Các Công Nghệ Lò Hơi Tầng Sôi Nổi Tiếng Nhất Hiện Nay và Công Nghệ Phổ Biến Phù Hợp Tại Việt Nam

I. Tổng Quan về Sức Mạnh của Lò Hơi Tầng Sôi

Lò hơi tầng sôi (Fluidized Bed Boiler) là một bước tiến đột phá trong công nghệ đốt, vượt trội hơn lò ghi truyền thống nhờ khả năng xử lý đa dạng các loại nhiên liệu khó cháy. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc thổi luồng không khí mạnh từ đáy lò, khiến các hạt nhiên liệu và chất mang (thường là cát thạch anh hoặc đá vôi) lơ lửng, tạo thành một “tầng sôi” giống như chất lỏng.

Quá trình cháy diễn ra ở nhiệt độ thấp hơn (khoảng 850∘C đến 900∘C), mang lại hai lợi ích lớn: thứ nhất, ngăn ngừa hiện tượng nóng chảy tro (xỉ) gây tắc nghẽn, và thứ hai, kiểm soát hiệu quả việc phát thải các chất ô nhiễm, đặc biệt là NOx​ và SOx​ (nhờ khả năng trộn đá vôi vào tầng sôi để khử lưu huỳnh ngay trong buồng đốt).

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn do Mazyer lắp đặt tại nhà máy nước giải khát ở Long An

II. Các Công Nghệ Lò Hơi Tầng Sôi Đặc Trưng Của Thế Giới

Công nghệ tầng sôi được phân loại chủ yếu dựa trên tốc độ gió tầng sôi và áp suất buồng đốt, hình thành bốn dạng cơ bản:

1. Lò Hơi Tầng Sôi Bong Bóng (BFB – Bubbling Fluidized Bed)

BFB là công nghệ cơ bản nhất và có tốc độ gió thấp. Tầng sôi trong BFB hoạt động tương đối ổn định, ít hạt nhiên liệu bị cuốn theo khói ra khỏi buồng đốt. Quá trình cháy diễn ra chủ yếu trong tầng sôi dày.

• Ưu điểm: Chi phí đầu tư ban đầu thấp, vận hành đơn giản, ít mài mòn thiết bị.

• Hạn chế: Hiệu suất đốt thấp hơn CFB và kém linh hoạt hơn khi thay đổi loại nhiên liệu.

• Ứng dụng: Thích hợp cho các nhà máy công nghiệp vừa và nhỏ, nơi yêu cầu công suất khiêm tốn và chủ yếu sử dụng biomass hoặc than có chất lượng ổn định.

2. Lò Hơi Tầng Sôi Tuần Hoàn (CFB – Circulating Fluidized Bed)

CFB sử dụng tốc độ gió tầng sôi rất cao. Điều này khiến hầu hết các hạt nhiên liệu đang cháy bị cuốn theo dòng khói ra khỏi buồng đốt. Để đảm bảo cháy kiệt, các hạt này sẽ được thu hồi liên tục bằng thiết bị phân ly (thường là Cyclon) và đưa trở lại buồng đốt để tuần hoàn.

• • Ưu điểm: Đạt hiệu suất đốt rất cao (thường trên $90\%$), khả năng xử lý đa nhiên liệu vượt trội (đặc biệt là than chất lượng thấp), và kiểm soát khí thải tối ưu.

  • Hạn chế: Chi phí đầu tư cao, vận hành phức tạp hơn, và tiềm ẩn nguy cơ mài mòn thiết bị do sự tuần hoàn liên tục của vật chất.

  • Ứng dụng: Là lựa chọn hàng đầu cho các nhà máy nhiệt điện công suất lớn và các cơ sở công nghiệp nặng.

3. Lò Hơi Tầng Sôi Tĩnh (SFB – Stationary Fluidized Bed)

Đây là phiên bản đơn giản, sơ khai của BFB, chủ yếu dùng khí nóng để tạo tầng. Hiện nay, SFB ít được ứng dụng trong sản xuất hơi công nghiệp quy mô lớn do hiệu suất không cao và khả năng kiểm soát ô nhiễm kém.

4. Lò Hơi Tầng Sôi Áp Suất (PFBC – Pressurized Fluidized Bed Combustion)

PFBC là công nghệ tiên tiến nhất, cho phép quá trình cháy diễn ra dưới áp suất cao (khoảng $10$ đến $16$ bar).

