Thông tin liên lạc

Địa chỉ

20/4 đường nội khu Symphony, khu phố Phú Mỹ Hưng Midtown, Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh 70000, Việt Nam

Hotline

0902898953

Email

info@vietnamzerowaste.vn
Lò hơi biomass

Lò hơi tầng sôi hay còn gọi lò hơi biomass chính là một giải pháp năng lượng làm nâng tầm giá trị biomass. Một loại nhiên liệu tái tạo tiềm năng trong việc ‘xanh hóa’ chuỗi sản xuất. Trong bài viết này, cùng chúng tôi tìm hiểu về hệ thống lò hơi biomass.

Lò hơi tầng sôi (Lò hơi biomass) là gì?

Lò hơi tầng sôi có tên gọi khác là nồi hơi tầng sôi hay lò hơi biomass với cấu tạo buồng đốt kiểu tầng sôi. Theo đó, lò hơi tầng sôi được thiết kế để có thể đốt đa dạng các loại nhiên liệu từ than đá, rác thải cho đến biomass (sinh khối). Đây được xem là một phương pháp đem lại hiệu quả về cả mặt kinh tế lẫn môi trường.

Về cơ bản, hệ thống buồng đốt của lò hơi tầng sôi chứa nhiều nhiên liệu đốt như cát, xỉ, đá vôi, than, tro,…Khi áp lực không khí tăng lên, lớp chất rắn bắt đầu giãn nở và trở nên lơ lửng. Chúng chuyển động tự do trong buồng đốt và tạo nên một lớp sôi (hay tầng sôi) để đốt cháy nhiên liệu.

Chính nhờ kết cấu này mà lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass) có thể đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu và tận thu triệt để nguồn năng lượng tạo thành, đồng thời làm giảm lượng phát thải độc hại ra môi trường. Theo đánh giá của các chuyên gia, tỉ lệ khí CO2, NOx, SO2,…từ lò hơi tầng sôi thấp hơn đáng kể so với các kiểu lò thông thường chỉ đốt được nhiên liệu hóa thạch.

Hiện nay, lò hơi tầng sôi biomass được sử dụng như một thiết bị chuyên dụng trong các hoạt động sản xuất công nghiệp. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống này đó là chuyển đổi trực tiếp năng lượng hóa học có trong nhiên liệu đốt biomass thành các dạng năng lượng sạch như nhiệt, điện và hơi bão hòa.

Lò hơi biomass

Thông số kỹ thuật của Lò hơi tầng sôi

Công suất3000 – 100000 kg/ giờ
Kiểu lò hơiCháy tầng sôi; tổ hợp ống lửa, ống nước; buồng đốt ngoài; cháy tuần hoàn tự nhiên
Áp suất làm việc10 – 25 kG/ cm2
Áp suất thiết kế8 – 25 kG/ cm2
Áp suất thử thủy lực1.5 lần áp suất thiết kế
Nhiệt độ nước cấp80 độ C
Nhiệt độ hơi bão hòaNhiệt độ hơi bão hòa theo áp suất
Hiệu suất lò hơi82% + 2
Tiêu chuẩn chế tạoTCVN 6413-1998 và TCVN 7704-2007
Nguồn điện sử dụng380 VAC – 3 pha – 50Hz
Cách nhiệt thân lòBọc bảo ôn dạng bông dày 100mm ROCKWOOL; bọc ngoài bằng tole dày 0.45mm để đảm bảo nhiệt độ bên ngoài luôn dưới 60 độ C
Tiếng ồnTiếng ồn cách 1m tính từ nhà lò uôn nhỏ hơn 85dB
Chế độ làm việcBán tự động và tự động hoàn toàn
Phát thải khói thảiThành phần khí thải theo tiêu chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT
Nhiên liệu đốtThan cám Indo, trấu dời, mùn cưa, củi viên, bột ghỗ, trấu viên, dăm bào và các nhiên liệu sinh khối khác

Cấu tạo của một hệ thống Lò hơi tầng sôi (Lò hơi biomass)

LÒ HƠI TẦNG SÔI

Hệ thống cấp liệu

Hệ thống cấp liệu của một lò hơi biomass gồm có băng tải, vít, gàu tải…để giúp vận chuyển nhiên liệu vào trong buồng đốt. Nhiên liệu cấp cho lò hơi phải có độ lớn đồng đều theo một tiêu chuẩn nhất định nhằm tạo giúp quá trình đốt cháy được tối ưu. Thông thường, kích thước chuẩn của than đá là từ 0 đến 10mm, riêng biomass là từ 0 đến 50mm. 

Ngoài ra, hệ thống cấp liệu sẽ được bố trí thêm các bộ phận cảm biến giúp đo lường khối lượng nhiên liệu được cấp vào lò. Điều đó cho phép theo dõi cũng như kiểm soát mức độ tiêu hao nhiên liệu cũng như hiệu suất của lò hơi.

