Trước khi đến với những cách thức giúp làm tăng hiệu năng lò, hãy cùng xem xét hiệu năng vận hành của lò hơi là gì. Phần thất thoát nhiệt lớn nhất trong hệ thống lò hơi nằm ở nước. Mục tiêu là tạo ra các điều kiện nhằm tạo ra ít khói thải nhất với nhiệt độ thấp nhất. Việc này sẽ dẫn đến hiệu năng của lò tăng lên.

Hãy xem xét như sau. Lò hơi lấy khí nguội vào, nâng nhiệt độ lên và đưa đến hệ thống trao đổi nhiệt. Nhiệt độ khí thấp tại hệ thống trao đổi nhiệt là lý tưởng nhất vì khi nhiệt độ càng cao thì càng nhiều năng lượng thoát ra cùng khói thải. Mặt khác, hệ thống lò hơi lấy nước lạnh vào và đun thành hơi; quy trình này sử dụng nhiệt. Như vậy, tại bất cứ điểm nào ta để thất thoát nhiệt, hơi nước, nước ngưng hoặc nước nóng thì chúng ta đang để mất BTU quý giá. Kể cả bạn đang thuê hay sở hữu lò hơi thì đều cần tiết kiệm tiền. Dưới đây là 15 gợi ý cơ bản giúp tăng hiệu năng lò hơi và tiết kiệm chi phí năng lượng hằng tháng.

1. TĂNG HIỆU NĂNG LÒ HƠI: GIẢM NHIỆT HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT

Việc giảm nhiệt hệ thống trao đổi cũng gần như cài đặt chế độ hoạt động ngày/đêm. Chế độ này sẽ làm giảm áp suất làm việc của lò hơi khi chạy không tải ban đêm hoặc vào những ngày ít tải.

2. LẮP ĐẶT BỘ TIẾT KIỆM NHIỆT

Bộ tiết kiệm nhiệt sử dụng nhiệt khói thải để hâm nóng nước cấp trước khi cấp vào lò. Nếu hệ thống lò hơi của bạn chưa có bộ tiết kiệm nhiệt thì đây nên là ưu tiên số một. Bộ tiết kiệm nhiệt sẽ tiết kiệm nhiên liệu đồng thời ngăn ngừa sự hư hỏng từ việc cấp nước lạnh vào lò hơi.

3. HIỆU CHỈNH BỘ ĐỐT THƯỜNG XUYÊN

Một trong những vấn đề thường xuyên khác làm giảm hiệu năng lò hơi là không vận hành đúng lượng gió cấp cần thiết. Để quá trình cháy nhiên liệu diễn ra trọn vẹn trong lò thì cần một lượng oxy nhất định. Nếu quá ít gió cấp thì carbon trong nhiên liệu sẽ oxy hóa tạo ra CO. Điều này dẫn đến việc nhiệt lượng tỏa ra ít hơn vì nhiên liệu không cháy trọn vẹn và làm giảm hiệu năng sử dụng nhiên liệu. Ít gió sẽ tạo ra muội, khói và CO; tất cả những thứ này đều rất nguy hiểm. Quá nhiều gió cũng dẫn đến giảm hiệu năng. Lượng gió thừa khi đi vào lạnh, khi thoát ra mang theo hơi nóng dẫn đến thất thoát nhiệt.

Quá trình cháy tối ưu sẽ cấp vừa đủ gió để nhiên liệu cháy an toàn. Để đạt được điều này, ta có thể đo lượng gió cấp cần có với một đầu dò oxy. Đưa đầu dò vào hệ thống trao đổi nhiệt đồng thời hiệu chỉnh bộ đốt để đạt được mức hiệu năng tối ưu. Tuy nhiên, tại nhiều nhà máy, nhiệt độ gió vào thay đổi theo mùa. Do vậy, cần hiệu chỉnh thường xuyên để đạt được mức tiết kiệm cao nhất.