• Ưu điểm: Kích thước lò nhỏ gọn hơn nhiều và đạt hiệu suất tổng thể cực cao (nhờ áp suất cao cho phép sử dụng chu trình kết hợp – Combined Cycle: tuabin khí và tuabin hơi).

• Hạn chế: Chi phí đầu tư ban đầu rất lớn, công nghệ phức tạp.

• Ứng dụng: Phổ biến tại các nhà máy điện thế hệ mới ở các nước phát triển, nhưng chưa được triển khai rộng rãi tại Việt Nam.

Lò hơi tầng sôi 22T/h Mayzer lắp đặt tại nhà máy thức ăn gia súc ở Bắc Ninh

III. Phân Tích Nhiên Liệu Đốt Cho Lò Hơi Tầng sôi và Ứng Dụng Thực Tế tại Việt Nam

Khả năng sử dụng đa nhiên liệu là yếu tố then chốt giúp lò hơi tầng sôi trở thành công nghệ lý tưởng tại Việt Nam, nơi có nguồn than chất lượng thấp và biomass dồi dào.

1. Than Đá (Than Cám, Than Antraxit)

• Đặc điểm: Than tại Việt Nam thường có độ tro cao và nhiệt trị thấp, gây khó khăn cho lò ghi truyền thống.

• Phù hợp: Lò CFB là giải pháp tối ưu.

  • Ưu điểm: CFB tận dụng khả năng tuần hoàn để đốt kiệt than có độ tro cao, đồng thời nhiệt độ cháy thấp ngăn ngừa tạo xỉ. Khả năng khử lưu huỳnh tại chỗ bằng đá vôi là lợi thế tuyệt đối khi đốt than.

  • Ứng dụng VN: Cung cấp hơi và điện cho các nhà máy nhiệt điện lớn, giúp sử dụng hiệu quả nguồn than trong nước và than cám nhập khẩu.

2. Nhiên liệu Sinh khối (Biomass)

• Đặc điểm: Bao gồm Trấu, bã mía, dăm gỗ, vỏ cà phê – nguồn nhiên liệu CO2​ trung tính và sẵn có tại Việt Nam. Biomass thường có độ ẩm cao và kích thước không đồng đều.

• Phù hợp: Lò BFB là lựa chọn kinh tế nhất.

  • Ưu điểm: BFB đơn giản, chi phí vận hành thấp hơn và dễ dàng xử lý các loại biomass có kích thước hạt lớn (như dăm gỗ, củi vụn). Đây là bước đi bền vững cho doanh nghiệp.

  • Hạn chế: Một số loại biomass có thể chứa Clo, gây nguy cơ ăn mòn.

  • Ứng dụng VN: Các nhà máy dệt may, chế biến thực phẩm, và sản xuất đường sử dụng lò BFB để tận dụng phế thải nông nghiệp, giảm chi phí nhiên liệu.

3. Hỗn hợp Nhiên liệu và Phế thải Công nghiệp

Lò hơi tầng sôi, đặc biệt là CFB, còn được sử dụng để đốt hỗn hợp than/biomass (co-firing) hoặc phế thải công nghiệp và chất thải rắn đô thị (Waste-to-Energy). Khả năng duy trì sự cháy ổn định và kiểm soát ô nhiễm của CFB là lý do công nghệ này được chọn cho các dự án xử lý chất thải phức tạp, mặc dù yêu cầu về hệ thống tiền xử lý và cấp liệu rất cao.

 

IV. Kết Luận: Lựa Chọn Công Nghệ Lò Hơi Tầng Sôi Phù Hợp tại Việt Nam

Việc lựa chọn giữa BFB và CFB cần dựa trên mục tiêu đầu tư cụ thể:

• Lựa chọn cho hiệu suất và đa nhiên liệu: Lò CFB là tối ưu cho các dự án lớn, dài hạn với yêu cầu về hiệu suất và kiểm soát môi trường nghiêm ngặt (đặc biệt khi sử dụng than cám).

• Lựa chọn cho tính kinh tế và Biomass: Lò BFB là giải pháp kinh tế và ổn định nhất cho các doanh nghiệp công nghiệp vừa đang hướng tới sử dụng bền vững nguồn nhiên liệu sinh khối sẵn có.

Mayzer Boier là đơn vị chuyên lắp đặt lò hơi tầng sôi cho các nhà máy gỗ, gạo, thực phẩm, giấy, nước giải khát, chung tôi có kinh nghiệm để làm sao lò hơi hoạt động hiệu quả nhất. Hãy liên hệ Hotline để được tư vấn báo giá chính xác nhất.