Buồng đốt tầng sôi

Hiện nay có rất nhiều phương thức để đo lường chất lượng sản phẩm, dịch vụ của doanh nghiệp. ASME (American Society of Mechanical Engineers) là tiêu chuẩn mà Zero Waste lựa chọn làm thước đo chất lượng đối với các sản phẩm và dịch vụ của khách hàng trong lĩnh vực chuyên về gia công, thiết kế lò hơi công nghiệp, bồn bể áp lực và yêu cầu có đơn vị kiểm định độc lập

Về cơ bản, hệ thống buồng đốt của lò hơi biomass chứa nhiều nhiên liệu đốt như cát, xỉ, đá vôi, than, tro,…Khi áp lực không khí tăng lên, lớp chất rắn bắt đầu giãn nở và trở nên lơ lửng. Chúng chuyển động tự do trong buồng đốt và tạo nên một lớp sôi (hay tầng sôi) để đốt cháy nhiên liệu.

Bên trong buồng đốt, lớp chất rắn (thường là cát, xỉ, đá vôi, than, đá dolomit,…) làm nền thường cao từ 120 đến 400mm, lớn khoảng 0.8 đến 1.2mm và khối lượng trung bình từ 1500 đến 2400kg/m3.

Hơn nữa, người ta thường trộn hạt làm nền với nhiên liệu đốt với tỉ lệ từ 1 đến 5%. Nhờ lớp chất nền chiếm tỉ lệ lớn nên có thể giúp buồng đốt giữ nhiệt tốt, giúp đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu và tận thu triệt để nguồn năng lượng tạo thành, đồng thời làm giảm lượng phát thải độc hại ra môi trường.

Theo đánh giá của các chuyên gia, tỉ lệ khí CO2, NOx, SO2,…từ lò hơi biomass thấp hơn đáng kể so với các kiểu lò thông thường chỉ đốt được nhiên liệu hóa thạch.

Hệ thống cấp gió

Hệ thống cấp gió gồm gió cấp một và gió cấp hai. Trong đó, gió cấp một sẽ được gia nhiệt trong khi đi qua thiết bị sấy, rồi từ đó đi vào buồng phân phối gió dưới đáy lò.

Bên trong buồng phân phối có nhiều béc-phun, chúng giúp gió được tản đều khắp buồng đốt giúp quá trình sôi diễn ra đồng đều hơn cũng như ngăn các hạt rắn của lớp nền lọt vào buồng cấp gió. Riêng gió cấp hai giúp cấp thêm khí oxy, hỗ trợ quá trình đốt cháy diễn ra hiệu quả hơn.

Hệ thống thải xỉ

Thông thường, một lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass) sẽ thải rác ở dạng khói và chất rắn (thường là xỉ từ nhiên liệu). Trong đó, khói chiếm tỉ trọng lớn và cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm không khí, do đó hệ thống xử lý khói thải luôn được ưu tiên thiết kế. 

Hệ thống này gồm bộ lọc Cyclone, túi lọc, lọc bụi tĩnh điện cùng thiết bị xử lý khí thải như SOx, NOx,…Tuy nhiên, thường thì buồng đốt sẽ duy trì nhiệt dưới 900 độ C, tạo điều kiện tốt nhất để giảm thiểu lượng khí độc hại như SOx, NOx.

Do đó mà lò hơi tầng sôi không yêu cầu phải là các thiết bị phức tạp nhưng vẫn đảm bảo được các tiêu chuẩn về môi trường. 

Các cụm sinh hơi

Cụm sinh hơi gồm những bộ phận cơ bản như tường nước, ống bức xạ, ống đối lưu, ống quá nhiệt,… Quá trình cấp nước được tuần hoàn từ balong, đi xuống ống góp dưới, rồi được gia nhiệt đến nhiệt độ bay hơi để trở về balong thông qua ống vách ướt. 

Nước tại balong sẽ được tách ra rồi cung cấp đến khách hàng. Còn trong các lò quá nhiệt, hơi nước được sử dụng để cho chạy tua bin hơi. 

Các dạng lò hơi tầng sôi hiện nay

Hiện tại, lò hơi biomass gồm có 3 dạng khác nhau, đó là lò hơi tầng sôi bọt (AFBC Boiler); lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFBC Boiler); lò hơi tầng sôi có áp (PFBC Boiler).

