Biện pháp tiết kiệm năng lượng trong lò hơi

I. Biện pháp tiết kiệm năng lượng trong lò hơi

1. Vận hành hệ số không khí thừa ở nhiệt độ thích hợp

Theo phương pháp chuẩn đối sánh, đối với lò dầu thì tỉ lệ bay hơi tốt nhất là 14% đối với khí CO2 và 1,5% đối với O2. Để điều chỉnh nồng độ O2 hoặc CO2, các doanh nghiệp có thể dùng các biện pháp như: Dùng vòi đốt có tỷ lệ Nox/O2 thấp, cải tiến lá chắn tiết lưu và cách điều chỉnh, chống không khí rò lọt vào lò qua các cửa, nút ở thành lò hơi; sửa chữa, cải tiến hoặc thay thế vòi đốt, hoặc cải tiến bộ lá chắn và phương pháp điều khiển.

2. Gia nhiệt nước cấp sử dụng bộ tiết kiệm nhiệt

Khí nóng thoát ra khỏi lò hơi 3 lớp hiện đại thường có nhiệt độ từ 200 - 3000°C. Vì vậy, có thể thu hồi được từ các dòng khí nóng này. Nhiệt độ của khí nóng thoát ra từ lò hơi thường được duy trì ở mức tối thiểu là 2000°C, do đó oxít lưu huỳnh trong khí nóng không ngưng tụ được và gây ăn mòn bề mặt truyền nhiệt.

Khi sử dụng các nhiên liệu sạch như: khí gas tự nhiên, khí hóa lỏng hoặc dầu khí. Người dùng cần phải tính đến hiệu quả kinh tế của việc thu hồi nhiệt vì nhiệt độ của khí xả nóng có thể dưới 2000°C.

Ngoài ra, khả năng tiết kiệm năng lượng còn phụ thuộc vào loại lò hơi và loại nhiên liệu được sử dụng.

- Với loại lò hơi điển hình kiểu cũ, nhiệt độ khí xả nóng đạt 2600°C, ta có thể sử dụng bộ tiết kiệm để giảm nhiệt độ xuống còn 2000°C, giúp tăng nhiệt độ nước cấp thêm 150°C.

- Lò hơi 3 lớp hiện đại đốt khí gas tự nhiên có nhiệt độ khí xả nóng ở mức 1400°C, sử dụng bộ tiết kiệm ngưng tụ giúp giảm nhiệt độ khi xả xuống 650°C và tăng hiệu suất nhiệt lên 5%.

Gia nhiệt khí đốt là biện pháp thay thế cho việc làm nóng nước cấp. Để làm tăng hiệu suất nhiệt lên 1%, nhiệt độ không khí đốt phải tăng thêm 200°C. Hầu như  tất cả bộ đốt dầu và khí gas trong các trạm lò hơi đều không được thiết kế để sử dụng ở mức nhiệt độ gia nhiệt không khí cao.

Các bộ đốt hiện đại có thể chịu được sự gia nhiệt không khí đốt cao hơn nhiều, do vậy, có thể coi những thiết bị này giống như bộ trao đổi nhiệt cho dòng khí xả nóng và là biện pháp thay thế bộ tiết kiện năng lượng hoặc là nhiệt độ khoảng không hay nhiệt độ của nước cấp giúp nó hoạt động.

3. Giảm áp suất hơi nước của lò hơi

- Giảm áp suất hơi nước của lò là biện pháp hiệu quả giúp giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ ở mức cho phép là từ 1 đến 2%. Giảm áp suất hơi nước đồng nghĩa với việc thu được nhiệt độ hơi nước bão hòa thấp và không cần thu hồi nhiệt thải từ ống xả khói, đồng thời còn giúp giảm nhiệt độ của khí nóng.
- Hơi nước được sinh ra dưới áp suất (thường là áp suất cao nhất) theo yêu cầu nhiệt độ cho từng quá trình cụ thể. Trong một số trường hợp thì quá tình sinh hơi không phải lúc nào cũng luôn xảy ra, và có những thời điểm áp suất lò hơi có thể giảm xuống được. Người phụ tránh việc điều tiết năng lượng phải xem xét kỹ lưỡng việc giảm áp suất trước khi vận hành lò hơi. Các ảnh hưởng bất lợi như: tăng lượng nước chảy từ lò hơi do giảm áp suất có thể đi ngược lại với mục đích tiết kiệm năng lượng, áp suất nên giảm theo từng đợt và không nên vượt quá 20%.

