khinhietdienvuonglong@gmail.com
Hotline: 0967.960.906 - 0899.960.906 - 09.6789.1338
Lò cũ hụt hơi giờ cao điểm chưa chắc đã phải thay. Bài này chỉ ra điều kiện để nâng công suất, các giải pháp mở rộng ghi, bộ hâm nước, bộ sấy không khí, quạt biến tần, cấp liệu tự động, giới hạn an toàn theo hồ sơ thiết kế và cách tự tính phần hơi tăng thêm.
- Nâng công suất lò hơi cũ chỉ khả thi khi thân lò, buồng đốt, quạt, bơm và ống khói còn dư khả năng so với mức đang chạy.
- Các giải pháp hay dùng: mở rộng ghi hoặc cải tạo buồng đốt, thêm bộ hâm nước, bộ sấy không khí, lắp biến tần quạt và cấp liệu tự động.
- Hâm nước cấp từ 30 lên 80°C bằng nhiệt khói thải giảm khoảng 210 kJ cho mỗi kg hơi, tương đương thêm khoảng 8,6% hơi với cùng nhiệt lượng thân lò.
- Công suất sau cải tạo không vượt công suất định mức trong hồ sơ thiết kế, trừ khi có thiết kế cải tạo được tính toán lại.
- Cải tạo phần chịu áp phải có thiết kế, thi công đúng và kiểm định lại trước khi đưa vào sử dụng.
Lò cũ còn nâng được bao nhiêu: giới hạn kỹ thuật cần kiểm tra trước
Sản xuất tăng, lò hơi cũ bắt đầu hụt hơi vào giờ cao điểm: áp suất tụt, dây chuyền phải chờ, người trực lò phải đốt dồn. Phản xạ đầu tiên của nhiều nhà máy là mua lò mới lớn hơn. Nhưng trước khi làm vậy, nên trả lời một câu hỏi: lò cũ đang thiếu hơi vì không đủ công suất thiết kế, hay vì đang chạy dưới công suất thiết kế do buồng đốt, quạt, cấp liệu hoặc truyền nhiệt kém?
Nếu nhà máy còn đang cân nhắc giữa cải tạo và mua lò mới, xem bài cải tạo lò cũ thay vì mua mới: 4 trường hợp nên làm, 3 trường hợp nên dừng trên Lò Hơi Vương Long. Bài này đi vào phần kỹ thuật: lò còn dư bao nhiêu và tính thế nào.
Rất nhiều lò sau nhiều năm vận hành chỉ còn đạt một phần công suất định mức: ghi mòn, buồng đốt bị đổi nhiên liệu so với thiết kế ban đầu, quạt yếu, ống bám cáu và muội, khói thải đi ra rất nóng mang theo phần nhiệt lẽ ra phải vào nước. Với những lò này, cải tạo đúng chỗ có thể đưa lò về gần công suất thiết kế, và thêm bộ hâm nước giúp có thêm hơi từ chính nhiệt khói đang bỏ đi.
Ngược lại, nếu lò đã chạy sát công suất định mức, thân lò không còn dư diện tích truyền nhiệt và van an toàn đã ở giới hạn, thì cố “ép” thêm hơi là sai về kỹ thuật và không an toàn. Khi đó cần lò mới hoặc thêm lò ghép song song. Bài này giúp anh chị phân biệt hai trường hợp đó và tự tính phần hơi tăng thêm từ bộ hâm nước.
6 điều kiện và giải pháp khi cải tạo nâng công suất lò hơi cũ
Dư diện tích truyền nhiệt và áp suất thiết kế
Kiểm tra hồ sơ thiết kế: công suất định mức, áp suất thiết kế, diện tích truyền nhiệt so với tải đang chạy. Nếu lò đã chạy sát định mức thì không còn chỗ nâng; chỉ lò đang chạy dưới định mức mới có dư địa.
Mở rộng ghi, cải tạo buồng đốt
Buồng đốt nhỏ hoặc diện tích ghi thiếu so với nhiên liệu đang đốt làm cháy không hết, lửa ngắn, khói đen. Mở rộng ghi, đổi kiểu ghi, chỉnh tường chịu lửa giúp đốt đủ nhiên liệu cho tải mong muốn.