  • Về lò hơi tầng sôi bọt, đây là lò hơi đang được ứng dụng nhiều nhất trong các nhà máy sản xuất. Chúng được sử dụng để thay thế cho các loại lò hơi truyền thống khác như lò hơi ghi xích – tĩnh.
  • Dạng lò hơi tiếp theo đó là lò hơi tầng sôi tuần hoàn với cấu tạo buồng đốt hiện đại sao cho tốc độ sôi đạt ở mức cao. Khi đó, các hạt rắn gồm hỗn hợp chất nền lẫn nhiên liệu được tuần hoàn lại buồng đốt nhờ vào hệ thống Cyclone.
    Do đó, hiệu quả về đốt cháy nhiên liệu của lò hơi dạng này rất cao. Chính vì vậy mà chi phí đầu tư cũng tương ứng. Tại các nhà máy, lò hơi tầng sôi tuần hoàn luôn được thiết kế ở dạng công suất từ 100 tấn/giờ trở lên.
  • Cuối cùng là lò hơi tầng sôi có áp do toàn bộ hệ thống lò hơi sẽ được đặt tại khu vực áp suất cao. Khi đó, toàn bộ khí nóng được tạo ra trong quá trình trao đổi nhiệt sẽ được thu lại để chạy tua bin khí. Còn hơi nước sinh ra từ quá trình này sẽ được sử dụng để làm quay tua bin hơi. Vì hiệu suất cao hơn hai dạng trên nên chi phí đầu tư cho một hệ thống lò hơi tầng sôi có áp sẽ rất cao.

Nguyên lý hoạt động của lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass)

Nguyên lý hoạt động lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass)
Nguyên lý hoạt động lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass)

Đầu tiên, hệ băng tải cấp nhiên liệu vào trong buồng đốt theo số lượng được căng chỉnh bởi tốc độ hoạt động của hệ thống cấp nhiên liệu. 

Sau đó, quá trình dao động giữa các hạt vật chất rắn (nhiên liệu, tro, xỉ) diễn ra ở buồng đốt để sinh ra nhiệt. Người ta cho một luồng gió cấp một với vận tốc đủ lớn đi qua lò từ sàn đáy của buồng đốt. 

Khối không khí nóng được tạo ra từ quá trình đốt cháy sẽ xuôi theo dòng và đi ra ngoài buồng đốt. Quá trình đốt cháy còn khiến các hạt nhiên liệu trở nên nhỏ dần và hòa trộn với lớp xỉ, cát có sẵn để tạo ra một lớp đệm nhiên liệu. 

Nhiệt lượng sinh ra từ quá trình trên sẽ đi vào các đường ống khiến nước trong đó chuyển động và sinh hơi, giúp cung cấp hơi nước cho các hoạt động sản xuất của nhà máy. 

Phần xỉ thải của lò hơi tầng sôi sẽ được thu gom tự động. Riêng phần khói thải sẽ được tận dụng nguồn nhiệt từ khói thả ra và gia nhiệt cho nước lẫn không khí được cấp vào lò. Sau đó, quạt hút từ bộ lọc bụi sẽ hút khói thải ra ngoài theo đường ống khói. 

Ưu nhược điểm lò hơi tầng sôi biomass

Ưu điểm

  • Lò hơi tầng sôi ( lò hơi biomass) có ưu điểm nổi trội đó là đốt cháy gần như hoàn toàn nhiên liệu đưa vào bao gồm nhiên liệu hóa thạch, rác thải sinh hoạt, rác thải công nghiệp, nhiên liệu sinh khối. Từ đó giúp nhà máy tiết kiệm được nhiều chi phí. 
  • Bộ truyền nhiệt của hệ thống lò hơi được thiết kế nhỏ gọn hơn so với lò hơi cũ, hỗ trợ cho quá trình đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu. 
  • Hệ thống hoạt động ổn định, tạo ra nguồn nhiệt năng lớn và luôn được duy trì ở mức 800 – 900 độ C. 
  • Lượng khí thải NOx, SOx cũng ít hơn so với khi sử dụng lò hơi truyền thống. Nhờ đó mà trở thành một hệ thống thân thiện với môi trường. 
  • Hạn chế được hiện tượng xỉ, tro bám trên bề mặt dàn ống cũng như bề mặt của thiết bị. 
  • Quá trình cấp nhiên liệu vào lò diễn ra dễ dàng và đơn giản nhờ hệ thống băng tải, vít tải tự động hóa. Từ đó giúp tiết kiệm một cách tối đa hóa nguồn nhiên liệu đầu vào. 

Nhược điểm

  • Có thể tiêu thụ nhiều năng lượng trong quá trình hoạt động. 
  • Tổn thất do tỏa nhiệt thông qua bề mặt là khá cao. 
  • Chỉ có thể đốt các nhiên liệu có kích thước nhỏ và đồng đều.

Ứng dụng của lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass)

Nhờ những thiết kế hiện đại và tối ưu, lò hơi tầng sôi đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp. Trong bất kỳ nhà máy, cụm công nghiệp nào cũng đều có nhu cầu sử dụng nhiệt, hơi, điện. Chẳng hạn:

Lò hơi biomass cung cấp năng lượng để đun, nấu, thanh trùng,…trong các nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất nước ngọt, gia vị,…

Ngoài ra, lò hơi tầng sôi còn được ứng dụng trong các nhà máy giấy, dệt nhuộm, dược phẩm,…vì có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm đến 80% nhiên liệu.

