Ghi lò dùng cho lò hơi (Grate Boiler)

Ghi lò dùng cho lò hơi là gì và vì sao đóng vai trò quan trọng

Trong hệ thống lò hơi công nghiệp, đặc biệt là các loại lò hơi biomass thông dụng hay lò hơi đốt than, ghi lò đóng vai trò là nơi tiếp xúc trực tiếp giữa nhiên liệu và nguồn nhiệt. Ghi lò hay còn gọi là “grate”, là kết cấu chịu lửa giúp nâng đỡ nhiên liệu rắn trong quá trình cháy và hỗ trợ lưu thông không khí từ dưới lên để tăng hiệu suất đốt. Tùy thuộc vào loại nhiên liệu và công nghệ lò, ghi lò có nhiều dạng khác nhau như ghi tĩnh, ghi di động, ghi xích, ghi cơ khí.

Vai trò của ghi lò không chỉ đơn thuần là hỗ trợ đốt cháy mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất năng lượng, độ bền lò hơi, và cả chi phí vận hành. Với sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ vận hành lò hơi chuyên nghiệp hiệu quả, việc lựa chọn đúng loại ghi lò phù hợp với nhiên liệu như vỏ hạt điều hay viên nén gỗ đã trở thành yếu tố quyết định đến hiệu quả tổng thể của hệ thống.

---

Các loại ghi lò phổ biến hiện nay

Ghi tĩnh truyền thống

Đây là loại ghi phổ biến trong các lò hơi công suất nhỏ. Ghi tĩnh thường được đúc từ gang chịu nhiệt hoặc thép hợp kim và không có chuyển động cơ học. Nhiên liệu được đưa lên ghi bằng tay hoặc hệ thống cấp liệu đơn giản, phù hợp với các loại lò hơi công nghiệp phổ biến hiện nay.

Ghi di động (Moving Grate)

Khác với ghi tĩnh, ghi di động có cơ cấu chuyển động giúp nhiên liệu cháy đều, từ đó giảm cặn tro và nâng cao hiệu suất đốt. Loại ghi này thường thấy trong các lò hơi đốt sinh khối hiện đại như lò hơi sinh khối biomass, dùng cho các nhà máy sản xuất liên tục.

Ghi xích (Chain Grate)

Loại ghi này hoạt động như một băng tải xích, di chuyển liên tục để cấp nhiên liệu và thải tro. Ghi xích phù hợp với viên nén gỗ và các nhiên liệu khô, giúp tăng khả năng cháy kiệt và tiết kiệm nhiên liệu.

Ghi tầng sôi (Fluidized Bed Grate)

Được ứng dụng trong các lò hơi tầng sôi, ghi loại này cho phép nhiên liệu được đốt trong môi trường lưu thông khí mạnh, tăng khả năng tiếp xúc oxy và cháy triệt để. Đây là lựa chọn tối ưu cho các doanh nghiệp sử dụng dầu hóa dẻo cao su RPO hoặc chất đốt khó cháy.

Ghi dạng cơ khí đặc biệt

Một số lò hơi công nghiệp hiện đại thiết kế ghi dạng đặc biệt, có thể điều chỉnh góc nghiêng, tốc độ và thậm chí chế độ rung để tối ưu hiệu suất đốt. Những ghi này thường dùng trong lò hơi công nghiệp hiện đại yêu cầu hiệu suất và độ ổn định cao.

Cấu tạo và vật liệu chế tạo ghi lò

Cấu tạo tổng quan của ghi lò

Ghi lò bao gồm các thanh ghi ghép song song hoặc lưới kim loại, có khoảng hở phù hợp để không khí đi qua và tro rơi xuống. Cấu tạo này đảm bảo quá trình cháy được diễn ra liên tục và hiệu quả, nhất là khi ứng dụng cho các loại lò hơi công nghiệp phổ biến nhất hiện nay.

