Xử lý khí CO cao cho lò hơi ghi tĩnh – Có cần thay lò không? Giải pháp thực tế từ DIVI

Vì sao nhiều nhà máy sử dụng lò hơi ghi tĩnh đốt củi vẫn gặp tình trạng khí CO lò hơi ghi tĩnh vượt chuẩn, dù nhiên liệu không xấu và hệ thống xử lý bụi đã có sẵn? Liệu có thể xử lý khí CO cao cho lò hơi ghi tĩnh mà không phải thay toàn bộ công nghệ, không gián đoạn sản xuất? Bài viết này chia sẻ một dự án thực tế do DIVI triển khai, giúp lò hơi đạt chuẩn môi trường bằng cách cải tạo đúng điểm cốt lõi.

 I. Thực trạng khí CO cao ở lò hơi ghi tĩnh đốt củi

Trong thực tế vận hành, lò hơi ghi tĩnh vẫn là lựa chọn phổ biến tại nhiều nhà máy nhờ chi phí đầu tư thấp, cấu tạo đơn giản và dễ vận hành. Tuy nhiên, một nhược điểm lớn thường xuyên gặp phải là hàm lượng CO trong khí thải vượt quy chuẩn, đặc biệt khi đo kiểm theo QCVN 19:2009/BTNMT.

Khí CO (Carbon Monoxide) là sản phẩm của quá trình cháy không hoàn toàn. Khi CO vượt ngưỡng cho phép, nhà máy sẽ đối mặt với:

• Nguy cơ bị xử phạt môi trường
• Rủi ro đình chỉ vận hành
• Mất uy tín với đối tác, khách hàng
• Chi phí khắc phục cao nếu xử lý sai hướng

Điều đáng nói là nhiều nhà máy đã có hệ thống xử lý bụi, thậm chí khí thải nhìn bằng mắt thường khá “sạch”, nhưng chỉ số CO vẫn không đạt.

 II. Có cần thay công nghệ lò hay không?

Đây là câu hỏi mà DIVI nhận được rất thường xuyên từ khách hàng:

“Lò ghi tĩnh của tôi đã chạy nhiều năm, giờ CO cao. Có bắt buộc phải thay lò mới hoặc chuyển sang công nghệ khác không?”

Câu trả lời là: KHÔNG NHẤT THIẾT.

Trong nhiều trường hợp, vấn đề không nằm ở công nghệ lò, mà nằm ở:

• Cách thiết kế buồng đốt
• Phương pháp cấp nhiên liệu
• Điều khiển tỷ lệ oxy – nhiên liệu
• Nhiệt độ vùng cháy

DIVI đã chứng minh điều này bằng một dự án thực tế.

Lò hơi ghi tĩnh có cần thay công nghệ lò hay không

III. Bài toán thực tế của nhà máy trong dự án DIVI

Dự án DIVI thực hiện là một lò hơi ghi tĩnh công suất 5 tấn hơi/giờ, sử dụng củi thừa của nhà máy làm nhiên liệu.

Điểm đáng chú ý của dự án là nhiên liệu sử dụng hoàn toàn là củi khô, chất lượng tốt, không phải nguồn nhiên liệu ẩm hay kém chất lượng. Hệ thống xử lý bụi đã được lắp đặt và vận hành ổn định, nhà máy vẫn duy trì sản xuất bình thường, không xảy ra sự cố lớn. Tuy nhiên, dù các điều kiện cơ bản đều đảm bảo, chỉ số CO trong khí thải vẫn vượt giới hạn cho phép theo QCVN 19:2009, trở thành vấn đề môi trường nghiêm trọng cần được xử lý triệt để.Điều này cho thấy: CO cao không đồng nghĩa với nhiên liệu xấu.

Bài toán thực tế của nhà máy về lò hơi ghi tĩnh

IV. Cam kết khác biệt của DIVI

Trước khi triển khai, DIVI đưa ra một cam kết rất rõ ràng với khách hàng: “Chỉ khi nào khí thải đạt chuẩn môi trường thì khách hàng mới thanh toán.”

Cam kết chỉ thanh toán khi khí thải đạt chuẩn buộc DIVI phải tiếp cận bài toán một cách nghiêm túc và thực chất. Điều này đồng nghĩa với việc đội ngũ kỹ sư phải đánh giá đúng nguyên nhân gốc rễ gây phát sinh CO, lựa chọn giải pháp kỹ thuật hiệu quả và có tính bền vững lâu dài, thay vì xử lý tạm thời. Mọi phương án triển khai đều hướng đến kết quả đo kiểm thực tế, không làm hình thức, không đối phó với việc quan trắc môi trường, đảm bảo hệ thống vận hành ổn định sau nghiệm thu.

