Ths. Nguyễn Chiến Thắng, PGS.TS Trương Duy Nghĩa, TS. Hoàng Tiến Dũng, PGS.TS. Trần Gia Mỹ, TS. Lê Đức Dũng.
Để đáp ứng nhu cầu than ngày một gia tăng cho sản xuất điện, trong khi nguồn than sản xuất trong nước không đủ và chất lượng than cấp cho điện có chiều hướng ngày càng giảm, để đảm bảo cao nhất an ninh năng lượng quốc gia và hiệu quả sử dụng than, vấn đề cấp thiết đặt ra là sử dụng hợp lý nguồn than nội địa và than nhập khẩu (trộn than với tỷ lệ hợp lý) để tạo ra nguồn than cung cấp ổn định lâu dài với các giải pháp phân phối, vận chuyển hợp lý, đảm bảo chất lượng và chi phí cung cấp than thấp nhất, đồng thời nâng cao hiệu suất năng lượng cho các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ).
1. MỞ ĐẦU
Để đáp ứng nhu cầu than ngày một gia tăng cho sản xuất điện, trong khi nguồn than sản xuất trong nước không đủ và chất lượng than cấp cho điện có chiều hướng ngày càng giảm, để đảm bảo cao nhất an ninh năng lượng quốc gia và hiệu quả sử dụng than, vấn đề cấp thiết đặt ra là sử dụng hợp lý nguồn than nội địa và than nhập khẩu (trộn than với tỷ lệ hợp lý) để tạo ra nguồn than cung cấp ổn định lâu dài với các giải pháp phân phối, vận chuyển hợp lý, đảm bảo chất lượng và chi phí cung cấp than thấp nhất, đồng thời nâng cao hiệu suất năng lượng cho các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ).
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, nhằm đảm bảo sự làm việc ổn định, tin cậy lâu dài, giảm tối đa chi phí đầu tư cải tạo thiết bị công nghệ đốt, nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, vấn đề nghiên cứu công nghệ và kỹ thuật đốt than trộn cho các nhà máy nhiệt điện đốt than đang vận hành, và sẽ đưa vào vận hành trong giai đoạn đến năm 2018 – 2020 là hết sức cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, cần được đầu tư nghiên cứu một cách đồng bộ, khách quan với đầy đủ cơ sở lý thuyết và thực tiễn tin cậy.
Để giải quyết những vấn đề cấp thiết nêu trên, Hội Khoa học Kỹ thuật Nhiệt Việt Nam đề xuất Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước: “Nghiên cứu công nghệ đốt than trộn của than khó cháy với than nhập khẩu dễ cháy nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu tại các nhà máy nhiệt điện đốt than ở Việt Nam”.
Cùng với các kết quả thu được từ các thí nghiệm đốt than trộn tại NMNĐ Ninh Bình và các thông tin liên quan đã được trình bày trước đây, bài báo tiếp tục trình bày về kết quả đạt được đối với các thông số về than, gió cấp vào lò và hiệu suất lò hơi sau khi điều chỉnh trong quá trình thí nghiệm.
2. KẾT QUẢ THU ĐƯỢC
Quá trình thí nghiệm đốt than trộn được thực hiện tuần tự theo các tỷ lệ trộn 0% (100% than nội địa), 5%, 10%, 15%, 20% và 30% than nhập khẩu. Trước khi đưa than trộn vào lò, thực hiện các công tác cần thiết về phòng chống cháy nổ, các biện pháp an toàn, lắp đặt thêm các điểm đo nhiệt độ trên hệ thống chế biến than để theo dõi diễn biến thay đổi nhiệt độ.
Trong suốt quá trình thí nghiệm, buồng lửa lò hơi đảm bảo ổn định, điền đầy, không có vùng nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp. Nhiệt độ buồng lửa trung bình từ 1370 – 1420 oC, nhiệt độ cao nhất ghi nhận 1520 oC (đang trong quá trình chỉnh chế độ). Tại các cửa vệ sinh vòi đốt ở các góc lò, quan sát hiện tượng cháy ở các vòi đốt. Nhận thấy sự bắt cháy than trộn tốt, ngay sát đầu vòi phun (trong khi ở các vòi đốt 100% than nội địa, khoảng cách này là từ 20 – 40 cm).
Ở tải 130 t/h duy trì trong thời gian dài thì nhiệt độ buồng lửa tăng trên 1500 oC nếu như thiếu gió hoặc thừa gió , nồng độ ô xy sau hâm nước 2 duy trì tối ưu ở 2.8-3.0 % (với tải 130 t/h).
Trong quá trình thí nghiệm theo dõi tình trạng ra xỉ, xỉ xuống đều, ổn định, xỉ xốp, vít xỉ hoạt động bình thường. Theo dõi qua các cửa xem lửa, đôi khi có hiện tượng xỉ chảy nhỏ giọt (được xác định là do nhiệt độ chẩy của tro than nhập khẩu có giá trị thấp), tuy nhiên, không xảy ra hiện tượng đóng xỉ, các giọt xỉ này rơi xuống vít xỉ với kích thước nhỏ (lớn nhất khoảng 10mm x 30mm). Sau khi ngừng lò, đội công tác phối hợp cùng phân xưởng vận hành Lò – Máy và các đơn vị liên quan của nhà máy tiến hành kiểm tra xỉ. Kết quả trong buồng lửa sạch, không đóng bám xỉ, trên các dàn pheston sạch, không đóng xỉ, các bên thống nhất sau khi ngừng lò, hiện tượng đóng bám xỉ ở buồng lửa và dàn pheston của lò đốt thí nghiệm sạch hơn bình thường so với lò sử dụng 100% than nội địa.
Về khói thải, theo dõi trong suốt quá trình thí nghiệm, chỉ tiêu SOx tương đương với các lò vận hành 100% than nội địa (có xu hướng thấp hơn, được lý giải bởi hàm lượng lưu huỳnh trong than nhập nhỏ hơn). Riêng các chỉ tiêu NOx và CO thì thấp hơn rõ rệt, đạt mức từ 10 – 15%.
Trong quá trình thí nghiệm đã tiến hành các thí nghiệm sơ bộ, thí nghiệm tối ưu và thí nghiệm cơ bản – cân bằng xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lò hơi ở các chế độ nhiên liệu khác nhau. Các thí nghiệm được tiến hành cùng với công tác hiệu chỉnh chế độ vận hành phù hợp với nhiên liệu thay đổi. Từ các thí nghiệm trên đã xác định và xây dựng được các quan hệ về thay đổi và ảnh hưởng của tốc độ, nồng độ gió cấp 1, tỷ số tốc độ gió cấp 2/cấp 1, hệ số không khí thừa, tổng lưu lượng gió cấp vào lò đến chế độ cháy và hiệu suất của lò hơi.