Vật liệu chịu nhiệt và chống ăn mòn

Gang xám chịu nhiệt, thép hợp kim crom-niken là những vật liệu được ưa chuộng trong chế tạo ghi lò nhờ khả năng chống ăn mòn, chịu sốc nhiệt và độ bền cơ học cao. Đây là yếu tố quan trọng để tăng tuổi thọ thiết bị, đặc biệt với lò hơi đốt viên nén gỗ sinh học.

Khả năng tùy biến theo loại nhiên liệu

Mỗi loại ghi được thiết kế để phù hợp với loại chất đốt cụ thể, ví dụ như ghi hở lớn cho vỏ hạt điều, ghi kín hơn cho viên nén gỗ.

Bề mặt và kết cấu ghi chống bám cặn

Thiết kế bề mặt nghiêng, có rãnh dẫn tro và khí giúp hạn chế bám cặn và tắc nghẽn. Điều này cải thiện hiệu suất vận hành và giảm chi phí bảo trì hệ thống ghi lò.

Cơ chế thay thế, bảo dưỡng đơn giản

Một ưu điểm nữa là các thanh ghi thường được thiết kế module, có thể tháo lắp riêng lẻ để dễ dàng thay thế, bảo trì mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống lò hơi.

---

Nguyên lý hoạt động của ghi lò trong hệ thống đốt

Phân phối đều nhiên liệu trên ghi

Một hệ thống cấp liệu tốt giúp trải đều nhiên liệu trên ghi lò, đảm bảo quá trình cháy đồng đều. Điều này cực kỳ quan trọng trong lò hơi đốt sinh khối vốn sử dụng chất đốt dạng hạt hoặc vụn.

Điều tiết luồng gió cấp dưới ghi

Không khí được cấp từ dưới ghi lên qua các khe hở, hỗ trợ quá trình cháy triệt để. Một số hệ thống hiện đại có thể điều chỉnh tự động lượng không khí theo tải nhiệt, giúp tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.

Di chuyển nhiên liệu để cháy kiệt

Ở các ghi di động hoặc ghi xích, việc liên tục thay đổi vị trí nhiên liệu giúp tránh cháy không đều và tồn tro. Đây là giải pháp lý tưởng cho các hệ thống vận hành lò hơi trọn gói.

Thoát tro và làm nguội

Sau khi cháy, tro rơi qua khe ghi xuống hầm chứa tro, giúp giữ nhiệt độ ổn định tại vùng cháy. Một số lò hơi có thêm hệ thống làm mát tro, tăng độ an toàn vận hành.

Tương tác với hệ thống điều khiển tự động

Hiện nay, nhiều lò hơi công nghiệp hiện đại tích hợp hệ điều khiển PLC, giúp tự động hóa quá trình đốt trên ghi, từ đó giảm phụ thuộc vào nhân lực và tăng hiệu quả vận hành.

Ứng dụng của ghi lò trong các loại lò hơi khác nhau

Ghi lò trong lò hơi đốt than truyền thống

Trong các lò hơi đốt than cỡ nhỏ đến trung bình, ghi tĩnh thường được sử dụng do chi phí đầu tư thấp, phù hợp với những nơi có nhu cầu nhiệt không quá lớn. Than được trải đều trên mặt ghi và cháy nhờ không khí cấp từ dưới lên.

Ghi lò cho lò hơi biomass

Ghi di động, ghi xích và ghi tầng sôi thường được lựa chọn cho lò hơi biomass thông dụng, nhờ khả năng xử lý được nhiều loại chất đốt sinh khối khác nhau như vỏ điều, mùn cưa, dăm gỗ hoặc viên nén gỗ.

Ứng dụng ghi lò trong lò tầng sôi tuần hoàn

Loại lò hơi sử dụng công nghệ tầng sôi tuần hoàn yêu cầu ghi đặc biệt, có thể chống mài mòn cao và phân phối khí đều. Đây là công nghệ hiện đại có thể vận hành với nhiên liệu sinh khối đa dạng.

Ghi cho lò hơi sử dụng chất đốt tái chế

Một số lò hơi đốt dầu hóa dẻo RPO cao su hoặc chất thải công nghiệp cần ghi chịu được tính ăn mòn và nhiệt độ cao, đòi hỏi thiết kế kỹ thuật đặc biệt và vật liệu cao cấp.