4. SỬ DỤNG BIẾN TẦN

Ngày nay, không có nhiều quạt gió và bơm vận hành mà không có biến tần. Tuy nhiên, nếu bạn chưa từng nghe đến biến tần hoặc đang sử dụng một hệ thống không có biến tần thì cần lưu ý là bạn phải nên sử dụng biến tần. Lượng năng lượng tiết kiệm được là khổng lồ và đến từ một khái niệm gọi là Định luật Hấp dẫn của Quạt và Bơm. Nếu hệ thống của bạn sử dụng quạt hoặc bơm điều khiển bằng van thì hệ thống này đang lãng phí điện năng khi chạy chưa hết tải. Biến tần giúp cho hệ thống điều khiển tốc độ của quạt và bơm, đó là sự khác biệt quan trọng.

5. BẢO ÔN VAN

Nhiều nhà máy gỡ bảo ôn khỏi van trong nhà lò khi bảo trì và không lắp lại vào vì tốn thời gian. Tuy nhiên, việc để các van lớn tiếp xúc với không khí sẽ dẫn đến thất thoát nhiều nhiệt và làm cho nhà lò rất nóng. Bảo ôn các van lớn này với các sản phẩm chất lượng cao sẽ giảm đáng kể sự thất thoát nhiệt và giúp cho nhà lò mát mẻ hơn.

6. VỆ SINH CÁC BỀ MẶT TIẾP XÚC LƯA

Theo thời gian, muội sẽ sinh và bám trên bề mặt tiếp xúc lửa của ống lửa, đặc biệt là với các hệ thống cũ. Lớp muội than này tác dụng như lớp bảo ôn làm giảm tốc độ trao đổi nhiệt và tiêu tốn nhiên liệu. Vì tốc độ trao đổi nhiệt chậm, khí nóng sẽ đi qua mà không truyền nhiệt vào nước dẫn đến nhiệt độ ống xả tăng cao. Kiểm tra và vệ sinh ống lửa thường xuyên để tránh muội bám.

7. LÀM NÓNG GIÓ CẤP

Đầu đốt sẽ cần làm nóng gió vào bằng lửa. Nếu gió vào lò ấm hơn thì sẽ cần ít nhiên liệu hơn để tạo ra cùng một lượng hơi. Tăng nhiệt gió vào lên 4.5 độ C có thể tiết kiệm 1% chi phí nhiên liệu. Trong nhiều trường hợp, việc đầu tư bộ hâm nóng gió cấp sẽ hoàn vốn trong chỉ 1 năm.

8. VỆ SINH PHÍA TIẾP NƯỚC

Giữ cho các phần tiếp xúc nước của hệ thống lò sạch sẽ, không rò rỉ sẽ cần công tác xử lý nước tích cực. Thường xuyên kiểm tra các bộ phận này. Cặn sẽ tích tụ trong các bề mặt trao đổi nhiệt do nước cứng, hóa chất không phù hợp và không được thải xuống phía dưới thường xuyên. Các cặn này sẽ cản trở quá trình trao đổi nhiệt và làm giảm hiệu năng lò. Cặn cũng ngăn cản nước làm mát các bề mặt này. Nếu không xử lý, cặn có thể gây quá nhiệt dẫn đến sửa chữa tốn kém và rò rỉ.

9. ĐƯA NƯỚC NGƯNG VỀ LẠI LÒ

Nước ngưng hình thành từ quá trình hơi nước truyền nhiệt và ngưng tụ. Không sử dụng sản phẩm phụ này thì hết sức lãng phí. Nước ngưng là nước sạch không có chất rắn và khí và sẵn sàng được sử dụng lại cho lò hơi. Nước này đã nóng sẵn và cần rất ít nhiên liệu để đưa trở lại dạng hơi. Tái sử dụng nước ngưng cũng giảm đáng kể lượng nước cấp, hóa chất và việc xử lý nước cần thiết cho lò hơi. Cuối cùng, việc tái sử dụng nước ngưng cũng giảm chi phí xử lý nước thải và bảo trì hệ thống cống.

