Các loại băng tải trong nhà máy nhiệt điện phổ biến hiện nay

Hệ thống băng tải quyết định sự vận hành ổn định của mọi nhà máy nhiệt điện. Không có sự hỗ trợ của các loại băng tải chuyên dụng, việc cung cấp hàng ngàn tấn than đá mỗi ngày cho lò hơi là điều không thể thực hiện. Tuy nhiên, môi trường khắc nghiệt đòi hỏi những yêu cầu kỹ thuật đặc thù và nghiêm ngặt đối với hệ thống vận chuyển này. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích chi tiết các loại băng tải trong nhà máy nhiệt điện, giúp bạn nắm rõ vai trò và tiêu chuẩn vận hành của chúng.

Băng tải trong nhà máy nhiệt điện là gì?  

Băng tải trong nhà máy nhiệt điện là hệ thống thiết bị cơ khí dùng để vận chuyển vật liệu rời liên tục trong toàn bộ dây chuyền sản xuất điện. Hệ thống này chủ yếu phục vụ cho việc vận chuyển than, tro và xỉ từ khâu tiếp nhận nguyên liệu đến lò hơi và khu vực xử lý sau đốt. Băng tải giúp duy trì dòng vật liệu ổn định, giảm phụ thuộc vào sức lao động thủ công và đảm bảo nhà máy vận hành an toàn, liên tục, đúng công suất thiết kế.

Khác biệt lớn nhất của băng tải trong nhà máy nhiệt điện so với băng tải công nghiệp thông thường nằm ở các yêu cầu kỹ thuật khắt khe. Hệ thống này phải hoạt động ổn định trong môi trường tải nặng, thường xuyên tiếp xúc với vật liệu có tính mài mòn cao, nhiệt độ lớn và phải tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về phòng chống cháy nổ.

Băng tải không chỉ là phương tiện vận chuyển đơn thuần, nó là yếu tố quyết định đến tính liên tục và hiệu suất của quá trình phát điện.

• Vận chuyển nguyên liệu chính: Vai trò quan trọng nhất là đưa than từ cảng, kho bãi hoặc kho chứa đến các kho than trung gian và cuối cùng là các bồn than của lò hơi. 
• Vận chuyển sản phẩm phụ và chất thải: Sau khi than cháy, băng tải tiếp tục được sử dụng để vận chuyển các sản phẩm phụ như tro bay và tro đáy đến khu vực lưu trữ hoặc xử lý. Điều này giúp dọn dẹp và duy trì môi trường vận hành sạch sẽ.
• Đảm bảo tự động hóa và an toàn: Hệ thống băng tải giúp tự động hóa quá trình vận chuyển vật liệu nặng, giảm thiểu sự can thiệp của con người vào khu vực nguy hiểm. Đặc biệt, các cảm biến và thiết bị an toàn đi kèm đảm bảo vận hành an toàn, giảm thiểu rủi ro cháy nổ và tai nạn lao động.
• Tối ưu hóa năng suất: Với khả năng vận chuyển vật liệu với tốc độ cao và tải trọng lớn, băng tải giúp nhà máy duy trì công suất phát điện ổn định theo yêu cầu, đóng góp trực tiếp vào hiệu quả kinh tế chung của nhà máy.

Các loại băng tải trong nhà máy nhiệt điện

Để đảm bảo quá trình sản xuất điện không bị gián đoạn, các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiều loại băng tải khác nhau, mỗi loại đảm nhận một nhiệm vụ riêng biệt từ vận chuyển than, tro cho đến nâng vật liệu lên độ cao.

Băng tải cao su

Băng tải cao su là loại phổ biến nhất và đóng vai trò chính trong việc vận chuyển than đá từ bãi chứa đến lò hơi.

Loại băng tải này được ưa chuộng nhờ khả năng chịu tải nặng vượt trội và chống mài mòn cao. Tuy nhiên, băng tải cao su sử dụng trong nhiệt điện phải là loại chuyên dụng. Chúng thường được gia cố bằng lõi thép bên trong (băng tải lõi thép) để tăng độ bền kéo và khả năng chịu lực. Đặc biệt, bề mặt cao su phải đạt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về chịu nhiệt để đối phó với nhiệt độ than và chống cháy để giảm thiểu nguy cơ hỏa hoạn trong khu vực có bụi than.

Băng tải con lăn

Băng tải con lăn thường được sử dụng tại các vị trí trung chuyển hoặc kho bãi, nơi vật liệu cần được di chuyển qua đoạn đường ngắn hoặc khi cần kiểm soát tốc độ chính xác.