Lựa chọn ghi lò theo dịch vụ vận hành

Khi sử dụng dịch vụ vận hành lò hơi chuyên nghiệp, đơn vị cung cấp sẽ khảo sát thực tế và lựa chọn loại ghi phù hợp, đảm bảo lò hoạt động ổn định, tiết kiệm chi phí và nhiên liệu.

---

Ưu điểm của ghi lò chất lượng cao

Tăng hiệu suất đốt

Ghi lò được thiết kế đúng chuẩn giúp nhiên liệu cháy đều, triệt để hơn, làm tăng hiệu suất nhiệt của hệ thống lò hơi. Điều này đặc biệt quan trọng với các lò hơi sử dụng nhiên liệu sinh khối có độ ẩm cao và khó bắt lửa.

Giảm tiêu hao nhiên liệu

Nhờ việc cải thiện luồng khí và phân bố nhiệt đều, ghi tốt giúp giảm lượng chất đốt cần thiết để tạo ra cùng một lượng hơi nước. Điều này giúp tiết kiệm chi phí vận hành, đặc biệt là với các chất đốt như vỏ điều hoặc mùn cưa.

Kéo dài tuổi thọ thiết bị

Ghi chất lượng cao thường có độ bền cơ học tốt, chống ăn mòn, hạn chế nứt vỡ dưới nhiệt độ cao. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ lò hơi và hạn chế các chi phí sửa chữa không đáng có.

Tăng độ ổn định vận hành

Ghi lò hoạt động hiệu quả giúp hệ thống đốt diễn ra ổn định, tránh hiện tượng cháy lệch, cháy không hết gây tắc nghẽn hay tạo khói đen. Các lò hơi công nghiệp hiện đại thường được tích hợp các loại ghi tối ưu để đảm bảo liên tục vận hành.

Tối ưu hóa với tự động hóa

Kết hợp ghi chất lượng cao với hệ thống điều khiển tự động sẽ tăng tính linh hoạt và hiệu quả vận hành, giảm phụ thuộc vào tay nghề nhân công, từ đó nâng cao năng suất toàn hệ thống.

Những lỗi thường gặp khi sử dụng ghi lò và cách khắc phục

Nứt vỡ ghi do sốc nhiệt

Ghi lò làm việc ở môi trường nhiệt độ cao, nếu thay đổi nhiệt quá đột ngột có thể gây nứt vỡ. Đặc biệt, khi sử dụng ghi gang mà không có kiểm soát khí đốt đầu vào tốt, hiện tượng này rất dễ xảy ra. Việc chọn vật liệu ghi phù hợp và khởi động lò đúng quy trình sẽ giúp hạn chế sự cố này.

Tắc nghẽn tro gây cháy không đều

Khi khe ghi bị tro bít kín sẽ làm hạn chế luồng không khí cấp lên, khiến nhiên liệu cháy không đều. Đối với các loại lò hơi đốt viên nén gỗ, tro mịn dễ tích tụ gây ra hiện tượng này. Vệ sinh định kỳ và bố trí cơ chế rơi tro hiệu quả là giải pháp tối ưu.

Cháy không kiệt nhiên liệu

Ghi thiết kế không phù hợp hoặc cấp gió không đều có thể khiến nhiên liệu như vỏ hạt điều cháy không hết, tạo ra khói và tổn thất nhiệt. Sử dụng các dịch vụ vận hành lò hơi trọn gói có thể giúp doanh nghiệp tránh lỗi kỹ thuật này.

Mài mòn cơ khí tại các bộ phận ghi di động

Ghi xích, ghi cơ khí thường vận hành liên tục nên dễ bị mài mòn, đặc biệt tại các điểm tiếp xúc trục xoay. Việc tra dầu định kỳ và thay thế linh kiện đúng hạn là rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ ghi.

Ghi không tương thích với chất đốt

Một số đơn vị tận dụng các loại chất đốt biomass như mùn cưa, trấu mà không thay đổi thiết kế ghi, dẫn đến đốt không hiệu quả và giảm công suất lò. Do đó, ghi cần thiết kế chuyên biệt phù hợp từng loại nhiên liệu.