10. SỬ DỤNG LẠI NHIỆT TỪ ỐNG XẢ

Tương tự như nước ngưng, việc sử dụng lại nhiệt từ ống xả sẽ làm tăng hiệu năng của lò hơi. Van xả được dùng để xả bỏ nước lò có chứa các chất rắn hòa tan và không hòa tan. Việc này giúp giảm hàm lượng rắn trong nước để chống đóng cặn. Tuy nhiên, khi xả bỏ nước nóng thì năng lượng cũng bị tiêu phí. Lắp đặt một hệ trao đổi nhiệt dành cho nước xả có thể tận dụng năng lượng này cho hệ thống lò hơi.

11. ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ XẢ

Việc xả giúp loại bỏ tạp chất và đây là quy trình bắt buộc để giữ cho các bề mặt của lò hơi được sạch sẽ. Tuy nhiên, việc xả cũng làm thất thoát nhiệt của hệ thống. Nước khi vào lò là nước lạnh, sau đó được làm nóng và đi ra qua hệ thống xả. Một số lò hơi có tốc độ xả liên tục không phụ thuộc vào tải. Để điều khiển tốc độ xả nước thải vào rãnh thoát, mức độ xả chỉ nên giới hạn đúng ở mức để quản lý các chất rắn hòa tan. Để thực sự tiết kiệm, hãy điều khiển quy trình này bằng van xả tự động.

12. GIẢM KHÍ THỪA

Lò hơi cần khí thừa để hoàn tất quá trình cháy. Mặc dù là cần thiết, lượng khí thừa có thể dẫn đến các mức hiệu năng khác nhau của lò hơi. Quá ít khí sẽ dẫn đến việc tạo muội than và khí CO nguy hiểm, trong khi quá nhiều khí sẽ gây giảm hiệu năng. May mắn là hiện nay có sẵn các hệ thống kiểm soát cháy tự động có thể giám sát thông minh lượng khí cấp cho quá trình cháy.

13. GIẢM NƯỚC CUỐN THEO TRONG HƠI

Nước bị cuốn theo trong hơi là nước ra khỏi lò hơi theo hơi nước, nhưng vẫn là hạt nước. Các hạt nước này mang theo các tạp chất như chất rắn hòa tan cùng với nó. Các tạp chất này sẽ đóng bám trong hệ thống, kể cả các thiết bị như van điều khiển và các bộ điều áp. Tình trạng này gây ra nhiều hư hỏng và tốn chi phí bảo dưỡng, sửa chữa.

Về hiệu năng, nước cuốn theo nói trên sẽ làm giảm BTU của hơi tại điểm sử dụng. Về cơ bản, đây là tình trạng có nhiều nước được làm nóng tại lò hơi nhưng không tạo ra nhiệt hữu ích trước khi quay về hệ thống ngưng. Nước cuốn theo xảy ra do một số lý do và giải pháp tùy thuộc vào nguyên nhân.

14. KIỂM TRA BẪY HƠI

Bẫy hơi bị kẹt, mòn hoặc hư hỏng sẽ duy trì tình trạng mở và để hơi nước đi thẳng vào hệ thống ngưng. Để đảm bảo bạn luôn vận hành hệ thống ở hiệu năng đỉnh, thường xuyên kiểm tra bẫy hơi và thay thế các bẫy hơi bị hỏng hoặc hay kẹt.

15. GIẢM SỬ DỤNG HƠI

Cách tốt nhất để tiết kiệm nhiên liệu của lò hơi là giảm lượng hơi sử dụng trong các quy trình sản xuất của nhà máy. Ví dụ bảo ôn đường ống và các bồn chứa làm nóng bằng hơi sẽ làm giảm đáng kể lượng hơi sử dụng và nhiên liệu lò.

Cần hiểu rằng hiệu năng lò hơi là yếu tố then chốt trong việc giảm chi phí nhiên liệu hằng tháng. Nên để cho các nhà cung cấp có kiến thức chuyên môn bảo dưỡng bộ đốt, lò và hệ cấp hơi thường xuyên sẽ đảm bảo lò hơi của bạn luôn vận hành ở hiệu năng cao nhất có thể.