Đầu đốt lò hơi: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại

Đầu đốt lò hơi là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo lò hơi công nghiệp. Tại đây, gió và nhiên liệu được hòa trộn và đốt cháy để tạo ra nhiệt năng cung cấp năng lượng cho hệ thống. Trong bài viết này, hãy cùng Green Boiler tìm hiểu chi tiết hơn về Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại!

Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của đầu đốt lò hơi

Giới thiệu đầu đốt lò hơi là gì

Đầu đốt lò hơi là một bộ phận thiết yếu trong cấu trúc của hệ thống lò hơi, có nhiệm vụ chính là thực hiện quá trình đốt cháy nhiên liệu nhằm sinh ra nhiệt. Nhiệt lượng tạo thành sẽ được dùng để đun sôi nước, từ đó sinh ra hơi nước hoặc khí nóng phục vụ cho nhiều hoạt động trong sản xuất công nghiệp.

Nhiệm vụ chính của đầu đốt lò hơi trong hệ thống bao gồm:

• Tiến hành đốt cháy nhiên liệu: Thiết bị đầu đốt thực hiện việc pha trộn nhiên liệu (như dầu, khí,...) với không khí để tạo nên hỗn hợp có khả năng cháy. Hỗn hợp này sau đó được đốt trong buồng đốt nhằm sinh nhiệt.
• Sinh nhiệt: Nhiệt được tạo ra từ quá trình cháy sẽ được truyền đến nước trong hệ thống lò, giúp nước đạt đến nhiệt độ sôi và chuyển hóa thành hơi.
• Cung cấp năng lượng nhiệt cho dây chuyền sản xuất: Hơi nước sinh ra từ lò hơi được sử dụng để phục vụ cho nhiều công đoạn sản xuất như sấy khô, gia nhiệt, hoặc vận hành các thiết bị như tuabin trong nhà máy.

>>>> Xem thêm: Lò hơi đốt vải – Giải pháp tái tạo năng lượng bền vững

Cấu tạo cơ bản của đầu đốt lò hơi

Cấu tạo của đầu đốt lò hơi thường được chia thành các nhóm chính như hệ thống cấp gió, hệ thống nhiên liệu, bộ phận đánh lửa và hệ thống điều khiển như sau:

Nguyên lý hoạt động của đầu đốt lò hơi

Đầu đốt lò hơi là thiết bị đảm nhận nhiệm vụ đốt cháy nhiên liệu để sinh nhiệt, cung cấp năng lượng cho quá trình tạo hơi trong lò hơi. Dù sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau như dầu, khí gas, biomass hoặc nhiên liệu rắn, nguyên lý hoạt động chung của đầu đốt vẫn tuân theo các bước cơ bản sau:

• Cấp nhiên liệu: Nhiên liệu được dẫn từ bồn chứa hoặc hệ thống cấp liệu vào đầu đốt.
• Pha trộn nhiên liệu và không khí: Trong đầu đốt, nhiên liệu được phun hoặc đưa vào buồng hòa trộn, nơi nó kết hợp với không khí được cấp bởi quạt gió cưỡng bức.
• Đánh lửa và đốt cháy: Hệ thống đánh lửa (bugi, điện cực hoặc mồi than nóng với biomass) sẽ khởi động quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu - không khí.
• Truyền nhiệt cho lò hơi: Nhiệt sinh ra được truyền vào buồng sinh hơi hoặc các ống trao đổi nhiệt của lò hơi, từ đó làm nóng nước và tạo ra hơi nước phục vụ cho các mục đích công nghiệp như sấy khô, gia nhiệt, vận hành thiết bị, v.v.