---

Tối ưu hóa hiệu suất ghi lò trong vận hành thực tế

Kết hợp hệ thống cấp liệu tự động

Hệ thống cấp liệu liên tục giúp nhiên liệu rải đều trên ghi, hỗ trợ đốt kiệt và tránh hiện tượng cháy lệch. Điều này đặc biệt quan trọng trong lò hơi công nghiệp hiện đại vận hành với cường độ cao.

Điều chỉnh luồng gió phù hợp

Việc điều tiết lưu lượng gió cấp dưới ghi theo thời gian thực giúp duy trì tỷ lệ oxy tối ưu, từ đó tăng hiệu suất cháy. Nhiều lò hơi biomass hiện nay sử dụng cảm biến kết hợp PLC để làm điều này tự động.

Bố trí hệ thống làm sạch tro định kỳ

Một số lò hơi biomass sử dụng viên nén gỗ cho tro rất mịn, cần thiết phải có cơ cấu rũ tro bằng khí nén hoặc rung lắc ghi định kỳ để giữ cho luồng khí thông suốt.

Sử dụng dịch vụ bảo trì chuyên nghiệp

Các dịch vụ vận hành lò hơi chuyên nghiệp thường có quy trình bảo trì ghi định kỳ rõ ràng, giúp ngăn chặn sự cố từ sớm và kéo dài tuổi thọ ghi cũng như toàn bộ lò hơi.

Cập nhật loại ghi phù hợp theo từng giai đoạn sản xuất

Khi thay đổi loại chất đốt (ví dụ chuyển từ than sang viên nén gỗ), hệ thống ghi cũng cần được nâng cấp hoặc thay đổi để thích nghi, đảm bảo lò vẫn hoạt động tối ưu.

Kết luận: Ghi lò – yếu tố cốt lõi cho hiệu quả vận hành lò hơi

Ghi lò là một bộ phận tưởng chừng đơn giản nhưng lại có vai trò cốt lõi trong toàn bộ hệ thống lò hơi, đặc biệt là các lò hơi công nghiệp phổ biến hiện nay sử dụng chất đốt sinh khối như viên nén gỗ hay vỏ hạt điều. Một hệ thống ghi lò tốt không chỉ hỗ trợ quá trình đốt cháy triệt để, tiết kiệm nhiên liệu mà còn giúp giảm thiểu khí thải, bảo vệ môi trường và kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ thiết bị.

Tùy vào đặc điểm sản xuất, loại nhiên liệu, ngân sách đầu tư cũng như yêu cầu tự động hóa, doanh nghiệp có thể lựa chọn giữa ghi tĩnh, ghi di động, ghi xích hoặc ghi tầng sôi. Quan trọng nhất là cần đánh giá kỹ để lựa chọn loại ghi phù hợp, đồng thời kết hợp với dịch vụ vận hành lò hơi chuyên nghiệp nhằm đảm bảo hiệu quả vận hành lâu dài, tránh sai sót kỹ thuật.

Trong bối cảnh năng lượng tái tạo đang được khuyến khích phát triển, các doanh nghiệp ngày càng ưu tiên sử dụng các loại lò hơi biomass kết hợp với viên nén gỗ sinh học hiệu quả để tối ưu chi phí vận hành. Việc đầu tư đúng vào ghi lò – từ vật liệu, thiết kế đến vận hành – là bước đi chiến lược, giúp nâng cao năng suất và khả năng cạnh tranh của nhà máy trong dài hạn.

Đối với những doanh nghiệp chưa có kinh nghiệm chuyên sâu, việc hợp tác với các đơn vị cung cấp lò hơi công nghiệp uy tín và dịch vụ trọn gói sẽ mang lại nhiều lợi ích về chi phí, kỹ thuật và an toàn. Như vậy, ghi lò không đơn thuần là bộ phận cơ khí mà là yếu tố quan trọng giúp doanh nghiệp nâng tầm hiệu suất năng lượng bền vững trong sản xuất công nghiệp.