Thêm bộ hâm nước, bộ sấy không khí
Khói thải ra ống khói còn nóng là nhiệt đang mất. Bộ hâm nước dùng nhiệt đó làm nóng nước cấp, bộ sấy không khí làm nóng gió cấp vào buồng đốt, cả hai đều tăng lượng hơi trên mỗi kg nhiên liệu.
Quạt biến tần, bơm cấp đủ lưu lượng
Tăng tải cần thêm gió và thêm nước. Quạt hút, quạt thổi có biến tần giữ áp lực buồng đốt ổn định; bơm cấp nước phải đủ lưu lượng và cột áp cho tải mới, kèm dự phòng.
Cấp liệu tự động và ống khói
Cấp tay khó giữ lửa đều ở tải cao; vít tải, băng tải cấp liệu tự động giúp lò chạy ổn định gần định mức. Ống khói và hệ xử lý khí thải cũng phải đủ tiết diện cho lượng khói tăng.
Nguyên nhân gốc khiến cải tạo thất bại
Chỉ thay một bộ phận, ví dụ đổi quạt lớn, mà không xem cả chuỗi buồng đốt, truyền nhiệt, nước cấp, khói thải. Điểm yếu nhất trong chuỗi quyết định công suất thật, và có thể đẩy lò vào vùng không an toàn.
Ảnh hiện trường của đội kỹ thuật Vương Long.
Trong các giải pháp trên, cấp liệu tự động thường là bước giúp lò biomass cũ chạy ổn định ở tải cao mà không cần thêm người. Chi tiết cấu hình vít tải, băng tải và silo xem tại dịch vụ lắp đặt hệ thống cấp liệu tự động cho lò hơi biomass.
Tự tính phần hơi tăng thêm khi hâm nước cấp từ 30 lên 80°C
Bộ hâm nước là giải pháp dễ tính nhất vì phần nhiệt nó thu về lấy từ khói thải, không đốt thêm nhiên liệu. Khi nước vào lò đã nóng sẵn, thân lò cần ít nhiệt hơn cho mỗi kg hơi, nên cùng nhiệt lượng thân lò hấp thụ sẽ sinh ra nhiều hơi hơn.
Δq = i nước 80°C − i nước 30°C · Hơi mới = Hơi cũ × (i hơi − i nước 30°C) ÷ (i hơi − i nước 80°C) · Nhiệt bộ hâm (kW) = Hơi mới (kg/h) × Δq ÷ 3.600i hơi 8 bar ≈ 2.773 kJ/kg · nước 30°C ≈ 126 kJ/kg · nước 80°C ≈ 335 kJ/kg · giả định thân lò hấp thụ cùng nhiệt lượng trước và sau cải tạo
Ví dụ: Δq = 335 − 126 = 209 kJ/kg, làm tròn khoảng 210 kJ cho mỗi kg hơi. Trước cải tạo, mỗi kg hơi cần 2.773 − 126 = 2.647 kJ; sau khi hâm nước lên 80°C chỉ cần 2.773 − 335 = 2.438 kJ. Tỷ lệ 2.647 ÷ 2.438 ≈ 1,086, tức thêm khoảng 8,6% hơi. Lò đang chạy 2.000 kg/h sẽ có khoảng 2.171 kg/h, thêm khoảng 171 kg/h, và bộ hâm cần thu về từ khói khoảng 2.171 × 209 ÷ 3.600 ≈ 126 kW.
| Hơi trước cải tạo (giả định) | Hơi sau hâm nước lên 80°C | Nhiệt bộ hâm thu từ khói | So phần hơi tăng |
|---|---|---|---|
| 1.000 kg/h | ≈ 1.086 kg/h (+86) | ≈ 63 kW | |
| 2.000 kg/h | ≈ 2.171 kg/h (+171) | ≈ 126 kW | |
| 3.000 kg/h | ≈ 3.257 kg/h (+257) | ≈ 189 kW | |
| 5.000 kg/h | ≈ 5.429 kg/h (+429) | ≈ 315 kW |
Số liệu là ước tính lý thuyết theo giả định, không thay cho khảo sát, đo đạc thực tế của nhà máy.
