Các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong lò hơi và hệ thống hơi

Tại các nhà máy của ngành công nghiệp thực phẩm, lò hơi là nơi tiêu thụ nhiên liệu lớn nhất phục vụ cho nhu cầu năng lượng của nhà máy. Các nguồn nhiên liệu đốt cho lò hơi ngoài việc tiêu hao năng lượng còn là nguồn gây ra các phát thải gây ảnh hưởng tới môi trường trong và xung quanh nhà máy. Ngoài ra, việc vận hành lò hơi và hệ thống hơi cũng là vấn đề phức tạp đòi hỏi sự an toàn và tính hệ thống cao. Bởi vậy, việc quản lý điều hành tốt khu vực sản xuất hơi và hệ thống hơi đồng thời chú ý các phương pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống hơi đóng vai trò quan trọng cho hoạt động ổn định và tiết kiệm của nhà máy.

Có nhiều biện pháp nhằm tiết kiệm năng lượng (TKNL) cho lò như: Tối ưu hóa quá trình cháy trong lò để đảm bảo một lượng nhiệt tối ưu nhất được tạo ra từ một lượng nhiên liệu nhất định; Tăng cường tối đa quá trình truyền nhiệt từ nhiệt sinh ra trong quá trình cháy tới môi chất trong lò để chuyển hóa thành hơi; Giảm thiểu tổn thất nhiệt và nước xả ra môi trường xung quanh… Đối với hệ thống hơi, một số biện pháp sau đây có thể được xem xét và áp dụng: Thu hồi nước ngưng ở nhiệt độ cao nhất có thể; Có một chương trình quản lý bẫy hơi tốt; Hệ thống đường ống dẫn hơi được thiết kế tốt với đường kính ống phù hợp và cách nhiệt tốt giúp giảm tổn thất nhiệt trên đường đi và giúp có thể vận hành lò hơi ở áp suất thấp nhằm nâng cao hiệu quả chung của hệ thống; Đối với các thiết bị sử dụng hơi cho mục đích nấu, gia nhiệt, sấy v.v. việc tận dụng có thể được thực hiện với việc thu hồi hơi bốc ra từ quá trình nấu, tối ưu hóa quá trình gia nhiệt với các thiết kế nhằm tăng cường khả năng trao đổi nhiệt giữa hơi và môi chất cần gia nhiệt, tận dụng năng lượng mặt trời cung cấp nước nóng trước cho quá trình gia nhiệt…

Lựa chọn lò hơi thế nào để góp phần sử dụng năng lượng tối ưu cho hệ thống?

Với những lò hơi đã cũ sẽ gây khó khăn trong việc vận hành và thực hiện tiết kiệm năng lượng. Do đó, việc đầu tư thay thế lò hơi mới được xem là giải pháp đang được nhiều doanh nghiệp xem xét hiện nay. Vậy doanh nghiệp nên lựa chọn công nghệ nào để đạt mục tiêu TKNL?

Trên thị trường hiện nay có một số loại lò hơi thông dụng như:

Lò hơi ống lửa với kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ sử dụng, lắp đặt nhanh, giá thành không cao, thể tích chứa nước lớn, áp suất ổn định, yêu cầu chất lượng nước cấp vừa phải… nhưng lại không phù hợp cho nhiên liệu rắn, áp suất bị giới hạn, tuần hoàn nước trong lò kém, khởi động chậm…;

Lò hơi ống nước đứng với ưu thế kết cấu gọn nhẹ, đơn giản, giá rẻ, thời gian lắp nhanh, mặt bằng cần thiết nhỏ, khởi động nhanh… nhưng ngược lại vẫn có nhược điểm là công suất nhỏ, chỉ đốt bằng dầu DO và gas, khó vệ sinh ống, yêu cầu chất lượng nước cao, mau hư hỏng, khó sửa chữa…;

Lò hơi ống nước có bao hơi thì có thể phù hợp với mọi loại nhiên liệu, thông số cao, chế độ tuần hoàn tốt, ống nước uốn cong nên có khả năng tự bù trừ giãn nở… Tuy nhiên với kích thước cồng kềnh, thời gian lắp đặt lâu, vốn đầu tư lớn, yêu cầu chất lượng nước cao, phải bố trí xả đáy tại nhiều vị trí, vận hành phức tạp và khó vệ sinh bề mặt ống nên cũng gây không ít trở ngại.

Theo bà Nguyễn Thị Ngọc Thọ, Trưởng phòng kỹ thuật Trung tâm Tiết kiệm năng lượng TP. HCM (ECC HCMC) thì hiện nay, các lò hơi sản xuất trong nước có hiệu suất trung bình khoảng 85% trong khi một số lò hơi có xuất xứ từ nước ngoài (như Nhật Bản) có hiệu suất tới trên 95% sẽ là lựa chọn thích hợp cho nhiều doanh nghiệp. Theo kinh nghiệm đã tư vấn cho một số tòa nhà, khách sạn lớn tại TP. HCM và Hà Nội chuyển giao công nghệ lò hơi, bà Ngọc Thọ cho biết, một trong những lò hơi giúp doanh nghiệp tiết kiệm năng lượng vận hành đáng kể theo công nghệ Nhật Bản là lò hơi Mimura. Với hiệu suất cao trên 95%, có tích hợp bộ economizer nhằm tận dụng khói thải lò hơi gia nhiệt nước cấp lò, khả năng sinh hơi nhanh, gọn nhẹ, diện tích trao đổi nhiệt bé và hệ thống lò hơi làm việc tự động hoàn toàn sẽ tiết kiệm khoảng 10% lượng dầu tiêu thụ cho lò hơi. “Nếu đầu tư lò hơi Mimura, thời gian hoàn vốn cho giải pháp khoảng 3 năm - hoàn toàn nằm trong tầm tay doanh nghiệp. Với doanh nghiệp đang gặp khó khăn về tài chính thì có thể sử dụng dịch vụ Esco để được hỗ trợ lựa chọn công nghệ, lắp đặt và chuyển giao vận hành trọn gói mà không tốn bất kỳ chi phí nào” – Bà Ngọc Thọ chia sẻ.