 V. Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý khí thải

Qua khảo sát thực tế, DIVI ghi nhận:

1. Bụi trong khói thải

Qua khảo sát thực tế, DIVI ghi nhận rằng bụi trong khói thải đã được xử lý khá tốt nhờ hệ thống tháp phun nước hiện hữu, với hàm lượng bụi nằm trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn môi trường. Tuy nhiên, mặc dù đáp ứng yêu cầu về bụi, hiệu suất trao đổi nhiệt của hệ thống vẫn chưa tối ưu, dẫn đến tổn thất nhiệt và chưa khai thác hết tiềm năng tiết kiệm năng lượng của lò hơi.

2. Cấu hình xử lý bụi phù hợp cho lò ghi tĩnh

Đối với lò hơi ghi tĩnh, việc xử lý bụi trong khí thải không quá phức tạp nếu hệ thống được cấu hình đúng kỹ thuật. Giải pháp phổ biến và hiệu quả là kết hợp cyclone lọc bụi khô, trong đó cyclone chùm được ưu tiên sử dụng để nâng cao hiệu suất tách bụi thô, cùng với venturi scrubber nhằm thu hồi phần bụi mịn còn lại dưới dạng ướt. Cách bố trí này vừa đảm bảo nồng độ bụi sau xử lý đạt chuẩn, vừa phù hợp với đặc tính vận hành của lò ghi tĩnh.

3. Một lỗi kỹ thuật thường bị bỏ qua

Một yếu tố quan trọng thường bị bỏ qua là nước rửa khói phải sạch. Nước bẩn không thể rửa sạch khói, dù hệ thống có đầy đủ thiết bị như cyclone hay tháp phun. Đây chính là lý do khiến rất nhiều hệ thống xử lý khí thải lắp đặt đầy đủ nhưng hiệu quả vẫn thấp, nồng độ CO và bụi sau xử lý không ổn định, thậm chí dao động mạnh giữa các lần đo kiểm.

Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý thải của lò hơi ghi tĩnh

VI. Gốc rễ của vấn đề: Vì sao khí CO lò hơi ghi tĩnh cao?

Theo kinh nghiệm thực tế của DIVI, CO cao luôn xuất phát từ ba nguyên nhân chính.

Nguyên nhân 1: Độ ẩm nhiên liệu

• Nhiên liệu ẩm → cháy không hoàn toàn → CO tăng
• Trong dự án này: củi khô → loại trừ nguyên nhân này

Nguyên nhân 2: Tỷ lệ oxy – nhiên liệu không tối ưu

Đây là nguyên nhân lớn nhất.

• Thiếu oxy → cháy không kiệt → sinh CO
• Thừa oxy → làm lạnh vùng cháy → vẫn sinh CO

Với lò ghi tĩnh cấp liệu thủ công, nhiên liệu thường được cấp:

• Không đều
• Theo cảm tính người vận hành

Trong khi đó:

• Quạt gió chạy gần như cố định
• Không theo kịp sự thay đổi phụ tải

➡️ Kết quả: cháy không hoàn toàn → CO tăng cao

Nguyên nhân 3: Nhiệt độ vùng cháy không đủ cao

Đây là điểm mấu chốt mà nhiều thiết kế lò cũ gặp phải.

• Nếu nhiệt độ buồng đốt < 800°C
• CO sẽ sinh ra rất nhiều

Trong lò cũ:

• Ống nước kéo sát mặt ghi
• Hấp thụ nhiệt quá sớm
• Làm “lạnh” vùng cháy

➡️ Nhiên liệu không cháy kiệt, dù oxy có đủ.

VII. Giải pháp DIVI đã triển khai để xử lý khí CO cao

Giải pháp 1:

Cải tạo buồng đốt được DIVI xác định là bước then chốt để xử lý khí CO cao từ gốc. Cụ thể, DIVI tiến hành nâng cao buồng đốt, đưa các ống nước ra khỏi vùng cháy trực tiếp nhằm tránh hiện tượng làm lạnh ngọn lửa, đồng thời xây gạch chịu nhiệt và bọc cách nhiệt đầy đủ.

Nhờ đó, nhiệt độ vùng cháy tăng rõ rệt, phản ứng cháy diễn ra hoàn toàn hơn, nhiên liệu được đốt kiệt và hàm lượng CO trong khí thải giảm bền vững ngay từ nguồn phát sinh.

