Lò hơi đốt dầu FO là gì? So sánh với lò hơi đốt gas

Lò hơi đốt dầu FO dùng nhiệt từ việc đốt dầu để tạo hơi nước phục vụ sản xuất [1]. Khi lựa chọn nhiên liệu, doanh nghiệp cần cân nhắc cả chi phí vận hành và yêu cầu kiểm soát khí thải. Cùng Gas South tìm hiểu cách hoạt động của lò hơi đốt dầu FO và những điểm khác biệt so với lò hơi dùng khí CNG, LNG.

1. Lò hơi đốt dầu FO là gì?

Lò hơi đốt dầu FO đốt dầu để làm nóng nước và tạo ra hơi có áp suất. Hơi được dẫn đến các thiết bị cần nhiệt trong nhà máy, chẳng hạn thiết bị sấy hoặc nấu sản phẩm [1][2].

FO là viết tắt của Fuel Oil. Trong bài này, FO chỉ dầu nhiên liệu nặng, còn gọi là dầu mazut, thu được từ phần còn lại sau khi tách các sản phẩm nhẹ hơn trong quá trình lọc dầu thô [1]. Dầu FO khá đặc nên thường cần làm nóng trước khi bơm và phun vào buồng đốt.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt dầu FO

2.1. Cấu tạo cơ bản

Một lò hơi đốt dầu FO thường có các nhóm bộ phận chính sau [2][3]:

Đầu đốt: phun dầu FO thành các giọt nhỏ và đốt cháy trong buồng đốt, tạo nhiệt.
Thân lò và bộ phận trao đổi nhiệt: truyền nhiệt từ buồng đốt sang nước, giúp nước nóng lên và tạo thành hơi.
Hệ thống cấp dầu FO: gồm bồn chứa, bộ gia nhiệt để làm dầu bớt đặc và bơm đưa dầu đến đầu đốt.
Hệ thống điều khiển và an toàn: theo dõi nhiệt độ, áp suất và điều chỉnh hoạt động của lò. Van an toàn giúp xả áp khi áp suất vượt mức cho phép.

Hai thiết kế thường gặp là lò ống lửa và lò ống nước. Với lò ống lửa, khí nóng đi trong ống để làm nóng nước ở bên ngoài. Với lò ống nước, nước đi trong ống và nhận nhiệt từ bên ngoài. Việc chọn thiết kế phụ thuộc vào lượng hơi và áp suất mà dây chuyền cần [1].

2.2. Nguyên lý hoạt động

Trước tiên, dầu FO được làm nóng để bớt đặc, sau đó bơm đến đầu đốt và phun thành các giọt nhỏ. Dầu cháy trong buồng đốt, tạo nhiệt làm nóng nước qua bộ phận trao đổi nhiệt. Khi nước chuyển thành hơi, hơi được dẫn đến các thiết bị trong dây chuyền sản xuất [1][2].

Sơ đồ nguyên lý hoạt động lò hơi đốt dầu FO

Dầu FO được gia nhiệt và phun vào buồng đốt, nhiệt truyền vào nước để tạo hơi có áp suất

3. Ưu điểm và hạn chế của lò hơi đốt dầu FO

3.1. Ưu điểm

Lò có thể được trang bị hệ thống tự động tăng hoặc giảm công suất theo lượng hơi mà dây chuyền cần [2]. Nhờ đó, việc cấp hơi có thể được điều chỉnh khi nhu cầu sản xuất thay đổi. Khả năng điều chỉnh cụ thể phụ thuộc vào đầu đốt và hệ thống điều khiển của từng lò.

3.2. Hạn chế

Dầu thường cần làm nóng trước khi đốt: do khá đặc, dầu FO thường cần bộ gia nhiệt và bơm phù hợp để đưa đến đầu đốt [1].

Tro và muội bám: lớp bám khiến nhiệt khó truyền vào nước hơn, làm giảm hiệu quả của lò. Vì vậy, bề mặt trao đổi nhiệt cần được vệ sinh định kỳ [3].

Khí thải cần được kiểm soát: đốt FO có thể tạo ra SO₂, NOx và bụi. Doanh nghiệp cần đánh giá khí thải để lựa chọn biện pháp kiểm soát, xử lý phù hợp với quy chuẩn áp dụng [1][6].

Chi phí không chỉ là tiền mua dầu: doanh nghiệp còn cần tính điện vận hành, bảo trì và xử lý khí thải để biết tổng chi phí sử dụng lò.

4. Ứng dụng của lò hơi đốt dầu FO trong sản xuất công nghiệp

Hơi nước được dùng trong các ngành như sản xuất giấy, hóa chất, lọc dầu và chế biến thực phẩm [4]. Lò hơi đốt dầu FO có thể cung cấp hơi cho các công đoạn này nếu đáp ứng lượng hơi, áp suất và các yêu cầu khác của dây chuyền.

Chẳng hạn, trong sản xuất giấy, hơi làm nóng trục lăn để sấy giấy. Trong chế biến thực phẩm, hơi có thể dùng để nấu hoặc làm nóng sản phẩm [4].

5. So sánh lò hơi đốt dầu FO và lò hơi đốt gas CNG, LNG

Trước khi so sánh, cần hiểu rằng: CNG và LNG đều là khí thiên nhiên, có thành phần chủ yếu là methane. CNG được nén ở áp suất cao; LNG được làm lạnh để chuyển sang dạng lỏng, thuận tiện cho lưu trữ và vận chuyển [5]. Khi cấp cho đầu đốt, nhiên liệu được đưa về dạng khí với áp suất phù hợp.

