Than công nghiệp được các quốc gia trên thế giới xử lí như thế nào ?

Than công nghiệp, đặc biệt là than antraxit, được các nhà máy phát điện sử dụng phổ biến hiện nay với số lượng rất lớn. Các nghiên cứu về việc sử dụng than trộn (than khó cháy trộn với than dễ cháy) để nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu tại các nhà máy nhiệt điện đã được một số quốc gia ứng dụng và thực hiện thành công.

Than công nghiệp được xử lí tại nhà máy Nhật Bản như thế nào ?

Than công nghiệp để đốt trong nhà máy được Trung tâm Năng lượng Than và các tập đoàn Công nghiệp nặng Nhật Bản nghiên cứu trộn từ than antraxit có nguồn gốc từ Việt Nam, cụ thể là kết hợp giữa than cám 5a Hòn Gai và than abitum ( than nhập khẩu từ Indonesia). Ý đồ chính trong nghiên cứu đốt than trộn của người Nhật là một mặt khuyến khích nước ta dùng chu trình hơi nước trên siêu tới hạn để nâng cao hiệu suất của nhà máy nhiệt điện. Bên cạnh đó, về phía Nhật Bản sẽ cam kết hỗ trợ than cho dự án xây dựng nhà máy điện hạt nhân của Việt Nam cũng như các dự án nhà máy điện có công suất lớn.

Dựa qua các số liệu trong quá trình nghiên cứu, người Nhật cho rằng sử dụng lò đốt làm mát bằng nước kiểu hình trụ, công suất 1.2 MW/vòi đốt là thiết kế an toàn và bảo đảm được nguyên liệu đầu vào không bị hao hụt hay thất thoát. Về tỉ lệ trộn than, than antraxit là 0% thì than abitum là 100%, than antraxit là 10% thì abitum là 90%, than antraxit là 30% thì abitum là 70% và trường hợp 50-50 antraxit và abitum.

Thông qua mô hình, các chuyên gia Nhật Bản chọn than công nghiệp nhập khẩu là nguyên liệu gốc, than antraxit Việt Nam là nguyên liệu trộn hoặc ngược lại. Ngoài ra, kết quả trên mô hình vật lý cũng chỉ ra kích cỡ than và tỉ lệ trộn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình đốt cháy than. Chẳng hạn như, khi tỷ lệ trộn than antraxit là 0% thì tỷ lệ tổn thất là 6%; khi tăng tỉ lệ này lên 10% thì tỷ lệ tổn thất cũng tăng lên thành 11% và khi tỉ lệ than antraxit đạt 50% thì tổn thất là 19%, thất thoát về nhiệt chủ yếu là do lượng carbon chưa cháy hết trong tro gây ra. Với cỡ bột than qua dây là 200 ASTM, tức là cỡ khoảng 70 micron thì hiệu quả của nó dao động ở mức 78-83%.

Trong các nghiên cứu về than, Nhật Bản đã chỉ ra các đặc tính của than antraxit Việt Nam cũng như than abitum. Chẳng hạn như, nhiệt trị của than 5a được đo đạc khoảng 5610 kcal/kg. Than 6a và than Mạo Khê có nhiệt trị lớn nhất là ở mức 5090 kcal/kg. Tuy nhiên nếu xét đến thành phần chất bốc, than 5a chỉ chứa có 5.1% còn than Mạo Khê thì lại lên đến hơn 6%, giải thích cho đặc tính khó đốt của loại than này. Cùng lúc, than abitum nhập từ Indonesia cũng có nhiệt trị tương tự, loại than 1 là 5860 kcal/kg và loại than 2 là 4970 kcal/kg nhưng chất bốc của loại than 1 là 40.6% và loại than 2 là 36.4%. Do đó khi tiến hành trộn hai loại than vào nhau thì quá trình đốt sẽ mang lại hiệu quả cao hơn.

Than công nghiệp được xử lí tại nhà máy Hàn Quốc như thế nào ?

