Giải pháp tối ưu hóa quá trình cháy bằng đo O2 và COe trong khói thải

Đất nước việt nam chúng ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Đối với tất cả các ngành nghề, lĩnh vực trong nền kinh tế vĩ mô, chúng ta phải không ngừng học hỏi, trau dồi kiến thức, kỹ năng để tiếp cận được những công nghệ, những kỹ thuật hiện đại để nâng cao năng suất lao động. Với Evertech Việt Nam, một công ty đi đầu trong lĩnh vực dịch vụ cho các ngành công nghiệp nặng, chúng tôi luôn cố gắng hết mình để mang đến cho khách hàng những dải sản phẩm tối ưu nhất, chất lượng nhất, uy tín nhất để giải quyết tất cả các vấn đề nhức nhối, đau đầu mà bạn đang gặp phải, đặc biệt là trong những ngành công nghiệp liên quan đến lò hơi, lò đốt tại các nhà máy nhiệt điện. Nổi bật trong số đó là vấn đề điều khiển quá trình cháy để tối ưu hiệu suất của lò, từ đó nâng cao chất lượng nhà máy, tối ưu chi phí, đảm bảo tiêu chuẩn yêu cầu về phát thải của bộ tài nguyên môi trường, góp phần làm giàu đẹp thêm rừng vàng, biển bạc của dân tộc ta.

Vì những lý do thiết thực như vậy, hôm nay, công ty Evertech Việt Nam xin gửi đến quý bạn đọc, quý khách hàng giải pháp tối ưu hóa quá trình cháy trong lò hơi đốt than tại các nhà máy nhiệt điện, xi măng. Đó chính là giải pháp COMTEC phân tích kết hợp khí O2 và Coe đến từ thương hiệu ENOTEC, một thương hiệu nổi tiếng trên thế giới, đi kèm theo đó là một giải pháp bùng nổ về đo đạc và giám sát khí O2 và Coe trong các nhà máy nhiệt điện những năm 2020s.

Chúng ta hãy cùng tìm hiểu về sản phẩm này và những lợi ích mà nó mang lại cho quý vị nhé.

1. Những yêu cầu về tối ưu hóa quá trình cháy

Sự cháy trong lò

Các điều kiện của sự cháy: 

• Nhiên liệu (rắn, lỏng hoặc khí)                                              
• Không khí (oxy)
• Nhiên liệu và không khí phải được trộn đều
• Nhiệt độ bắt cháy của nhiên liệu
• Thời gian cháy kiệt của nhiên liệu

Các thành phần của không khí:

• Oxygen :                   20,946% 
• Nitrogen :                 78,084%
• Argon:                      0,930%
• Carbon Dioxide:     0,034%

Về lý thuyết:

l là tỷ lệ giữa lưu lượng khối không khí thực và lưu lượng khối không khí cần thiết theo lý thuyết.

• l = 1 là tỷ lệ cân bằng hóa học giữa nhiên liệu và không khí. Điều đó có nghĩa là mọi phân tử nhiên liệu đơn lẻ đều phản ứng với oxy trong không khí, do đó không còn thành phần nhiên liệu nào chưa cháy và không còn oxy.
• l < 1 có nghĩa là thiếu không khí. Quá trình đốt cháy diễn ra với ít không khí hơn mức cần thiết trong phản ứng cân bằng hóa học. Nhiên liệu chưa cháy còn lại nhiều.
• l > 1 có nghĩa là lượng không khí dư thừa. Rất nhiều oxy còn lại trong khí thải. Điều năng gây ra việc thất thoát nhiệt năng không đáng có.

Trên thực tế:

• Trong quá trình đốt cháy thực tế, rất khó để chúng ta đạt được hiệu suất lý thuyết tối ưu (l = 1), vì với trình độ kỹ thuật eo hẹp, giới hạn chất lượng ngay trong chính thiết bị chấp hành và đo đạc thì không khí và nhiên liệu chắc chắn sẽ không được trộn đều.
• Trong hầu hết các quá trình đốt cháy, cảm biến lamda (chỉ cảm biến O2) được sử dụng để kiểm soát tỷ lệ không khí/ nhiên liệu.
• Cảm biến O2 bị rò rỉ (đường chấm) sẽ đo được lượng O2 nhiều hơn thực tế có trong ống khói. Tín hiệu truyền đến hệ thống DCS để từ DCS lại xuất tín hiệu điều khiển tới cơ cấu chấp hành để giảm lượng khí đốt, khí đó ta lại gặp phải một vấn đề chính là việc tạo ra quá nhiều phân tử không cháy (Coe).

• Tùy thuộc vào nhiên liệu và chất lượng khi đốt, phạm vi có thể đạt được của O2 (không khí dư thừa) có thể nằm trong khoảng từ 0.5 đến 5 %, còn đối với Coe, con số đó là 50 đến 5000 ppm.
• Tùy thuộc vào thành phần nhiên liệu, các phần tử không cháy có thể là CO, H2, phân tử Hydocarbon hoặc tất cả. Do đó, phép đo giá trị O2 và Coe sẽ an toàn hơn, đáng tin cậy hơn để đo kết quả của việc đốt cháy với tỷ lệ không khí/ nhiên liệu và để chứng minh chất lượng đốt cháy.