5.1. Hiệu suất và chi phí nhiên liệu

Hiệu suất cho biết lò sử dụng được bao nhiêu phần nhiệt từ nhiên liệu để tạo hơi. Mỗi lò có hiệu suất khác nhau, tùy thiết kế, lượng hơi cần cung cấp và cách vận hành [3]. Muốn biết FO hay khí thiên nhiên tiết kiệm hơn, cần tính chi phí để tạo ra cùng một lượng hơi ở cùng điều kiện, thay vì chỉ so giá mua nhiên liệu. Ngoài tiền nhiên liệu, hãy tính thêm điện vận hành, bảo trì và xử lý khí thải.

5.2. Phát thải và xử lý khí thải

Theo hệ số tham khảo của EIA, dầu nhiên liệu nặng phát thải khoảng 75,09 kg CO₂/MMBtu, còn khí thiên nhiên là 52,91 kg CO₂/MMBtu; MMBtu là đơn vị đo năng lượng [7]. Như vậy, khi so cùng năng lượng nhiên liệu đầu vào, khí thiên nhiên tạo ít CO₂ hơn khoảng 29,5%. Đây chưa phải mức giảm thực tế của từng nhà máy, vì còn phụ thuộc hiệu suất lò. Đốt khí thiên nhiên vẫn tạo NOx và CO, nên khí thải vẫn cần được kiểm soát [8].

Tại Việt Nam, QCVN 19:2024/BTNMT về khí thải công nghiệp được ban hành kèm Thông tư 45/2024/TT-BTNMT, có hiệu lực từ ngày 01/07/2025. Những cơ sở đáp ứng điều kiện chuyển tiếp tại Điều 3 được tiếp tục áp dụng quy chuẩn tương ứng trước đây đến hết ngày 31/12/2031 [6]. Doanh nghiệp cần kiểm tra trường hợp của mình để xác định đúng yêu cầu và thời điểm áp dụng.

5.3. Vận hành và bảo trì

Với lò FO, cần kiểm tra bộ gia nhiệt, bơm, đầu phun dầu và vệ sinh tro, muội bám định kỳ [3]. Khí thiên nhiên thường tạo ít tro, muội hơn, nhưng lò dùng gas vẫn cần bảo trì đầu đốt và thiết bị an toàn [8]. Cả hai loại lò đều cần xử lý nước cấp và kiểm tra cặn bám phía nước để duy trì khả năng truyền nhiệt [3].

5.4. Bảng so sánh tổng hợp

Tiêu chí	Lò hơi đốt dầu FO	Lò hơi đốt CNG/LNG
Chuẩn bị nhiên liệu	Thường cần làm nóng, bơm và phun dầu	CNG cần giảm áp; LNG cần hóa hơi trước khi cấp khí
CO₂ trực tiếp	Hệ số tham khảo cao hơn khí thiên nhiên	Thấp hơn khoảng 29,5% khi so cùng năng lượng đầu vào [7]
Tro, muội, bụi	Có – cần vệ sinh định kỳ	Thường ít hơn FO; vẫn cần kiểm tra, bảo trì
Xử lý khí thải	Kiểm soát SO₂, NOx và bụi theo yêu cầu áp dụng	Vẫn cần kiểm soát NOx, CO và các chất liên quan
Tổng chi phí	Giá dầu, vận hành, bảo trì và xử lý khí thải	Giá khí giao đến nhà máy, cấp khí, vận hành và bảo trì

Bảng trên giúp doanh nghiệp so sánh ban đầu. Để chọn phương án phù hợp, vẫn cần tính toán theo lò hơi và điều kiện thực tế của nhà máy.

6. Xu hướng chuyển đổi từ dầu FO sang nhiên liệu khí CNG, LNG

Việc phát triển nguồn cung LNG mở thêm lựa chọn nhiên liệu cho khách hàng công nghiệp tại Việt Nam [9]. Với nhà máy đang dùng FO, CNG hoặc LNG có thể là phương án đáng cân nhắc khi muốn giảm CO₂ trực tiếp và thay đổi cách kiểm soát khí thải [7][8]. Tuy nhiên, hiệu quả chuyển đổi cần được tính toán riêng cho từng nhà máy.

Trước khi chuyển đổi, doanh nghiệp nên kiểm tra lò hiện tại và lượng hơi sử dụng, lấy báo giá khí giao đến nhà máy rồi tính chi phí trên một tấn hơi ở cùng điều kiện. Tiếp đó, cần khảo sát khả năng cải tạo lò hoặc thay lò mới, dự toán chi phí đầu tư và thời gian thu hồi vốn.

Khi lựa chọn lò hơi đốt dầu FO hoặc chuyển sang CNG, LNG, doanh nghiệp nên xem xét đồng thời nhu cầu hơi, tổng chi phí và yêu cầu khí thải. Có số liệu của nhà máy sẽ giúp việc lựa chọn sát với nhu cầu thực tế hơn.

Kỹ sư Gas South kiểm tra hệ thống cấp khí tại nhà máy.

Kỹ sư Gas South khảo sát hệ thống tại nhà máy, đánh giá phương án.

Gas South cung cấp CNG và LNG cho sản xuất công nghiệp, đồng thời tư vấn phương án chuyển đổi nhiên liệu theo nhu cầu của từng nhà máy [10]. Quý khách có thể liên hệ qua các kênh sau:

Trụ sở chính: Lầu 4, PetroVietnam Tower, Số 1-5 Lê Duẩn, Phường Sài Gòn, TP. Hồ Chí Minh
Hotline: 028.3910.0108 - 028.3910.0324
Email: lienhe@pgs.com.vn
Fanpage: https://www.facebook.com/GasSouthJSC
OA Zalo: https://zalo.me/gassouth18006776