Chụp CT cho lò hơi: Công nghệ TempVision giúp tiết kiệm hàng chục tỷ đồng cho nhà máy nhiệt điện

Thách thức lớn từ tiêu hao than trong ngành nhiệt điện

Việt Nam hiện có 31 nhà máy nhiệt điện than đang vận hành, với tổng công suất hơn 27.500 MW. Mỗi kWh điện sản xuất cần tiêu tốn từ 0,45 đến trên 0,5 kg than. Mỗi năm, ngành điện phải tiêu thụ tới 90 triệu tấn than, trong đó khoảng 50% là than nhập khẩu - một con số đầy thách thức giữa bối cảnh giá năng lượng toàn cầu biến động mạnh.

Trong khi công nghệ lò hơi đã đạt đến độ trưởng thành sau hàng trăm năm cải tiến, việc tiếp tục giảm tiêu hao nhiên liệu lại là một “bài toán hóc búa”. Nguyên nhân chủ yếu không đến từ thiết bị, mà là từ thực tế vận hành khi việc giám sát và điều chỉnh ngọn lửa cháy trong buồng đốt thường không đạt điều kiện tối ưu, khiến hiệu suất giảm và nhiên liệu bị lãng phí.

TempVision: Giải pháp theo dõi ngọn lửa theo thời gian thực

Được ví như một “máy chụp CT” cho buồng đốt nhiệt điện, hệ thống TempVision của hãng Safe-Fire Inc. (Mỹ) sử dụng công nghệ hình ảnh phổ kép (Two-color spectrum imaging) để đo chính xác nhiệt độ và phân bố ngọn lửa trong lò hơi. Thay vì đo từ một điểm đơn lẻ, TempVision thu nhận hình ảnh toàn cục, giúp phát hiện ngay khu vực cháy không đều, cháy lệch hoặc điểm “chết nhiệt”.

Đầu dò nhiệt của hệ thống TempVision

Các tín hiệu phân tích sẽ lập tức được truyền về trung tâm điều khiển, giúp kỹ sư vận hành điều chỉnh vòi đốt, phân phối không khí và nhiên liệu hợp lý, giữ ngọn lửa ổn định, đồng đều, giảm xỉ than và tránh sự cố thủng ống phễu xỉ - nguyên nhân thường gặp gây dừng tổ máy.

Kết quả thực nghiệm rõ rệt tại Việt Nam và Indonesia

Tại một nhà máy nhiệt điện lớn ở Việt Nam, hệ thống TempVision được triển khai từ năm 2019 đã cho kết quả đáng kinh ngạc:

Suất hao nhiệt giảm 168 kJ/kWh so với trung bình năm 2019, và thấp hơn tới 353 kJ/kWh so với chỉ tiêu hợp đồng mua bán điện (PPA).

Sơ đồ đơn giản hệ thống TempVision: 1- đầu dò nhiệt độ, 2- hộp cấp khí, 3- hộp chức năng, 4- cabin điều hành tại chỗ, 5- cabin điều khiển chính, 6- điều khiển vận hành.

Tổng lượng than tiết kiệm đến tháng 8/2020 đạt gần 20.000 tấn, tương đương khoảng 44 tỷ đồng.

Hiệu suất lò hơi tăng thêm từ 0,5% đến 1%, theo chuẩn ASME PTC4.

Giảm mạnh hiện tượng đóng xỉ góc lò, tăng thời gian hoạt động liên tục của lò hơi, giảm nguy cơ sự cố kỹ thuật.

Tại Indonesia, công nghệ này cũng được thử nghiệm tại nhà máy nhiệt điện lớn sử dụng công nghệ đốt than truyền thống. Các chuyên gia ghi nhận mức tiết kiệm nhiên liệu lên đến 2-3% tổng lượng than tiêu thụ - tương đương hàng triệu USD mỗi năm.

Lợi ích kép: Tiết kiệm - Giảm phát thải

Không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế trực tiếp, TempVision còn giúp giảm phát thải CO2, giảm ô nhiễm môi trường và hỗ trợ các nhà máy điện hiện thực hóa mục tiêu trung hòa carbon, điều Việt Nam đã cam kết tại COP26.

Theo chuyên gia năng lượng Võ Thanh Tùng: “TempVision không chỉ là công cụ giám sát, mà còn là ‘trợ lý AI vận hành’ giúp tối ưu hóa từng giây vận hành của nhà máy. Giảm hao phí 1% trong lò hơi có thể tiết kiệm hàng trăm tỷ đồng mỗi năm”.

Cơ hội mở rộng toàn ngành điện than Việt Nam

Nếu nhân rộng công nghệ này trên toàn hệ thống nhiệt điện than quốc gia - nơi đang tiêu thụ gần 100 triệu tấn than mỗi năm - Việt Nam có thể tiết kiệm từ 2-4 triệu tấn than, tương đương hàng nghìn tỷ đồng và giảm hàng triệu tấn CO2 phát thải.

Công nghệ này đặc biệt phù hợp với các tổ máy 300-600 MW đời cũ đang hoạt động kém hiệu quả, giúp cải thiện đáng kể tuổi thọ thiết bị và hiệu suất đốt.