Bộ hâm chỉ thu được nhiệt khi khói thải đủ nóng
Phép tính trên chỉ đúng khi khói thải sau thân lò còn đủ nhiệt để truyền khoảng 126 kW cho nước với lò 2 t/h. Cần đo nhiệt độ và lưu lượng khói thực tế, đồng thời giữ nhiệt độ khói sau bộ hâm trên điểm đọng sương để tránh ăn mòn, nhất là với nhiên liệu có lưu huỳnh.
Ngoài ra, phần hơi tăng thêm phải nằm trong công suất định mức của lò và năng lực xả của van an toàn. Nếu lò đã chạy sát định mức, bộ hâm vẫn có lợi vì giảm nhiên liệu cho mỗi tấn hơi, nhưng không phải lý do để vượt định mức.
Nghĩa Lò Hơi lưu ý từ hiện trườngTrước khi bàn cải tạo, tôi luôn đề nghị nhà máy cho đo ba thứ: lượng hơi thật đang dùng giờ cao điểm, nhiệt độ khói thải và tình trạng phía nước, phía khói của thân lò. Nhiều trường hợp chỉ cần vệ sinh ống, sửa ghi, chỉnh gió là lò đã lấy lại phần công suất bị mất, chưa cần tới hạng mục lớn.
Điều tôi không bao giờ làm là nâng áp suất làm việc hoặc chỉnh van an toàn lên cao hơn để “được thêm hơi”. Công suất phải tăng bằng cách đốt tốt hơn và thu nhiệt tốt hơn, trong giới hạn hồ sơ thiết kế, chứ không phải bằng cách đẩy thiết bị áp lực ra ngoài giới hạn an toàn.
Cảnh báo an toàn: không tăng áp suất làm việc quá áp suất cho phép, không chỉnh hoặc chèn van an toàn để lấy thêm hơi. Mọi cải tạo phần chịu áp như thân lò, ống, bộ hâm nước nối vào hệ áp lực phải có thiết kế được tính toán, thi công bởi thợ hàn có chứng chỉ và lò phải được kiểm định lại trước khi vận hành; van an toàn phải đủ năng lực xả cho công suất sau cải tạo.
Quy trình cải tạo nâng công suất lò hơi cũ an toàn
Một dự án cải tạo tốt bắt đầu bằng đo đạc chứ không phải bằng báo giá thiết bị. Năm bước dưới đây giúp nhà máy biết chắc thêm được bao nhiêu hơi và cần làm gì.
- Đo tải hơi và kiểm tra hồ sơ thiết kếĐo lượng hơi thực tế giờ cao điểm, đối chiếu với công suất định mức, áp suất thiết kế, diện tích truyền nhiệt và lý lịch lò để biết còn dư địa hay không.
- Khảo sát chuỗi buồng đốt đến ống khóiKiểm tra ghi, tường chịu lửa, quạt, bơm, cấp liệu, nhiệt độ khói, cáu cặn và muội để tìm điểm yếu nhất đang giới hạn công suất.
- Chọn tổ hợp giải pháp và tính lạiKết hợp mở rộng ghi, bộ hâm nước, bộ sấy không khí, biến tần quạt, cấp liệu tự động theo đúng điểm yếu; tính lại cân bằng nhiệt, lưu lượng gió, nước, khói và năng lực van an toàn.
- Thi công trong lịch dừng lòChế tạo trước các cụm thiết bị, thi công gọn trong thời gian dừng lò, hàn phần chịu áp bởi thợ có chứng chỉ, thử áp theo quy định.
- Kiểm định, chạy thử và đo lạiKiểm định lại khi có cải tạo phần chịu áp, chạy thử theo tải, đo lượng hơi, nhiệt độ khói, khí thải và so với tính toán ban đầu.
Ảnh hiện trường của đội kỹ thuật Vương Long.