Lò hơi biomass - Công nghệ lò hơi hiện đại nhất hiện nay

Là một công nghệ lò hơi hàng đầu tại Việt Nam Zero Waste, lò hơi biomass mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp với những ưu điểm vượt trội: 

Đốt đa nhiên liệu

Tính linh hoạt của nhiên liệu rất quan trọng đối với các nhà máy để tối đa hóa các loại nhiên liệu rẻ tiền và tránh rủi ro về nguồn cung và giá cả không thể đoán trước trong tương lai. 

Lò hơi tầng sôi là công nghệ lò hơi duy nhất cung cấp đồng thời quá trình đốt cháy hiệu suất cao và tính linh hoạt của nhiên liệu, có thể cùng đốt nhiều loại nhiên liệu, với 100% sinh khối hoặc RDF. 

Nhiên liệu biomass
Nhiên liệu biomass

Hiệu suất nhiệt cao (80% - 90%)

Bằng cách tuần hoàn nguyên liệu thô thông qua một Cyclon, công nghệ lò hơi tầng sôi đạt được hiệu suất đốt cháy cao ngay cả đối với những nhiên liệu khó cháy. 

Được thiết kế để chịu được các điều kiện khắc nghiệt nhất, lò hơi tầng sôi có thể chống ăn mòn ống, và bám dính tro tốt hơn, giúp điều kiện hơi ở nhiệt độ cao, áp suất cao có thể thực hiện được cho tất cả các loại nhiên liệu. 

Giảm lượng phát thải

Công nghệ tầng sôi của lò hơi biomass làm giảm lượng khí thải độc hại từ 5- 6 lần so với sử dụng công nghệ lò hơi cũ khác sử dụng nhiên liệu hóa thạch. 

Oxit nitơ (NOx) được loại bỏ bằng quá trình đốt theo giai đoạn và nhiệt độ thấp, với nồng độ trong khói thải phổ biến 150-200 mg/Nm3. Lò hơi tầng sôi có thể khử đến 99% SO2. Chất dạng hạt được giữ dưới 20 mg/m3 ở 6% O2 bằng thiết bị lọc khô bằng cyclone tổ hợp và tháp lọc đa năng.

STTCHỈ TIÊUĐVTLÒ HƠI TẦNG SÔI CFBQCVN 19:2009CHỈ SỐ ZRW SO VỚI QCVN
1Bụi tổngMg/Nm35920030%
2Oxy%12.84N/A
3COMg/Nm3420100042%
4NOxMg/Nm3308504%
5SO2Mg/Nm3185004%

Bảng chỉ số phát thải của công nghệ lò hơi tầng sôi tại Zero Waste

Với những ưu điểm kể trên, công nghệ đốt tầng sôi là sự lựa chọn tốt nhất hiện nay. Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm kể trên thì nhược điểm lớn nhất là hệ thống quạt luôn duy trì hoạt động ở mức công suất cao vì không khí phải được cung cấp liên tục ở áp suất cao để tạo lớp sôi. Điều này làm tăng chi phí vận hành cho nhà máy, nhưng so với các giá trị hiệu quả mà nó mang lại thì chi phí này là không đáng kể.

Zero Waste Việt Nam - Hướng đến các giá trị bền vững

Môi trường xanh từ nhiên liệu biomass

Với mong muốn góp phần xây dựng một ngành năng lượng xanh, sạch và bền vững cho Việt Nam, Zero Waste đang ngày càng hoàn thiện giải pháp năng lượng cho các nhà máy nhằm giải quyết cơ bản các vấn đề về môi trường và mang lại thêm một sự lựa chọn về dịch vụ năng lượng chuyên nghiệp, hiệu quả cho khách hàng. Công nghệ lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass) với các chức năng kể trên là một giải pháp sử dụng năng lượng hữu hiệu đối với quý khách hàng đang quan tâm tới việc chuyển đổi xanh chuỗi sản xuất, hướng đến phát triển bền vững.

Trên đây là những thông tin về lò hơi tầng sôi (lò hơi biomass) đã được Zero Waste tổng hợp để giúp quý khách hàng có nhiều hiểu biết hơn về công nghệ hiện đại này. Nếu có bất kỳ nhu cầu nào về thiết kế, lắp đặt cũng như vận hành lò hơi tầng sôi, hãy liên hệ đến Zero Waste để được tư vấn và hỗ trợ nhanh chóng, kịp thời và đầy đủ nhất thông qua:

Mr. Sơn (p. Kỹ thuật): 0947899363 

Mr. Khang (p. Kinh doanh): 0975 337 933