>>> Xem thêm: Lò hơi tầng sôi cho hiệu suất đốt tối ưu, tiết kiệm nhiên liệu

Mô tả nguyên lý hoạt động của đầu đốt lò hơi

Phân loại đầu đốt lò hơi theo nhiên liệu

Tùy vào nguồn nhiên liệu và mục đích ứng dụng, đầu đốt lò hơi được phân chia thành nhiều loại như sau:

Đầu đốt dầu DO/FO

Loại đầu đốt này hoạt động dựa trên nhiên liệu lỏng như dầu diesel (DO) hoặc dầu nặng (FO). Với khả năng sinh nhiệt nhanh và mạnh, đầu đốt dầu đặc biệt thích hợp cho các hệ thống lò hơi yêu cầu công suất lớn và vận hành liên tục. Ưu điểm nổi bật của loại đầu đốt này là khả năng cung cấp nhiệt lượng cao trong thời gian ngắn, dễ dàng điều chỉnh lưu lượng và áp suất để phù hợp với nhu cầu thực tế.

Trong thực tế, đầu đốt dầu được ứng dụng phổ biến trong các nhà máy nhiệt điện để tạo hơi dẫn động tuabin, trong ngành công nghiệp hóa chất để cung cấp nhiệt cho các phản ứng hóa học, trong các hệ thống lò hơi công nghiệp như lò ống lửa hoặc lò ống nước,...

Loại đầu đốt hoạt động dựa trên nhiên liệu lỏng như dầu diesel

Đầu đốt gas (CNG/LPG)

Đây là loại đầu đốt lò hơi dùng nhiên liệu khí, phổ biến nhất là khí hóa lỏng (LPG) và khí thiên nhiên nén (CNG). Nhờ tính chất cháy sạch, hiệu suất đốt cao và dễ kiểm soát thông qua hệ thống tự động, đầu đốt gas được đánh giá cao về mức độ an toàn khi vận hành.

Về ứng dụng, đầu đốt gas thường được sử dụng trong các nhà máy chế biến thực phẩm (như hấp, sấy, nấu sản phẩm) và ngành dệt may, nơi yêu cầu nguồn hơi sạch, ổn định và dễ kiểm soát trong các công đoạn xử lý vải, nhuộm, hấp sấy.

>>>> Xem thêm: Lò dầu tải nhiệt – Giải pháp truyền nhiệt hiệu quả

Đầu đốt biomass (trấu, mùn cưa, củi ép)

Đầu đốt biomass sử dụng các loại nhiên liệu rắn có nguồn gốc từ sinh học như trấu, mùn cưa, vỏ điều, củi ép hoặc viên nén gỗ. Ưu điểm chính của loại đầu đốt này là tiết kiệm chi phí vận hành nhờ tận dụng nguồn nguyên liệu tái tạo. Đồng thời, đây cũng là giải pháp thân thiện với môi trường và phù hợp với định hướng phát triển năng lượng xanh.

Đầu đốt biomass sử dụng các loại nhiên liệu rắn có nguồn gốc từ sinh học

Đầu đốt biomass thường được ứng dụng trong các ngành sản xuất nông - lâm nghiệp, như nhà máy chế biến gỗ, lương thực, thức ăn chăn nuôi, hoặc cơ sở sản xuất gạch, gốm,... 

Các dòng kết hợp đa nhiên liệu

Đây là dòng đầu đốt cho phép vận hành với nhiều loại nhiên liệu khác nhau, có thể là dầu và gas, hoặc gas và biomass. Sự đa năng này giúp doanh nghiệp dễ dàng chuyển đổi nhiên liệu theo điều kiện thực tế, đồng thời giảm thiểu rủi ro khi giá nhiên liệu biến động.

Trong ứng dụng thực tế, đầu đốt lò hơi đa nhiên liệu phù hợp với các nhà máy công nghiệp lớn, các cơ sở sản xuất có yêu cầu cao về tính liên tục và ổn định trong vận hành, đồng thời mong muốn tối ưu chi phí năng lượng bằng cách tận dụng nhiều nguồn nhiên liệu khác nhau tùy thời điểm.