Hệ thống này sử dụng các con lăn bố trí sát nhau để nâng đỡ và di chuyển vật liệu. Ưu điểm lớn nhất là giảm thiểu ma sát, giúp tiết kiệm năng lượng. Trong nhà máy nhiệt điện, băng tải con lăn thường được bố trí dưới băng tải cao su để đỡ dây băng, hoặc sử dụng trong các khâu vận chuyển hàng hóa đóng gói hoặc vật tư có đáy phẳng.

Băng tải trục vít

Băng tải trục vít là giải pháp tối ưu cho việc vận chuyển các vật liệu rời, dạng bột mịn hoặc hạt nhỏ, đặc biệt là tro bay và các chất phụ gia.

Cấu tạo của nó bao gồm một lưỡi xoắn (trục vít) quay bên trong một máng kín. Khi trục xoắn quay, vật liệu sẽ được đẩy dọc theo máng từ đầu này sang đầu kia. Ưu điểm của loại băng tải này là khả năng vận chuyển trong không gian kín, giúp kiểm soát bụi bẩn rất tốt, rất quan trọng khi xử lý tro xỉ. Nó cũng có thể vận chuyển vật liệu theo phương nghiêng.

Băng tải gầu

Khi cần nâng than hoặc tro xỉ lên độ cao lớn, thường là để đổ vào silo (bồn chứa) hoặc lò hơi, băng tải gầu sẽ được sử dụng. 

Băng tải gầu, hay còn gọi là gầu nâng, sử dụng các gầu xúc gắn trên một dây đai hoặc xích để múc vật liệu và nâng thẳng đứng. Loại này hiệu quả cao trong việc chiếm dụng không gian dọc, giúp đưa vật liệu lên cao với diện tích sàn sử dụng nhỏ nhất. Tuy nhiên, tốc độ vận hành thường chậm hơn băng tải cao su và yêu cầu bảo trì định kỳ các gầu xúc.

Băng tải phân nhánh

Băng tải phân nhánh là một hệ thống phức tạp được thiết kế để điều hướng dòng vật liệu từ một tuyến chính sang nhiều tuyến phụ khác nhau, hoặc ngược lại.

Trong nhà máy nhiệt điện, hệ thống này đóng vai trò quan trọng tại các điểm rẽ. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để phân chia than đến các kho than khác nhau, hoặc chuyển tro xỉ đến các khu vực xử lý riêng biệt. Hệ thống phân nhánh bao gồm các thiết bị chuyển hướng, cửa lật và các công tắc điều khiển tự động để đảm bảo vật liệu được đưa đúng đến điểm đích mà không gây tắc nghẽn.

Tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu đặc thù của băng tải nhiệt điện

Băng tải trong nhà máy nhiệt điện không chỉ cần khỏe và bền mà còn phải tuân thủ nhiều tiêu chuẩn an toàn và kỹ thuật nghiêm ngặt do môi trường vận hành vô cùng khắc nghiệt.

• Khả năng chịu nhiệt cao: Than và tro xỉ sau khi được xử lý có thể duy trì nhiệt độ cao. Do đó, dây băng tải phải được chế tạo từ loại cao su hoặc polyme đặc biệt có khả năng chịu nhiệt độ liên tục, thường ở mức trên 120 độ C hoặc thậm chí cao hơn (150 độ C) để tránh bị biến dạng, rạn nứt hay cháy.
• Chống cháy và tự dập lửa: Đây là tiêu chuẩn an toàn hàng đầu. Bụi than dễ bắt lửa, vì vậy dây băng tải phải có đặc tính chống cháy theo các tiêu chuẩn công nghiệp. Khả năng tự dập tắt lửa là bắt buộc để ngăn chặn sự cố cháy lan ra toàn bộ tuyến băng.
• Chống mài mòn và chịu va đập: Quá trình vận chuyển than đá thô, sắc cạnh gây ra sự mài mòn liên tục. Băng tải phải có độ dày và cấu tạo bề mặt đặc biệt để chống lại sự bào mòn này. Đối với các tuyến băng tải có độ dốc lớn hoặc tải nặng, thường sử dụng băng tải lõi thép để tăng cường độ bền kéo và khả năng chịu va đập khi vật liệu rơi xuống.
• Công suất và tốc độ lớn: Băng tải nhiệt điện cần được thiết kế với khổ rộng lớn (thường là 1000mm – 1400mm) và tốc độ vận chuyển cao để đáp ứng nhu cầu cung cấp hàng ngàn tấn than mỗi giờ cho lò hơi.
• Kiểm soát độ dốc và định tuyến: Góc nghiêng của băng tải thường được giới hạn ở mức tối đa 18 độ đến 20 độ đối với than đá để ngăn ngừa vật liệu bị trượt ngược lại. Toàn bộ hệ thống phải có độ dài lớn, thường kéo dài hàng kilomet, đòi hỏi sự chính xác tuyệt đối trong định tuyến và căn chỉnh.
• Hệ thống chống lệch và làm sạch băng: Do chiều dài và tải trọng lớn, băng tải rất dễ bị lệch. Do đó, hệ thống con lăn dẫn hướng và các cảm biến chống lệch được lắp đặt liên tục. Ngoài ra, chổi gạt và lưỡi gạt băng tải được sử dụng thường xuyên để loại bỏ than dính, giữ cho bề mặt băng sạch sẽ và giảm thiểu bụi.
• Kiểm soát bụi và môi trường: Để bảo vệ môi trường và sức khỏe công nhân, các khu vực băng tải lộ thiên thường được trang bị mái che. Tại các điểm chuyển tiếp và rót liệu, hệ thống phun sương dập bụi được lắp đặt để ngăn bụi than phát tán ra môi trường.