Vương Long Boiler nhận khảo sát và cải tạo cả lò hơi lẫn lò dầu truyền nhiệt; phạm vi và cách làm được giới thiệu trong trang dịch vụ cải tạo và nâng cấp nồi hơi, lò dầu truyền nhiệt.
Checklist trước khi quyết định cải tạo nâng công suất lò hơi
- Đã đo lượng hơi thực tế giờ cao điểm, không ước theo cảm giác.
- Đã đối chiếu tải đang chạy với công suất định mức trong hồ sơ thiết kế.
- Đã đo nhiệt độ khói thải để biết còn bao nhiêu nhiệt có thể thu hồi.
- Đã kiểm tra cáu cặn phía nước và muội phía khói của thân lò.
- Quạt, bơm cấp, cấp liệu, ống khói đủ năng lực cho tải mới.
- Van an toàn đủ năng lực xả cho công suất sau cải tạo.
- Có thiết kế cải tạo, thợ hàn có chứng chỉ và kế hoạch kiểm định lại.
- Đã so phương án cải tạo với phương án lò mới hoặc lò ghép song song.
Nếu sau khảo sát thấy lò đã chạy sát định mức, phương án đúng là lò mới hoặc thêm lò. Khi đó nên chọn công suất theo tấn hơi thực dùng như hướng dẫn trong bài lò hơi đốt củi: chọn công suất theo tấn hơi thực dùng.
Hỏi đáp về cải tạo nâng công suất lò hơi cũ
Lò hơi cũ có nâng công suất được không?
Được trong trường hợp lò đang chạy dưới công suất định mức do buồng đốt, ghi, quạt, cấp liệu hoặc truyền nhiệt kém, hoặc khi thêm bộ hâm nước để tận dụng nhiệt khói thải. Nếu lò đã chạy sát định mức thì không nên cố nâng mà cần lò mới hoặc lò ghép.
Thêm bộ hâm nước được thêm bao nhiêu hơi?
Theo giả định hơi 8 bar, hâm nước cấp từ 30 lên 80°C giảm khoảng 210 kJ cho mỗi kg hơi, tương đương thêm khoảng 8,6% hơi với cùng nhiệt lượng thân lò. Con số thật phụ thuộc nhiệt độ, lưu lượng khói và phải nằm trong công suất định mức.
Có thể tăng áp suất để lấy thêm hơi không?
Không. Áp suất làm việc không được vượt áp suất cho phép trong hồ sơ và biên bản kiểm định, và không được chỉnh, chèn van an toàn. Nâng áp không làm tăng năng lực sinh hơi mà chỉ làm tăng rủi ro cho thiết bị áp lực.
Cải tạo lò hơi có phải kiểm định lại không?
Khi cải tạo, sửa chữa phần chịu áp như thân lò, ống hoặc các bộ phận nối vào hệ áp lực, lò phải được kiểm định lại theo quy định trước khi đưa vào sử dụng. Các hạng mục ngoài phần chịu áp như quạt, biến tần, cấp liệu vẫn cần chạy thử và nghiệm thu.
Cải tạo hay mua lò mới thì lợi hơn?
Tùy tình trạng lò. Nếu thân lò còn tốt, còn dư địa so với định mức và chỉ yếu ở buồng đốt, quạt hay truyền nhiệt, cải tạo thường hợp lý. Nếu thân lò xuống cấp, đã chạy sát định mức hoặc nhu cầu hơi tăng nhiều, lò mới hoặc lò ghép là phương án đúng hơn.
Trực tiếp khảo sát, lắp đặt và xử lý sự cố lò hơi tại nhà máy. Tư vấn kỹ thuật miễn phí qua Hotline/Zalo 09 6789 1338 (Mr. Nghĩa).
Lò hơi cũ của nhà máy anh chị còn thêm được bao nhiêu hơi?
Vương Long Boiler, đơn vị thuộc Vương Long Group với gần 20 năm kinh nghiệm và đội thợ hàn 5G/6G, nhận khảo sát, thiết kế cải tạo buồng đốt, bộ hâm nước, quạt biến tần, cấp liệu tự động và hỗ trợ kiểm định sau cải tạo.
congnghelohoi@gmail.com · Xem bản đồ →
