Lĩnh vực

1. Tổng quan về ngành nhiệt điện 

Ngành công nghiệp nhiệt điện là một phần quan trọng của ngành năng lượng, chuyển đổi nhiên liệu (thường là than, dầu, khí tự nhiên, hoặc năng lượng tái tạo) thành điện. Quy trình này thường bao gồm việc đốt cháy nhiên liệu để tạo ra nhiệt độ, sử dụng nhiệt đó để biến nước thành hơi, sau đó sử dụng hơi nước này để quay cánh cống turbine và tạo ra điện năng. Ngành nhiệt điện đóng vai trò quan trọng trong cung ứng năng lượng cho kinh tế toàn cầu. 

Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 2 (nguồn: Internet)

2. Ứng dụng của lò hơi trong ngành nhiệt điện 

Trong nhà máy nhiệt điện, lò hơi là thiết bị hấp thụ lượng nhiệt sinh ra khi cháy các loại nhiên liệu để sản xuất ra hơi nước làm môi chất động lực trong chu trình nhiệt, làm quay tuabin hơi, máy phát để sản xuất điện. Lò hơi là thiết bị quan trọng nhất, lớn nhất và phức tạp nhất ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động, đến vốn đầu tư và các vấn đề an toàn khác của toàn nhà máy nhiệt điện.

Có nhiều phương pháp phân loại lò hơi trong nhà máy nhiệt điện, một trong số đó là dựa vào chức năng. Theo phương pháp này, ta có hai loại chính là lò hơi chính và lò hơi khởi động. 

a. Lò hơi chính

Lò hơi chính thường là lò hơi sinh hơi (steam boiler). Lò hơi này chịu trách nhiệm tạo ra hơi nước (steam) từ nước nhanh chóng và hiệu quả. Hơi nước sau đó được sử dụng để quay turbine, tạo ra công suất điện.

Lò hơi chính trong nhà máy nhiệt điện thường được thiết kế để đáp ứng nhu cầu năng lượng của toàn bộ hệ thống. Thông thường, áp suất có thể lên đến hàng trăm bar.g và nhiệt độ trên 500oC - lớn hơn rất nhiều so với các loại lò hơi cấp hơi bão hòa trong công nghiệp. Việc lựa chọn loại lò hơi chính phụ thuộc vào yêu cầu công suất, tính ổn định và môi trường kinh doanh của nhà máy nhiệt điện cụ thể.

Ví dụ, lò hơi tầng sôi/tầng sôi tuần hoàn hoặc lò hơi đốt than phun thường được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện than vì công suất các loài lò này rất lớn, đáp ứng được phụ tải yêu cầu của tổ máy. Còn trong nhà máy nhiệt điện turbine khí chu trình hỗn hợp, khí thải sau tuabin khí đi qua lò hơi thu hồi nhiệt để tận dụng nhiệt thừa từ đó sinh hơi quay turbine hơi kéo máy phát điện...

Lò hơi thu hồi nhiệt trong nhà máy điện khí (trái) và lò hơi thu hồi nhiệt trong nhà máy điện rác (phải) 

Để đảm bảo hiệu suất, an toàn và tuân thủ các quy định môi trường, lò hơi chính trong nhà máy nhiệt điện thường phải đáp ứng nhiều yêu cầu và tiêu chí đặc biệt sau:

- Hiệu Suất Cao: Lò hơi cần có hiệu suất chuyển đổi nhiệt động cao để tối ưu hóa sản xuất hơi nước từ nhiên liệu.

- An Toàn và Tuân Thủ Môi Trường: Phải tuân thủ các quy định về an toàn lao động và môi trường để đảm bảo an toàn cho nhân viên và giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường.

- Khả Năng Chịu Tải Biến Động: Lò hơi phải có khả năng chịu tải và linh hoạt để ứng phó với biến động trong nhu cầu năng lượng.

