Trong số các dòng lò hơi đốt nhiên liệu rắn hiện nay, lò hơi ghi xích được đánh giá là hệ thống có tính cơ khí hóa cao và khả năng vận hành liên tục ổn định nhất. Để khai thác hiệu quả và xử lý sự cố kịp thời, người vận hành cần nắm rõ nguyên lý làm việc lò hơi ghi xích ngay từ khâu cấp liệu cho đến quá trình sinh hơi và xử lý khói thải.

Bài viết dưới đây sẽ đi từ khái niệm cơ bản đến từng giai đoạn vận hành thực tế của thiết bị.

Lò Hơi Ghi Xích Là Gì

Lò hơi ghi xích là thiết bị sinh hơi chuyên dụng cho các loại nhiên liệu rắn có kích thước lớn như than cục, củi băm hoặc viên nén.

Nhiên liệu được đốt cháy trên một dải ghi chuyển động liên tục (ghi xích), nhiệt lượng sinh ra dùng để đun sôi nước cấp, tạo ra hơi phục vụ cho các nhu cầu sản xuất công nghiệp.

Nhờ cơ cấu ghi xích vận hành tự động, đây được xem là hệ thống lò hơi có tính cơ khí hóa cao nhất trong các dòng lò đốt nhiên liệu rắn hiện nay.

Cấu Tạo Lò Hơi Ghi Xích

Về tổng thể, lò hơi ghi xích được tạo thành từ 5 hệ thống chính phối hợp chặt chẽ với nhau:

• Hệ thống cấp liệu,

• Hệ thống buồng đốt – thân lò,

• Hệ thống thu hồi nhiệt, hệ thống xử lý khói thải

• Hệ thống điều khiển.

Mỗi hệ thống đảm nhận một vai trò riêng nhưng vận hành đồng bộ để đảm bảo quá trình đốt cháy và sinh hơi diễn ra liên tục, hiệu quả. Để tìm hiểu chi tiết về chức năng và cấu trúc của từng hệ thống, bạn có thể tham khảo bài viết cấu tạo lò hơi ghi xích.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Lò Hơi Ghi Xích

Hoạt Động Của Hệ Thống Cấp Liệu

Nhiên liệu được đưa vào phễu chứa thông qua xe xúc, sau đó băng tải vận chuyển nhiên liệu đến phễu đầu lò để chuẩn bị cho quá trình đốt.

Tại đây, nhiên liệu được phân bổ đều thông qua chảy than và dải ghi xích trước khi đưa vào buồng đốt.

Hệ thống cấp liệu còn được trang bị cơ cấu chống cháy ngược nhằm bảo vệ toàn bộ đường cấp liệu khỏi nguy cơ lửa lan ngược. Khối lượng nhiên liệu và tốc độ cấp vào lò có thể tinh chỉnh linh hoạt thông qua hộp số của ghi xích.

Hoạt Động Của Hệ Thống Thân Lò – Buồng Đốt

Ghi xích chuyển động tịnh tiến, liên tục đưa nhiên liệu vào sâu trong buồng đốt.

Hệ thống damper gió điều chỉnh lưu lượng gió cấp, qua đó kiểm soát cường độ cháy.

Thân lò được cấu tạo từ nhiều ống nước xếp sát nhau tạo thành vách ướt, khép kín tạo nên không gian buồng đốt.

Khi nhiên liệu cháy, nhiệt lượng sinh ra được hấp thụ theo hai cơ chế: ống bức xạ hấp thụ nhiệt trực tiếp từ ngọn lửa, ống đối lưu hấp thụ nhiệt còn lại trong dòng khói. Toàn bộ nhiệt lượng thu được sẽ dùng để sinh hơi. Hơi sinh ra được tập trung tại bộ góp rồi phân phối đến các điểm tiêu thụ.

Một yếu tố quan trọng cần kiểm soát chặt chẽ trong giai đoạn này là mực nước trong lò.

Hệ thống lò hơi hiện đại thường kết hợp giám sát tự động qua PLC với quan sát trực tiếp bằng ống thủy sáng. Bao hơi còn được trang bị cọc dò mức liên tục để truyền tình trạng nước về màn hình theo dõi, cùng cọc dò 4 mức để cảnh báo và kiểm soát mực nước, giúp người vận hành bổ sung nước cấp kịp thời.

Hoạt Động Của Hệ Thống Thu Hồi Nhiệt

Sau khi ra khỏi thân lò, khói thải vẫn còn mang nhiệt độ cao và được tận dụng thông qua bộ hâm nước và bộ sấy không khí.

Bộ hâm nước sử dụng nhiệt từ khói thải để gia nhiệt thêm cho nước cấp, giúp nước bốc hơi nhanh hơn khi vào lò.

