EUtech: Đo gió, độ mịn than và nhiệt độ buồng đốt trực tuyến để hiểu đúng quá trình cháy

Ở lò hơi đốt than, tín hiệu O₂ hay NOx tại ống khói cho biết kết quả cuối cùng nhưng không luôn chỉ ra nguyên nhân bên trong: gió lệch giữa các tầng đốt, than nghiền không đồng đều hay vùng nhiệt độ quá cao. EUtech Scientific Engineering GmbH (Aachen, Đức) phát triển các công cụ đo và chẩn đoán để bổ sung thông tin tại ba mắt xích đó. [1][2]

Sơ đồ minh họa do SuperMRO dựng theo tài liệu EUtech; không phải bản vẽ thiết kế của một nhà máy cụ thể.

Ba câu hỏi cần trả lời cùng nhau

Một đầu đốt không chỉ cần đủ gió; gió phải tương xứng với lượng than và đặc tính hạt tại đúng vị trí. Than quá thô hoặc phân bố không đều có thể làm thay đổi tốc độ cháy, lượng carbon chưa cháy và hình thái ngọn lửa; trường nhiệt lệch có thể liên quan đến bám xỉ, ứng suất nhiệt và vận hành SNCR. Tín hiệu riêng lẻ không đủ kết luận nguyên nhân. Bộ ba gió – độ mịn nhiên liệu – nhiệt độ tạo cơ sở đối chiếu dữ liệu theo tải, loại than và cấu hình máy nghiền/đầu đốt. [2]

EUsoft air: nhìn thấy lưu lượng gió từ dữ liệu sẵn có

EUsoft air là cảm biến ảo dựa trên mô hình vật lý và các tín hiệu quá trình đang có trong DCS, nhằm suy ra lưu lượng gió trong đường gió và tại các vị trí cần đánh giá. Hãng nêu khả năng tích hợp DCS, phát hiện sớm sai lệch cảm biến hoặc rò gió và hạn chế nhu cầu lắp thêm phần cứng đo trực tiếp. Đây không phải phép đo không cần điều kiện: độ tin cậy phụ thuộc chất lượng tín hiệu đầu vào, mô hình của từng lò, kiểm chứng tại hiện trường và việc cập nhật khi cấu hình hoặc nhiên liệu thay đổi. Không nên dùng giá trị tính toán để thay thế tín hiệu bảo vệ nếu chưa qua đánh giá thiết kế. [1][3]

EUcoalsizer: độ mịn hạt than theo thời gian vận hành

EUcoalsizer sử dụng đầu dò laser đưa vào đường ống than bột để phân tích phân bố cỡ hạt trong thể tích đo; tài liệu hãng cũng nêu các giá trị vận tốc và nhiệt độ, cùng khả năng đo liên tục/tại các điểm khảo sát. Kết quả hiện gần thời gian thực giúp so sánh các tuyến ống, đánh giá chỉnh định máy nghiền và bộ phân ly khi đổi tải hoặc đổi than, thay vì chỉ dựa vào mẫu lấy theo đợt. Bài công bố của hãng về một tổ máy 660 MWe cho thấy tác động của thay đổi tốc độ bộ phân ly lên tỷ lệ hạt dưới 75 µm và phân phối than giữa các đầu đốt; các con số của ca đó không phải hiệu quả mặc định cho nhà máy khác. [4][6]

EUflame 2D: trường nhiệt chứ không chỉ một điểm đo

EUflame 2D là hệ cảm biến quang học lập bản đồ nhiệt độ hai chiều tại vùng quan trọng của lò, bao gồm ứng dụng đo phân bố nhiệt độ khí ra buồng lửa (FEGT) theo cấu hình. Dữ liệu trực tuyến hỗ trợ nhận biết điểm nóng, mất cân bằng trường nhiệt, vị trí vùng cháy và lựa chọn cửa sổ nhiệt phù hợp cho SNCR; hãng có cấu hình cố định hoặc cơ động. Cần phân biệt bản đồ nhiệt phục vụ chẩn đoán với thiết bị giám sát có/mất lửa thuộc mạch bảo vệ đầu đốt. Vị trí lắp, đường nhìn quang học, muội/bụi, dải nhiệt và quy trình hiệu chuẩn phải được khảo sát. [1][5]

Đọc dữ liệu để đi tới hành động

Một trình tự hợp lý là chọn chế độ tải và loại than làm mốc; rà soát gió theo từng nhánh/đầu đốt; khảo sát độ mịn sau máy nghiền và sai lệch giữa các ống; đối chiếu bản đồ nhiệt, O₂, CO, NOx, carbon chưa cháy và lịch sử bám xỉ. Từ đó mới thử từng thay đổi có kiểm soát ở bộ phân ly, phân phối gió hoặc đầu đốt và so sánh trước–sau ở điều kiện tương đương. EUcoalflow là mô-đun riêng đo lưu lượng khối than và vận tốc theo từng ống; EUcoalsizer đo cỡ hạt, không nên coi hai phép đo là một. [1][2]

Phạm vi ứng dụng và điều kiện khảo sát

Ưu tiên là nhà máy nhiệt điện than có nhiều máy nghiền, nhiều tuyến than bột và biến động nguồn than hoặc tải. Với lò sinh khối, đốt chất thải và các ứng dụng nhiệt khác, từng mô-đun cần được kiểm tra theo nhiên liệu, nhiệt độ, vị trí lắp và mục tiêu đo; không mặc định toàn bộ bộ ba đều phù hợp. Trước khi lập phương án cần có P&ID/đường gió, sơ đồ đường than, vị trí cửa đo, danh mục tín hiệu DCS, lịch sử vận hành và tiêu chí nghiệm thu. Có thể bắt đầu bằng khảo sát cơ động, sau đó mới quyết định giám sát thường trực. [2]

Góc nhìn SuperMRO

Với khách hàng nhiệt điện, SuperMRO có thể cùng nhóm vận hành và kỹ thuật làm rõ triệu chứng, dữ liệu hiện có, điểm mù đo lường và phạm vi thử nghiệm; tiếp đó phối hợp với chuyên gia/hãng để đánh giá cấu hình, tích hợp, kiểm chứng kết quả và kế hoạch duy trì. Bài viết giới thiệu công nghệ theo nguồn công khai của EUtech, không khẳng định một dự án đã triển khai hay quan hệ phân phối. Giá trị thực tế phải được chứng minh bằng dữ liệu tại chính tổ máy: đo đúng trước, điều chỉnh có kiểm soát sau.