Giải pháp 2:

Cấp liệu tự động cho lò ghi tĩnh được DIVI triển khai nhằm khắc phục triệt để tình trạng cấp nhiên liệu không đều của phương pháp thủ công. Hệ thống băng tải cấp củi được lắp đặt giúp nhiên liệu được đưa vào buồng đốt đều, liên tục và ổn định theo phụ tải vận hành. Đồng thời, hệ thống còn tích hợp cơ chế chống cháy ngược để đảm bảo an toàn trong suốt quá trình vận hành.

Nhờ đó, lò hơi không còn xảy ra hiện tượng lúc thừa nhiên liệu, lúc thiếu nhiên liệu, giúp quá trình cháy ổn định và hạn chế phát sinh CO.

Giải pháp 3:

Điều khiển cháy tự động DIVI tiến hành tích hợp hệ thống điều khiển tự động thông qua PLC và biến tần, cho phép đồng bộ điều khiển toàn bộ các thiết bị quan trọng của quá trình cháy, bao gồm quạt cấp gió, quạt hút khói và tốc độ băng tải cấp liệu. Nhờ cơ chế điều khiển này, hệ thống có khả năng tự điều chỉnh theo tải hơi thực tế, duy trì tỷ lệ oxy – nhiên liệu luôn ở mức tối ưu trong suốt quá trình vận hành.

Kết quả là quá trình cháy ổn định hơn, hàm lượng CO trong khí thải giảm một cách bền vững, không phụ thuộc vào thao tác thủ công của người vận hành.

VIII. Đảm bảo sản xuất không bị gián đoạn

Một yêu cầu quan trọng của nhà máy là: “Không được dừng sản xuất dài ngày.”

Trong suốt quá trình cải tạo, DIVI bố trí một nồi hơi công suất 1,5 tấn/giờ vận hành thay thế, nhằm đảm bảo nhà máy duy trì sản xuất liên tục. Nhờ phương án này, toàn bộ hoạt động cải tạo được triển khai mà không ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất, không gây gián đoạn dây chuyền và không làm phát sinh rủi ro vận hành cho nhà máy.

IX. Kết quả nghiệm thu sau cải tạo

Sau khi hoàn thiện, khí thải của lò hơi được đo kiểm bởi đơn vị độc lập do nhà máy chỉ định. Kết quả cho thấy chỉ số CO thấp hơn nhiều so với giới hạn cho phép, hàm lượng bụi đạt chuẩn môi trường, chất lượng hơi ổn định và hệ thống vận hành an toàn. Điều này khẳng định cam kết ban đầu của DIVI đã được thực hiện đầy đủ, đáp ứng yêu cầu cả về môi trường lẫn vận hành lâu dài cho nhà máy.

X. Một lưu ý kỹ thuật quan trọng về tháp phun nước

Do ràng buộc trong giấy phép môi trường, hệ thống tháp phun nước được đặt trước quạt hút. Cách bố trí này dẫn đến hiện tượng nước bị cuốn sang quạt hút, khiến các chi tiết cơ khí làm việc trong môi trường ẩm liên tục. Hệ quả là cánh quạt nhanh bị mòn, bạc đạn sớm hư hỏng, kéo theo chi phí bảo trì và thay thế tăng cao trong quá trình vận hành lâu dài.

Khuyến nghị kỹ thuật của DIVI

Nếu điều kiện kỹ thuật và pháp lý cho phép, nên bố trí tháp phun nước sau quạt hút để hạn chế nước và hơi ẩm tiếp xúc trực tiếp với quạt. Cách bố trí này giúp bảo vệ quạt hút, kéo dài tuổi thọ toàn bộ hệ thống xử lý khí thải và từ đó giảm đáng kể chi phí vận hành và bảo trì trong suốt vòng đời thiết bị.

XI. Kết luận

Xử lý khí CO cao cho lò hơi ghi tĩnh không nhất thiết phải thay lò mới, cũng không đòi hỏi đầu tư quá tốn kém nếu tiếp cận đúng hướng. Điều quan trọng nhất là hiểu đúng nguyên nhân phát sinh CO, cải tạo đúng các điểm cốt lõi trong buồng đốt và cấp liệu, đồng thời điều khiển quá trình cháy một cách khoa học để đảm bảo nhiên liệu cháy kiệt, khí thải đạt chuẩn và hệ thống vận hành ổn định lâu dài.

Nếu nhà máy của bạn đang gặp tình trạng khí CO lò hơi ghi tĩnh vượt chuẩn, DIVI sẵn sàng đồng hành để đưa hệ thống đạt chuẩn môi trường, vận hành ổn định và tối ưu chi phí, tiết kiệm lâu dài thông qua các giải pháp cải tạo đúng trọng tâm và bền vững.