Nhìn những nhiên liệu như than cám xấu, phụ phẩm nông nghiệp (vỏ trấu, cà phê, hạt điều, mùn cưa…) bị đổ bỏ, TS Nguyễn Thanh Quang trăn trở “phải tìm cách để biến những thứ bỏ đi đó thành nguồn nhiên liệu hữu ích”.
Sau hai năm miệt mài nghiên cứu, trải qua không ít lần thất bại, năm 2007, tiến sĩ Nguyễn Thanh Quang, nguyên Trưởng bộ môn Kỹ thuật nhiệt cơ sở, khoa Công nghệ nhiệt điện lạnh, ĐH Bách khoa Đà Nẵng (công tác tại TP HCM), chế tạo thành công lò hơi tầng sôi tuần hoàn đốt nhiên liệu xấu. Hiện, lò hơi này được nhiều doanh nghiệp sử dụng, tiết kiệm hàng tỷ đồng mỗi năm.
Sử dụng nhiên liệu từ phế phẩm
Lò hơi sản xuất ra hơi nước cung cấp cho các thiết bị máy móc khác trong dây chuyền sản xuất công nghiệp. Nguyên lý của lò hơi công nghiệp là sử dụng nhiên liệu để đun sôi nước, tùy theo cấu tạo của loại lò hơi mà nhiên liệu có thể là rắn (củi, than, gỗ), lỏng (dầu FO... ), hoặc khí (gas). Phổ biến ở Việt Nam là lò hơi dùng dầu FO, than đá. Tuy nhiên, dầu FO nhập khẩu có giá thành cao nên rất tốn kém.
Ý tưởng của tiến sĩ Quang là thiết kế lò hơi công nghệ tầng sôi tuần hoàn sử dụng các nhiên liệu xấu (than cám, phụ phẩm nông nghiệp) thay thế dầu FO, than đá nhằm tiết kiệm chi phí. “Do cấu tạo của lò hơi dùng dầu FO và than đá không phù hợp để đốt các nhiên liệu xấu nên phải thiết kế lò tầng sôi mới hoàn toàn. Mặt khác, Việt Nam thời điểm năm 2005 chưa có lò hơi công nghệ này nên tôi bắt đầu nghiên cứu từ số 0”, tiến sĩ Quang nói.
Tiến sĩ Nguyễn Thanh Quang tại phòng làm việc.
Ròng rã hai năm, nhiều lần hiệu chỉnh, thay đổi kiểu dáng, thiết kế và cuối cùng lò hơi tầng sôi đốt được nhiều loại nhiên liệu và đạt hiệu suất như thiết kế.
Lò hơi công nghệ tầng sôi hoạt động tự động và liên tục gần giống như lò dầu FO: tự động cấp liệu, giữ áp suất, bơm cấp nước, ổn định lớp sôi và chất lượng hơi ổn định, công nhân vận hành thuận tiện, không có thao tác cấp than và lấy xỉ thủ công.
Để đảm bảo tiêu chuẩn khói thải, lò hơi được trang bị hai cấp thu bụi khô và ướt, rửa khói không gây ô nhiễm môi trường. Công nghệ tầng sôi làm giảm lượng khí thải độc hại từ 5 - 6 lần so với sử dụng công nghệ lò hơi cũ.
Giảm chi phí, tăng khả năng cạnh tranh
Về lợi ích kinh tế, do sử dụng các loại nhiên liệu xấu, phụ phẩm rẻ tiền nên khi áp dụng lò hơi này, doanh nghiệp có thể tiết kiệm đến 50% chi phí nhiên liệu so với dùng lò dầu FO.
Mặt khác, do khâu thiết kế, thi công lắp đặt và nguyên vật liệu chế tạo lò hơi trong nước nên chi phí đầu tư ban đầu so với lò hơi tuần hoàn nhập ngoại thấp hơn nhiều lần. Công việc bảo trì, bảo dưỡng và thay thế thiết bị cũng rất thuận lợi.
Hình ảnh lò hơi tầng sôi tuần hoàn đốt nhiên liệu xấu của tiến sĩ Quang đang được lắp đặt.
Lò được thiết kế để có thể dùng nhiều loại nhiên liệu như bột gỗ, mùn cưa, than cám, trấu, vỏ điều... nên thuận lợi trong việc thay đổi nhiên liệu. Khi thay đổi nhiên liệu (trừ than) không phải thay đổi thiết bị. Tuổi thọ thiết bị cao do nhiệt độ tối đa trong lò chỉ khoảng 1.000 oC (đối với lò đốt than đá là 1.200-1.300oC).
Hiện, nhiều doanh nghiệp trong cả nước lắp đặt và sử dụng lò hơi tầng sôi đốt nhiên liệu xấu có công suất từ 3 - 40 tấn hơi/giờ, đem lại hiệu quả cao.