- Tiết Kiệm Nhiên Liệu và Hiệu Quả Năng Lượng: Cần được thiết kế để tiết kiệm nhiên liệu và tối ưu hóa hiệu quả năng lượng.

- Dễ Bảo Trì và Sửa Chữa: Cần có thiết kế dễ bảo trì và sửa chữa để giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì.

- Kiểm Soát Emission: Cần có các biện pháp kiểm soát khí thải để giảm thiểu ảnh hưởng đến chất lượng không khí và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.

- Tuân Thủ Các Tiêu Chuẩn Ngành: Lò hơi cần tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định ngành, chẳng hạn như ASME Boiler and Pressure Vessel Code. 

b. Lò hơi khởi động

Lò hơi khởi động, hay còn được gọi là lò hơi kiểm tra và khởi động, có chức năng chính là tạo điều kiện an toàn và ổn định cho quá trình vận hành của lò hơi chính trong nhà máy nhiệt điện. Các chức năng cụ thể của lò hơi khởi động bao gồm:

- Khởi động hệ thống lò hơi chính và chuẩn bị cho quá trình sản xuất hơi nước.

- Kiểm tra an toàn để đảm bảo rằng tất cả các thiết bị và hệ thống hoạt động đúng cách và an toàn trước khi đưa lò hơi chính vào vận hành.

- Cung cấp nhiệt độ và áp suất cần thiết để đảm bảo rằng lò hơi chính có thể khởi động mà không gặp vấn đề.

- Loại bỏ khí trapped từ hệ thống, giúp đảm bảo hiệu suất ổn định của lò hơi chính.

- Kiểm tra chất lượng hơi nước để đảm bảo rằng nước được sản xuất đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu quy định. 

Các loại lò sử dụng công nghệ đốt dầu, đốt gas thường được ưu tiên chọn làm lò hơi khởi động nhờ kích cỡ nhỏ gọn, sinh hơi nhanh, vận hành đơn giản và không chạy liên tục, không tốn quá nhiều chi phí cho nhiên liệu vận hành.

Lò hơi khởi động đốt dầu Diesel do Martech chế tạo cho nhà máy nhiệt điện miền Bắc 

Giống như lò hơi chính, lò hơi khởi động cũng phải đáp ứng một số yêu cầu quan trọng như:

- Tuân thủ các tiêu chuẩn về an toàn lao động để bảo vệ nhân viên trong quá trình vận hành và bảo trì.

- Đảm bảo rằng quá trình khởi động không tạo ra ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường, và tuân thủ các quy định môi trường địa phương và quốc gia.

- Lò hơi khởi động cần tạo ra hơi nước có chất lượng cao và tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng được đặt ra cho quá trình sản xuất hơi nước.

- Thiết kế sao cho lò hơi khởi động dễ bảo trì và sửa chữa, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì.

- Có khả năng chịu tải và linh hoạt để đáp ứng biến động trong nhu cầu năng lượng và khả năng khởi động của hệ thống.

- Tối ưu hóa hiệu quả năng lượng để giảm tiêu thụ nhiên liệu và chi phí liên quan.

- Có hệ thống kiểm soát điện tử hiện đại để giám sát và điều khiển các tham số khởi động, bảo đảm quá trình diễn ra đúng cách và an toàn.

Các yêu cầu này giúp đảm bảo rằng lò hơi khởi động không chỉ thực hiện chức năng khởi động mà còn đáp ứng các tiêu chí cao về an toàn, hiệu suất và bảo trì, giúp nhà máy nhiệt điện vận hành liên tục, hiệu quả. 

3. Dự án của Martech

Martech cung cấp các loại lò hơi và tiên phong trong việc cải tiến công nghệ phù hợp với nhiều lĩnh vực, bao gồm cả ngành nhiệt điện. Với các dự án đã và đang thực hiện, Martech sẽ là đối tác đáng tin cậy của nhiều nhà máy nhiệt điện trong nước.