Than công nghiệp antraxit nội địa Hàn Quốc có sản lượng thấp và không đều nên nước này vẫn phải nhập khẩu than antraxit từ nước ngoài hay cụ thể hơn là Việt Nam. Ngoài than antraxit, Hàn Quốc còn nhập các loại than khác như: than bitum của Úc và abitum của Nga, Mỹ, Nam Phi, Colombia và Indonesia. Bên cạnh đó, quá trình nghiên cứu đốt than của các chuyên gia Hàn Quốc được thực hiện tại lò hơi đang sử dụng. Các lò hơi này trước đây được thiết kế với mục đích chính là đốt than antraxit, bitum hoặc abitum, tức là lò hơi đốt than bột hoặc lò hơi lớp lỏng tầng sôi.

Hàn Quốc là quốc gia chuyên sử dụng than nhập khẩu, chủ yếu là than bitum và abitum, tổng sản lượng nhập khẩu khoảng 16 triệu tấn/năm và tỷ lệ nhập khẩu không ổn định mà có xu hướng thay đổi theo từng năm. Vào năm 2010, Indonesia là nhà cung cấp than chính cho Hàn Quốc với sản lượng khoảng 48%, Úc là 33% trong khi của Mỹ chỉ có 12% và của Nga 1%. Nhưng đến năm 2012, tỷ lệ nhập khẩu than Indonesia cho Hàn Quốc giảm chỉ còn 33%, của Úc còn 29% trong khi của Mỹ tăng lên 17% và Nga tăng lên 9%.

Hàn Quốc đã tiến hành đốt thử nghiệm than trộn tại các nhà máy tại nước này, cụ thể là ở nhà máy nhiệt điện Dang-jin. Trong đó, tổng công suất của các nhà máy 1,2 và 3 là 3000 MW, mỗi nhà máy có 2 tổ máy, mỗi tổ máy 500 MW. Công suất nhà máy số 4 là 2000 MW, gồm hai tổ máy, mỗi tổ máy 1000 MW. Nhà máy thứ 5 đang được tiến hành xây dựng, với công suất có thể đạt được là 2000 MW, gồm 2 tổ máy.Trong quá trình đốt than, tỷ lệ than thành phần than công nghiệp bao gồm than bitum và than abitum là 50-50%. 

Kết quả thu được nếu tỷ lệ trộn là 50% thì không cần phải sửa chữa, thay thế thiết bị nhưng với 60% than bitum và 40% á bitum, bắt đầu phải cải tạo lại các thiết bị và nếu 70% than abitum, mức độ cải tạo thiết bị sẽ tăng cao hơn. Như vậy, việc tăng tỷ lệ than abitum cũng đồng nghĩa với việc phải nâng cấp, cải tạo thiết bị một cách đều đặn và thường xuyên hơn. Cho nên tính riêng năm 2012, nhiều nhà máy tại Hàn Quốc đã tăng tỷ lệ than bitum và giảm tỷ lệ abitum xuống, kết quả thu được trong một năm cho 33 tỷ kWh điện đã tiết kiệm được 81 triệu USD.

Than công nghiệp được xử lí tại nhà máy Tây Ban Nha như thế nào ?

Nhắc tới than công nghiệp antraxit thì Tây Ban Nha là quốc gia khiến nhiều người nghĩ đến nhất vì nước này nổi tiếng với trữ lượng lớn than antraxit – hay còn được biết đến là loại than có chất bốc tương tự như than antraxit tại Việt Nam. Tuy nhiên, sau một thời gian cung cấp than cho các nhà máy nhiệt điện tại Tây Ban Nha, chất lượng than có xu hướng ngày càng kém, dẫn tới hiệu quả cháy không tốt, làm giảm hiệu suất của lò hơi.  Tây Ban Nha đã nhập thêm than bitum của Nam Phi để trộn với antraxit, nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình cháy. Bên cạnh đó, tại Tây Ban Nha, một phương pháp mới được ứng dụng đó là nhà máy điện có hai hệ thống máy nghiền và đốt riêng than công nghiệp antraxit và than bitum nhập từ Nam Phi. Bột than theo hai đường ống dẫn tới hai vòi đốt khác nhau và làm việc song song. Từ đó năng suất công việc cũng được tăng cao hơn.