=> Khi đó, các giá trị được đo từ COMTEC O2 và Coe có thể được sử dụng để đạt được hiệu quả cao hơn trong qua trình vận hành do thông số chính xác và tin cậy.

Ảnh hưởng của sự ăn mòn CO đối với các thành phần cơ khí:

Như các bạn đã biết, chất liệu tạo nên giàn ống sinh hơi, ống quá nhiệt,… trong lò hơi đa phần được làm từ các hợp kim của sắt, các thành phần ta có thể kể tên như: Fe, Cr, Ni và lớp vỏ bảo vệ bên ngoài là các oxit của sắt và crom, khi đó, nếu hàm lượng CO nhiều, nó sẽ tác dụng với Oxit sắt để tạo ra sắt và CO2, gây ra việc mòn, nứt ống, hơn nữa, khí CO khi thải ra môi trường gây nguy hại rất lớn tới sức khỏe con người. Do đó, thông số khi đo đạc CO là cực kì quan trọng.

Ảnh hưởng của các chất dễ cháy: Các hợp chất hữu cơ chứa C và H

• Nồng độ các chất cháy quá cao có thể tạo thành hỗn hợp khí dễ cháy, gây nguy hại cho toàn bộ lò khi nó di chuyển trong cấu trúc hệ thống.
• Giới hạn nổ dưới (LEL) mô tả nồng độ thấp nhất của các phân tử dễ cháy trong không khí, tại đó dễ có khả năng gây cháy nổ.
• Một số hệ thống của nhà máy có thể là nguồn gây cháy nổ chẳng hạn như hệ thống lọc bụi tĩnh điện (ESP), nơi tuyệt đối phải tránh các hỗn hợp khí dễ nổ.

=> Do đó, để giám sát tối ưu quá trình cháy và làm cho nhà máy an toàn hơn, khách hàng nên cân nhắc sử dụng sản phẩm COMTEC O2 và Coe của chúng tôi.

Những lợi ích khi sử dụng giải pháp COMTEC đo đạc O2 và COe

• Tiết kiệm                             
• Tuổi thọ linh kiện dài hơn
• Quy trình an toàn hơn     
• Bảo vệ môi trường             
• Hiệu quả sản xuất cao hơn

2. Giải pháp đo trực tiếp O2 và COe CEMTEC

Ưu điểm:

• Đo tại chỗ nhanh giá trị O2 trong khí thải ban đầu
• Đo tại chỗ nhanh giá trị COe trong khí thải ban đầu
• Không cần hệ thống lấy mẫu và điều hòa đắt tiền với nhu cầu bảo trì cao

Cấu trúc của thiết bị

Nguyên lý đo đạc

Sự khác biệt về áp suất riêng phần oxy giữa hai bên dẫn đến sự di chuyển của ion O2 qua ZrO2.

1 O₂ + 4 e^- à 2 O^2- à 1 O₂ + 4 e^-

Điện áp đo được U, được tạo ra bởi sự di chuyển của ion, được mô tả bằng phương trình Nernst:

=> Vì vậy, bằng cách đo điện áp này, nồng độ oxy chính xác trong quy trình có thể được xác định.

Nguyên lý đo đạc của COe:

• Hai vật liệu điện cực có khả năng khác nhau để oxy hóa tất cả các phân tử dễ cháy
• Điều này dẫn đến nồng độ oxy khác nhau ở ranh giới ba pha và dẫn đến dòng ion O2- giữa cả hai điện cực
• Dòng ion oxy tạo ra một điện áp, phụ thuộc vào nồng độ COe
• Điện áp này có thể được hiệu chỉnh thành giá trị COe

Những ưu điểm vượt trội khiến CEMTEC trở thành giải pháp phân tích khí O2 và COe được ưa chuộng nhất tròn các nhà máy công nghiệp nặng đã trả lời rằng tại sao chúng ta nên sử dụng COMTEC

• Độ tin cậy cao (O2 + COe)                         
• Tinh chỉnh quá trình đốt cháy thực        
• Thời gian phản hồi nhanh (InSitu)           
• Hiệu chuẩn trong cả khi đang đo đạc     
• Không cần bảo trì                                        

3. Ứng dụng trong công nghiệp nặng

• Lò đốt rác thải

• Nhà máy xi măng: Downcomer duct

• Nhà máy xi măng: Chlorine bypass

• Nhà máy xi măng: Kiln inlet

• Nhà máy nhiệt điện

• Giám sát silo than

Công ty CP Công nghệ và Đầu tư Evertech Việt Nam vinh dự là một đối tác tin cậy của hãng ENOTEC đến từ Đức, với các công nghệ kỹ thuật hiện đại, sản phẩm chất lượng, bền bỉ. Chúng tôi luôn sẵn sàng cung cấp những giải pháp hữu ích, tối ưu đến với các ngành công nghiệp nặng trong và ngoài nước.

Mọi thông tin chi tiết về sản phẩm, quý khách hàng vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ VÀ ĐẦU TƯ EVERTECH VIỆT NAM

 Địa Chỉ: Tòa nhà MHDI, số 60 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

 Phone: 024.8585.2299

 Hotline: 088.604.6088

 Email: sales@evertech.vn

 Website: evertech.vn