4. Điều tiết xả hơi tự động

• Xả hơi liên tục mà không kiểm soát thì sẽ rất lãng phí. Điều tiết xả hơi tự động được lắp đặt giúp phát hiện và phản ứng với suất dẫn và độ pH của nước lò hơi. Cứ 10% xả hơi cho 15kg/cm2 trong lò hơi dẫn đến mức hao hụt hiệu suất tới 3%.
• Giảm đóng cặn và tạo bồ hóng của các lò hơi đốt than và dầu, bồ hóng tích tụ trong ống giống như chất cách nhiệt cho quá trình truyền nhiệt. Những cặn lắng như vậy cần phải loại bỏ thường xuyên. Nhiệt độ ống khói tăng lên cho thấy lượng bồ hóng tích tụ quá nhiều. Hiện tượng nhiệt độ ống khói tăng cũng xảy ra do sự đóng cặn ở bình chứa nước.
• Nhiệt độ khí xả cao ở mức dư lượng không khí bình thường cho thấy khả năng truyền nhiệt kém. Điều này sẽ dẫn tới việc tích tụ dần cặn lắng ở phía buồng khí hay khoang chứa nước. Khi có cặn lắng ở khoang chứa nước, cần xem xét lại quy trình xử lý nước và vệ sinh ống để loại bỏ cặn lắng. Ước tính khi nhiệt độ trong ống xả khói tăng lên 22% thì tương ứng hiệu suất sẽ giảm đi 1%.
• Nên kiểm tra và lấy số liệu nhiệt độ ống xả khói thường xuyên để đánh giá các chỉ số của cặn lắng và bồ hóng. Khi nhiệt độ khí nóng tăng thêm khoảng 200°C so với nhiệt độ thông thường ở các lò hơi mới vệ sinh, cần phải nhanh chóng loại bỏ cặn lắng và bồ hóng. Do vậy, nên lắp đặt một nhiệt kế kiểu mặt đồng hồ ở chân đế của ống xả khói để kiểm tra nhiệt độ khí xả nóng.
• Mỗi lớp bồ hóng có độ dày 1mm sẽ làm tăng nhiệt độ của ống xả khói lên 550°C. Ước tính, một lớp bồ hóng dày 3mm, mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ tăng lên khoảng 2,5%. Việc vệ sinh định kỳ bề mặt lò đốt, thùng chứa cửa lò hơi, bộ tiết kiệm năng lượng và bộ sưởi không khí sẽ giúp loại bỏ các cặn lắng bám lâu ngày.

5. Điều tiết thay đổi tốc độ của quạt, thiết bị quạt gió và bơm

 Điều tiết thay đổi tốc độ của quạt, thiết bị quạt gió và bơm có ý nghĩa quan trọng giúp tiết kiệm năng lượng. Thường thì, việc kiểm soát không khí đốt được hỗ trợ bởi các van tiết lưu lắp tại các quạt gió cảm ứng và cưỡng bức. Mặc dù van tiết lưu là thiết bị điều chỉnh đơn giản, nhưng lại thiếu chính xác, khiến khả năng điều chỉnh tại vị trí đầu và cuối của hệ thống vận hành kém.

6. Thay thế lò hơi

 Việc thay thế lò hơi sẽ được tiến hành, nếu lò hơi đang sử dụng đã cũ và kém hiệu quả hoặc lò hơi không có khả năng đốt những nhiên liệu thay thế có chi phí thấp hơn hoặc lò to quá cỡ hay nhỏ hơn so với yêu cầu.
Cùng với việc xem xét các yếu tố về tính sẵn có của nhiên liệu và kế hoạch phát triển của mình, doanh nghiệp cũng nên cân nhắc đến yếu tố tài chính và nhân lực trước khi quyết định thay thế, vì các lò hơi thường có tuổi thọ trên 25 năm.
Trên đây là các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong lò hơi, nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nâng cao hiệu quả sản xuất cho doanh nghiệp.

 II. Tìm hiểu các loại van công nghiệp giúp bảo vệ lò hơi an toàn, tiết kiệm năng lương

Khi lò hơi hoạt động ổn định, đúng quy trình, sẽ giúp tiết kiệm phần lớn năng lượng trong lò hơi điều này làm giảm chi phí phải bỏ ra từ người dùng. Vậy việc sử dụng các loại van công nghiệp đóng vai trò quan trọng gì trong biện pháp tiết kiệm năng lượng của lò hơi? 

Thông thường trên các loại lò hơi sẽ không thể thiếu các loại van công nghiệp như van an toàn, van khoá, van xả đáy, van giảm áp và các loại van điều khiển điện. 

• Van an toàn: Giúp xả áp suất khi quá áp cài đặt cho phép
• Van giảm áp: Giảm áp đầu vào xuống mức cho phép 
• Van khoá: Giúp ngăn chặn hoặc cho phép hơi nóng hoặc nước đi qua hệ thống hơi.
• Van điều khiển: Vận hành tự động giúp cho người dùng không cần trực tiếp tới những vị trí nguy hiểm để làm việc.