Lợi ích và thách thức khi sử dụng hệ thống băng tải trong nhà máy nhiệt điện

Hệ thống băng tải mang lại những ưu điểm không thể thay thế trong việc cung cấp nhiên liệu, nhưng song song đó cũng đặt ra nhiều vấn đề kỹ thuật cần được quản lý chặt chẽ.

Lợi ích vượt trội

Việc tự động hóa vận chuyển bằng băng tải là giải pháp tối ưu cho mọi nhà máy nhiệt điện quy mô lớn.

• Tối ưu hóa quy trình vận chuyển liên tục: Băng tải đảm bảo luồng than đá được cung cấp cho lò hơi theo một chu trình khép kín, không có sự gián đoạn. Điều này duy trì hiệu suất cháy và sản xuất điện ổn định, tránh được tình trạng thiếu hụt nhiên liệu đột ngột.
• Tiết kiệm chi phí vận hành và nhân công: So với việc sử dụng xe tải hoặc các phương tiện vận chuyển khác, băng tải yêu cầu ít nhân lực hơn để giám sát và vận hành. Chi phí năng lượng để vận chuyển vật liệu trên quãng đường dài cũng hiệu quả hơn rất nhiều.
• Kiểm soát chất lượng và giảm thất thoát: Vật liệu được vận chuyển trong hệ thống bán kín, có mái che. Điều này giảm thiểu tối đa việc than bị thất thoát do gió, mưa hoặc bị rơi vãi, đồng thời giúp kiểm soát độ ẩm và chất lượng than trước khi đưa vào lò.
• Tăng cường an toàn lao động: Hệ thống băng tải được trang bị các thiết bị an toàn tự động, giảm thiểu rủi ro cho công nhân khi họ không cần phải tiếp xúc trực tiếp với lượng than lớn và vật liệu có nhiệt độ cao.

Thách thức và vấn đề thường gặp

Dù mang lại nhiều lợi ích, hệ thống băng tải nhiệt điện vẫn phải đối mặt với nhiều vấn đề phức tạp đòi hỏi kỹ thuật bảo trì cao.

• Hư hỏng và mài mòn vật liệu băng tải: Do thường xuyên vận chuyển than đá cứng, sắc cạnh, dây băng tải dễ bị rách, thủng hoặc mòn nhanh chóng. Việc thay thế dây băng tải là một công việc tốn kém cả về chi phí vật liệu và thời gian dừng máy.
• Sự cố chạy lệch băng tải: Chiều dài lớn và tải trọng nặng khiến băng tải dễ bị chạy lệch khỏi trục. Nếu không được căn chỉnh kịp thời, hiện tượng này có thể làm hư hỏng kết cấu khung, rách dây băng và gây đổ vật liệu ra ngoài.
• Nguy cơ cháy nổ do bụi than: Bụi than tích tụ dưới khu vực con lăn hoặc tại các điểm trung chuyển có thể bị bắt lửa do ma sát hoặc nhiệt độ cao. Mặc dù các loại băng tải chuyên dụng đều chống cháy, nguy cơ này luôn hiện hữu và đòi hỏi hệ thống phòng cháy chữa cháy hoạt động liên tục.
• Chi phí bảo trì và thay thế cao: Các bộ phận như con lăn, puli (rulo), gối đỡ và hệ thống truyền động phải hoạt động trong điều kiện bụi bẩn và nhiệt độ cao. Điều này khiến tuổi thọ của chúng bị giảm, kéo theo chi phí bảo trì và thay thế định kỳ rất lớn để đảm bảo hệ thống băng tải trong nhà máy nhiệt điện hoạt động liên tục.