Bộ sấy không khí gia nhiệt cho gió cấp trước khi đưa vào buồng đốt, từ đó nâng cao hiệu quả đốt cháy nhiên liệu.

Nhờ hai thiết bị này, hiệu suất nhiệt toàn hệ thống được tối ưu và mức tiêu hao nhiên liệu giảm đáng kể.

Hoạt Động Của Hệ Thống Xử Lý Khói Thải

Các hệ thống lò hơi ghi xích đạt chuẩn thường sử dụng lọc bụi hai cấp: lọc thô và lọc tinh.

Ở cấp lọc thô, cyclone đa cấp sử dụng lực ly tâm để loại bỏ khoảng 80–90% các hạt bụi có kích thước lớn hơn 50 micromet. Sau đó, dòng khí tiếp tục đi qua cấp lọc tinh, được lắp đặt ngay sau cyclone.

Ở cấp lọc tinh, tháp dập bụi ventury xử lý các hạt bụi mịn hơn theo nguyên lý hấp thụ: nước được bơm vào vị trí tiết diện nhỏ nhất của ventury, dòng khói có vận tốc lớn sẽ tán sương lượng nước này, cuốn theo và loại bỏ các hạt bụi mịn còn sót lại.

Hỗn hợp nước – bụi sau đó tiếp tục đi qua tháp ướt để tăng hiệu quả lọc trước khi thải ra ngoài. Tùy vào tính chất tro thải của từng loại nhiên liệu, một số hệ thống còn có thể sử dụng thêm công nghệ lọc bụi tĩnh điện.

Bụi thu được tại cyclone được băng tải vận chuyển đi xử lý, trong khi bụi từ ventury được chứa tại hồ lắng bùn.

Cuối cùng, khói thải đã qua xử lý sẽ được dẫn đến ống khói có độ cao phù hợp để thải ra môi trường, đảm bảo tiêu chuẩn khí thải.

Hoạt Động Của Hệ Thống Điều Khiển

Hệ thống điều khiển đóng vai trò giám sát và điều phối toàn bộ hoạt động của lò.

Màn hình SK3 được kết nối trực tiếp với hệ thống điều khiển tự động PLC, cho phép người vận hành theo dõi các thông số quan trọng theo thời gian thực.

Tủ điện đảm nhận chức năng đóng ngắt và bảo vệ tải điện cho toàn hệ thống.

Các thiết bị có gắn biến tần như quạt, bơm có thể được điều khiển trực tiếp bằng núm vặn tại tủ.

Hệ thống hỗ trợ ba chế độ vận hành: tự động, bán tự động và thủ công, giúp linh hoạt xử lý theo từng tình huống thực tế tại nhà máy.

Các Lỗi Vận Hành Lò Hơi Thường Gặp

Trong quá trình vận hành lò hơi ghi xích, người vận hành thường gặp phải 4 nhóm lỗi phổ biến ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và an toàn hệ thống:

1. Sự cố kẹt, giãn hoặc đứt xích ghi

Đây là lỗi đặc trưng và nghiêm trọng nhất đối với hệ thống lò hơi ghi xích.

• Cách khắc phục: Dừng quay ghi ngay lập tức, ngắt điện và giảm tải lò. Tiến hành đảo chiều ghi thủ công bằng dụng cụ chuyên dụng để tìm vị trí kẹt và thay thế các lá ghi bị hỏng.

2. Nhiên liệu cháy không đều (hiện tượng “xé ghi”)

• Cách khắc phục: Điều chỉnh lại tấm cào để rải đều nhiên liệu, đồng thời vệ sinh, thông thoáng các cửa phân phối gió và cạo xỉ bám thường xuyên.

3. Sự cố về mực nước (cạn nước hoặc đầy nước quá mức)

• Cách khắc phục: Kiểm tra ngay ống thủy và thiết bị đo. Nếu cạn nước nghiêm trọng, tuyệt đối không cấp nước lạnh vào ngay để tránh nứt vách ống gây nổ lò, mà phải dừng lò khẩn cấp để làm nguội từ từ.

4. Đóng cáu cặn và bám tro muội tại chùm ống nhiệt

• Cách khắc phục: Định kỳ tẩy cáu cặn bằng hóa chất chuyên dụng và sử dụng hệ thống thổi bụi để làm sạch bề mặt chùm ống.

Kết luận

Nguyên lý làm việc của lò hơi ghi xích là sự phối hợp nhịp nhàng giữa 5 hệ thống: cấp liệu, buồng đốt, thu hồi nhiệt, xử lý khói thải và điều khiển. Việc nắm rõ từng giai đoạn vận hành không chỉ giúp khai thác lò hơi hiệu quả mà còn giúp người vận hành phát hiện và xử lý sớm các sự cố thường gặp, đảm bảo an toàn và duy trì hiệu suất sinh hơi ổn định.