KIẾN THỨC · LÒ HƠI
Xử lý khí thải lò hơi đốt củi, biomass, than: công nghệ và quy chuẩn
Lò hơi đốt củi, trấu, viên nén biomass hoặc than là nguồn khí thải phổ biến ở nhà máy thực phẩm, dệt nhuộm, gỗ, giấy. Khí thải lò hơi nóng, có bụi tro bay, có thể có tia lửa, SO₂ (khi đốt than, dầu) và NOx. Bài này hướng dẫn cách chọn sơ đồ xử lý, những điểm cần lưu ý khi thiết kế và cách đọc kết quả quan trắc theo O₂ tham chiếu.
Thành phần khí thải lò hơi theo nhiên liệu
Thành phần khí thải phụ thuộc nhiên liệu, kiểu buồng đốt và chế độ vận hành. Bảng sau cho thấy chất ô nhiễm cần quan tâm chính.
| Nhiên liệu | Chất ô nhiễm chính | Lưu ý |
|---|---|---|
| Củi, gỗ vụn, viên nén | Bụi tro bay, tia lửa, CO | Nhiên liệu ẩm làm tăng CO, khói đen |
| Trấu, bã mía | Bụi tro nhiều, mịn, có silic | Tro mài mòn ống, cyclone |
| Than | Bụi, SO₂, NOx | SO₂ phụ thuộc hàm lượng lưu huỳnh |
| Dầu FO, DO | SO₂, NOx, bồ hóng | Kiểm soát chất lượng dầu, đầu đốt |
| Khí (LPG, CNG) | NOx | Bụi và SO₂ thấp |
Sơ đồ xử lý thường dùng
Với lò hơi đốt sinh khối quy mô vừa và nhỏ, sơ đồ hay gặp gồm các cấp sau; số cấp và thiết bị cụ thể chọn theo nồng độ đo và cột quy chuẩn phải đạt.
- Buồng lắng, chặn tia lửa ngay sau lò
- Cyclone hoặc multi-cyclone tách tro thô
- Lọc bụi túi vải chịu nhiệt, hoặc tháp rửa khí khi cần xử lý thêm SO₂, khí axit
- Quạt hút ID có biến tần giữ áp âm buồng đốt
- Ống khói có sàn và cửa lấy mẫu quan trắc
Điểm cần lưu ý khi thiết kế
Nhiệt độ khí trước túi lọc phải nằm trong giới hạn vải và cao hơn điểm sương để tránh ngưng tụ, bết túi và ăn mòn; khi khởi động lò, khí còn nguội nên cần bypass hoặc gia nhiệt. Tro trấu, tro củi mài mòn mạnh ở cút và cửa vào cyclone, nên tăng chiều dày thép hoặc lót chống mòn. Quạt hút cần đủ cột áp ở trạng thái túi bẩn và biến tần để giữ áp âm ổn định khi tải lò thay đổi.
Quy đổi O₂ tham chiếu khi đánh giá kết quả
Quy chuẩn quy định nồng độ giới hạn tại hàm lượng O₂ tham chiếu. Nồng độ đo phải quy đổi: C_ref = C_đo × (21 − O₂,ref)/(21 − O₂,đo). Ví dụ minh họa (giả sử O₂ tham chiếu 6 %): đo bụi 100 mg/Nm³ ở O₂ = 14 % thì C_ref = 100 × 15/7 ≈ 214 mg/Nm³. Lò đốt dư nhiều không khí vì vậy có thể “không đạt” dù số đo thấp; tối ưu hệ số không khí thừa là một cách cải thiện kết quả. Giá trị O₂ tham chiếu cho từng loại nguồn lấy theo QCVN 19:2024/BTNMT.
Vận hành ổn định
Nạp nhiên liệu đều, giữ độ ẩm nhiên liệu ổn định, kiểm soát lượng gió cấp để giảm CO và khói đen; theo dõi chênh áp túi lọc, nhiệt độ trước túi; xả tro cyclone và phễu lọc định kỳ để tro không đầy ngược lên túi.
Câu hỏi thường gặp
Khí thải lò hơi đốt củi cần xử lý những gì?
Chủ yếu là bụi tro bay và tia lửa; tùy nhiên liệu có thể có CO (cháy không hoàn toàn), NOx và SO₂ (rõ hơn khi đốt than hoặc dầu). Sơ đồ thường gặp: cyclone hoặc multi-cyclone, sau đó lọc túi vải hoặc tháp rửa khí, kèm buồng lắng, chặn tia lửa trước túi lọc.
Vì sao kết quả quan trắc lò hơi phải quy đổi theo O₂?
Nồng độ đo được thay đổi theo lượng không khí thừa. Quy chuẩn quy định nồng độ ở hàm lượng O₂ tham chiếu; công thức quy đổi C_ref = C_đo × (21 − O₂ tham chiếu)/(21 − O₂ đo). Lò đốt dư nhiều không khí sẽ có nồng độ quy đổi cao hơn nồng độ đo.
Có dùng lọc túi vải cho lò hơi đốt củi được không?
Được, nhưng phải kiểm soát nhiệt độ khí dưới giới hạn của vải, có thiết bị chặn tia lửa và cyclone phía trước, tránh ngưng tụ hơi nước, axit khi khởi động lò (nhiệt độ thấp hơn điểm sương). Chọn vải chịu nhiệt phù hợp và có bypass bảo vệ khi nhiệt độ vượt ngưỡng.