Tiêu chí chọn đầu đốt phù hợp cho lò hơi

Việc lựa chọn đầu đốt lò hơi phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất vận hành, tiết kiệm chi phí nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ của toàn bộ hệ thống lò hơi. Một số tiêu chí quan trọng bạn cần cân nhắc khi chọn đầu đốt lò hơi như sau:

• Phù hợp với công suất của lò hơi: Đầu đốt cần được lựa chọn sao cho công suất tương thích với thiết kế và quy mô của lò hơi. 
• Khả năng tiết kiệm nhiên liệu: Chọn đầu đốt có hiệu suất đốt cao, tiêu hao nhiên liệu thấp là giải pháp tối ưu để giảm chi phí vận hành lâu dài. 
• Hiệu suất vận hành: Hiệu suất đầu đốt càng cao thì khả năng chuyển hóa nhiên liệu thành nhiệt càng tối ưu. Bạn nên ưu tiên các dòng đầu đốt có chứng nhận hiệu suất năng lượng hoặc đã được kiểm định thực tế.
• Tính an toàn cao: Đầu đốt cần tích hợp các tính năng bảo vệ an toàn như cảm biến ngọn lửa, van ngắt tự động, hệ thống giám sát nhiệt độ - áp suất,…
• Khả năng sử dụng đa nhiên liệu: Nếu doanh nghiệp thường xuyên phải thay đổi nguồn nhiên liệu hoặc cần dự phòng khi nguồn cung gián đoạn, đầu đốt đa nhiên liệu sẽ là lựa chọn lý tưởng. 
• Dễ dàng sử dụng và bảo trì: Một đầu đốt lý tưởng cần được thiết kế thân thiện với người vận hành: dễ lắp đặt, vận hành đơn giản và thuận tiện trong quá trình bảo trì - thay thế linh kiện.

Đầu đốt cần được lựa chọn dựa trên công suất tương thích với thiết kế của lò hơi

>>>> Xem thêm: Mua bán lò hơi cũ giá tốt, kiểm định đầy đủ

Một số lưu ý khi vận hành và bảo trì đầu đốt

Kiểm tra định kỳ và thường xuyên vệ sinh đầu đốt lò hơi là cách giúp bạn đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ cho lò hơi:

• Kiểm tra toàn hệ thống trước khi khởi động: Đảm bảo các mối nối không bị rò rỉ dầu, khí hoặc nước; kiểm tra tình trạng của van, cảm biến và thiết bị an toàn.
• Giám sát quá trình hoạt động: Theo dõi liên tục các thông số như áp suất, nhiệt độ, lưu lượng nhiên liệu, và tình trạng cháy. Ghi lại dữ liệu và điều chỉnh kịp thời khi có sai lệch.
• Kiểm tra các bộ phận quan trọng: Bao gồm van an toàn, bộ cảm biến, hệ thống điều khiển tự động, quạt gió và bộ lọc bụi. Thay thế linh kiện bị hư hỏng hoặc xuống cấp.
• Theo dõi màu khói thải: Khói đen/xám có thể do thừa nhiên liệu hoặc thiếu không khí, cần kiểm tra vòi phun và hệ thống cấp gió. Khói trắng/xanh có thể liên quan đến dầu nhờn bị lẫn trong nhiên liệu hoặc nước trong hệ thống đốt.
• Bảo trì theo lịch trình rõ ràng: Thực hiện kiểm tra hàng tuần, hàng tháng và hàng năm theo hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp thiết bị.
• Tuân thủ quy tắc an toàn: Luôn sử dụng thiết bị bảo hộ khi thao tác, đặc biệt khi xử lý nhiên liệu, kiểm tra hệ thống điện hoặc làm việc gần ngọn lửa.

Đầu đốt lò hơi quyết định hiệu suất sinh nhiệt, ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn, mức tiêu thụ nhiên liệu và tuổi thọ của toàn hệ thống lò hơi. Hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại cũng như các tiêu chí lựa chọn và bảo trì đầu đốt sẽ giúp doanh nghiệp chủ động hơn trong vận hành, tối ưu chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp lò hơi phù hợp với nhu cầu vận hành thực tế, đừng ngần ngại liên hệ với Green Boiler để được tư vấn chi tiết!