Hướng dẫn lựa chọn và bảo trì băng tải hiệu quả

Để tối đa hóa tuổi thọ và giảm thiểu thời gian dừng máy, việc lựa chọn chính xác loại băng tải và áp dụng quy trình bảo trì đúng chuẩn là hai yếu tố then chốt.

Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn

Việc lựa chọn băng tải không đơn giản chỉ là chọn loại chịu tải nặng, mà cần phải phù hợp với đặc thù riêng của từng khu vực trong nhà máy.

• Đặc tính vật liệu vận chuyển: Cần xác định rõ loại vật liệu là than thô, than mịn hay tro xỉ. Nếu vận chuyển than nóng hoặc tro xỉ nóng, bắt buộc phải chọn băng tải chịu nhiệt. Nếu vận chuyển vật liệu dạng bột mịn, nên ưu tiên các loại băng tải trục vít hoặc băng tải kín để kiểm soát bụi.
• Khoảng cách và độ cao vận chuyển: Đối với các tuyến đường dài và bằng phẳng để tải than, băng tải cao su lõi thép là lựa chọn hàng đầu. Ngược lại, nếu cần nâng vật liệu lên silo với độ cao lớn, băng tải gầu là giải pháp phù hợp nhất về mặt không gian.
• Môi trường và điều kiện vận hành: Xem xét nhiệt độ môi trường, độ ẩm, và đặc biệt là yêu cầu về an toàn chống cháy. Các khu vực dễ phát sinh tia lửa điện hoặc gần lò hơi phải sử dụng vật liệu băng tải có khả năng tự dập lửa cao nhất.
• Công suất tải yêu cầu: Tính toán chính xác lưu lượng vật liệu cần vận chuyển (tấn/giờ). Từ đó, xác định được tốc độ băng tải, chiều rộng và loại động cơ phù hợp để đảm bảo không bị quá tải.

Quy trình bảo trì và kiểm tra định kỳ

Bảo trì phòng ngừa là chìa khóa để kéo dài tuổi thọ của hệ thống băng tải, giúp nhà máy hoạt động ổn định.

• Kiểm tra độ căng và độ lệch của dây băng: Cần thường xuyên kiểm tra độ căng của dây băng tải. Nếu quá lỏng sẽ gây trượt và mài mòn, nếu quá căng sẽ làm hỏng động cơ và dây băng. Đồng thời, kiểm tra các con lăn dẫn hướng và căn chỉnh lại ngay lập tức nếu phát hiện băng tải bị lệch để tránh rách dây.
• Bảo dưỡng con lăn, rulo và hệ thống truyền động: Con lăn phải được kiểm tra định kỳ để đảm bảo chúng quay trơn tru. Các con lăn bị kẹt có thể tạo ra ma sát và sinh nhiệt, dẫn đến nguy cơ cháy dây băng. Rulo chủ động và rulo bị động cần được bôi trơn và kiểm tra mài mòn.
• Kiểm tra thiết bị an toàn và phòng cháy: Đảm bảo các cảm biến dừng khẩn cấp, công tắc lệch băng, và các đầu dò nhiệt hoạt động chính xác. Hệ thống phun sương dập bụi và hệ thống chữa cháy tự động tại các điểm trung chuyển phải luôn sẵn sàng hoạt động.
• Vệ sinh và loại bỏ vật liệu rơi vãi: Thường xuyên vệ sinh khu vực dưới băng tải để loại bỏ than và bụi tích tụ. Vật liệu rơi vãi tích tụ có thể làm hỏng con lăn và tăng nguy cơ hỏa hoạn.

Các loại băng tải trong nhà máy nhiệt điện tạo nên nền tảng cho quá trình cấp nhiên liệu và xử lý sau đốt diễn ra an toàn, ổn định và hiệu quả. Từ băng tải cao su, băng tải con lăn đến băng tải trục vít, băng tải gầu và băng tải phân nhánh, mỗi loại đều có vai trò và phạm vi ứng dụng rõ ràng. Việc lựa chọn đúng các loại băng tải trong nhà máy nhiệt điện giúp tối ưu chi phí vận hành và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Người đọc nên cân nhắc điều kiện thực tế và yêu cầu kỹ thuật trước khi đầu tư hệ thống.