1. Nồi hơi Hybrid điện kết hợp Biomass là gì?
Xu hướng sử dụng nồi hơi Hybrid (Điện kết hợp Biomass) được quan tâm khi doanh nghiệp cần linh hoạt hơn trong việc lựa chọn nguồn năng lượng. Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào điện hoặc nhiên liệu sinh khối, nhà máy có thể phân bổ tải giữa hai nguồn nếu hệ thống được thiết kế và điều khiển phù hợp.
1.1. Khái niệm nồi hơi Hybrid trong công nghiệp
Trong công nghiệp, Hybrid có nghĩa là kết hợp hai nguồn năng lượng hoặc hai công nghệ để phục vụ cùng một mục tiêu. Với hệ thống nồi hơi điện kết hợp Biomass, điện năng được chuyển thành nhiệt thông qua thiết bị gia nhiệt điện, còn Biomass được đốt để tạo nhiệt cho quá trình sinh hơi.
Có hai cấu hình phổ biến cần phân biệt:
- Nồi hơi tích hợp hai nguồn gia nhiệt: Một hệ thống được thiết kế để sử dụng điện và nhiên liệu sinh khối theo cấu hình kỹ thuật cụ thể. Khả năng chuyển đổi hoặc phối hợp hai nguồn phụ thuộc thiết kế của nhà sản xuất.
- Hệ thống gồm hai nồi hơi phối hợp: Một nồi hơi điện và một nồi hơi Biomass hoạt động trên cùng hệ thống cấp hơi. Hệ thống điều khiển phân bổ tải theo nhu cầu sản xuất và điều kiện cung cấp năng lượng.
2. Nguyên lý vận hành của nồi hơi Hybrid điện kết hợp Biomass
Nguyên lý chung của hệ thống là phối hợp nguồn điện và nguồn sinh khối để đáp ứng nhu cầu hơi của nhà máy. Tỷ lệ sử dụng mỗi nguồn có thể thay đổi theo tải nhiệt, chi phí năng lượng và khả năng đáp ứng của thiết bị.
Trong xu hướng sử dụng nồi hơi Hybrid (Điện kết hợp Biomass), mục tiêu không chỉ là kết hợp hai nguồn năng lượng mà còn là phân bổ tải hợp lý, duy trì áp suất hơi và kiểm soát chi phí vận hành.
2.1. Vai trò của nồi hơi điện
Nồi hơi điện sử dụng điện năng để tạo nhiệt và sinh hơi. Thiết bị có thể đáp ứng một phần nhu cầu hơi khi công suất điện cho phép và điều kiện chi phí phù hợp.
Một số vai trò của nồi hơi điện gồm:
- Bổ sung hơi khi nhu cầu sản xuất tăng.
- Điều chỉnh công suất theo khả năng thiết kế của thiết bị.
- Hỗ trợ tận dụng điện tự sản xuất hoặc điện dư trong những thời điểm phù hợp.
- Giảm nhu cầu đốt nhiên liệu trong thời gian nồi hơi điện đảm nhận tải.
Tuy nhiên, doanh nghiệp cần đánh giá công suất nguồn điện, chi phí điện và khả năng đáp ứng của lưới điện. Nếu sử dụng điện lưới có giá cao, chi phí tạo hơi có thể lớn hơn so với phương án sử dụng Biomass.
Ngoài ra, việc điều chỉnh công suất phải tuân theo giới hạn thiết kế của nồi hơi. Không nên mặc định nồi hơi điện có thể tăng giảm tải tức thời hoặc đáp ứng mọi biến động nhu cầu hơi.
2.2. Vai trò của nồi hơi Biomass
Nồi hơi Biomass sử dụng nhiên liệu sinh khối để tạo nhiệt. Các loại nhiên liệu thường gặp gồm viên nén gỗ, trấu, mùn cưa và một số phụ phẩm nông nghiệp phù hợp với thiết kế buồng đốt.
Nồi hơi Biomass có thể đảm nhận phần tải nền khi nhà máy có nguồn nhiên liệu ổn định và chi phí tạo hơi phù hợp. Hiệu quả vận hành phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Độ ẩm nhiên liệu: Nhiên liệu ẩm thường cần nhiều năng lượng hơn để làm bay hơi nước, từ đó ảnh hưởng đến nhiệt hữu ích.
- Nhiệt trị: Nhiệt trị càng phù hợp với yêu cầu thiết kế thì việc tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ càng chính xác.
- Hàm lượng tro: Lượng tro và đặc tính tro ảnh hưởng đến công tác vệ sinh, xử lý xỉ và khả năng duy trì vận hành ổn định.
- Chất lượng cấp liệu: Kích thước nhiên liệu và độ ổn định của hệ thống cấp liệu ảnh hưởng đến quá trình cháy.
Ví dụ, nếu nhà máy sử dụng viên nén có độ ẩm cao hoặc nhiệt trị thấp hơn dự kiến, lượng nhiên liệu cần thiết có thể tăng. Khi đó, việc chuyển một phần tải sang nồi hơi điện chỉ có lợi nếu chi phí điện và các điều kiện vận hành cho phép.
PLC có thể xử lý tín hiệu từ cảm biến áp suất, nhiệt độ và các thiết bị đo lường để điều khiển trình tự vận hành. HMI giúp người vận hành theo dõi thông số, cảnh báo và trạng thái thiết bị. Các chức năng bảo vệ phải được thiết kế phù hợp, không phụ thuộc duy nhất vào việc người vận hành quan sát màn hình.
Để đạt hiệu quả, doanh nghiệp cần khảo sát biểu đồ tiêu thụ hơi, công suất điện sẵn có, chất lượng Biomass và chi phí năng lượng thực tế. Công ty Cổ phần Nồi hơi Công nghiệp Đông Anh (IBC) có thể hỗ trợ doanh nghiệp đánh giá các yếu tố này khi xây dựng phương án nồi hơi công nghiệp phù hợp.
CÔNG TY CỔ PHẦN NỒI HƠI CÔNG NGHIỆP ĐÔNG ANH Hotline: 0947.093.783 (Mr Thắng – TPKD) – Zalo: 0986.822.393 Địa chỉ: Tổ 19, Thị trấn Đông Anh – Hà Nội Email: ibckinhdoanh@gmail.com>>Xem thêm: Nồi hơi công nghiệp (boiler) là gì?