III Đặc tớnh tro của than
4) Các thí nghiệm đốt than trộn:
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Hiện nay sản lượng điện tớnh theo đầu người của Việt Nam cũn thấp so với cỏc nước trong khu vực. Theo cỏc phõn tớch trờn ta thấy từ năm 2000 đến 2008, cụng suất khả dụng cực đại qua cỏc năm tăng với tốc độ thấp hơn nhu cầu điện thương phẩm. Năm 2001 cụng suất khả dụng cựcđại toàn hệ thống là 5.655MW, tuy năm 2008 đó đạt 15.125 MW.
Sau khi đạt tỉ lệ cao nhất về tỉ lệ sản lượng điện (75% năm 1994, 58,4% năm 2001), thuỷ điện dần mất vị trớ ưu thế. Năm 2008, thuỷ điện chỉ cũn chiếm vị trớ thứ hai đứng sau nhiệt điện khớ-dầu về tỉ lệ cụng suất khả dụng. Cũng trong năm 2008, nhiệt điện than tuy chỉ chiếm 12,43% về tỷ lệ cụng suất khả dụng, nhưng sản lượng điện của nhiệt điện than đó chiếm tới 15% của toàn hệ thống. Cỏc nhà mỏy thuỷ điện cú lợi thế khụng phải chi phớ cho nhiờn liệu, cú thể thay đổi cụng suất nhanh theo nhu cầu phụ tải nhưng khụng thể phỏt huy đầy đủ cụng suất trong mựa kiệt hoặc phải phỏt điện với sản lượng thấp để tớch nước. Phỏt triển nhiệt điện than là một trong cỏc giải phỏp để giải quyết vấn đề trờn.
Theo chương trỡnh phỏt triển nguồn điện, đến năm 2025 cụng suất đặt của nhiệt điện than lờn tới hơn 41.500MW chiếm trờn 43% so với tổng cụng suất nguồn điện của cả nước là 96.600MW. Cựng với việc tăng cụng suất đặt của hệ thống điện, cụng suất của cỏc tổ mỏy cũng tăng cao (600 MW, 1.000 MW), cụng nghệ lũ than phun cho nhà mỏy nhiệt điện trong thời gian tới sẽ chiếm vai trũ chủ yếu. Nhiệt điện đốt than đó và sẽ là thành phần cơ bản trong cõn bằng nguồn điện Việt Nam, đảm bảo cung cấp điện năng cho cỏc ngành kinh tế quốc dõn nhằm phỏt triển đất nước bền vững.
Năng lượng cú tớnh liờn ngành cao bởi vỡ nú đũi hỏi sự phối hợp, hỗ trợ của nhiều ngành khỏc. Để tồn tại và phỏt triển, nhiệt điện than cần cú sự phối hợp của cỏc ngành than, giao thụng, cơ khớ chế tạo, cỏc cơ sở sửa chữa, và đặc biệt là cỏc cơ quan nghiờn cứu ứng dụng.
Dựa trờn bỏo cỏo “Quy hoạch phỏt trển ngành than Việt Nam giai đoạn 2006-2015 cú xột triển vọng đến 2025”, ở cả hai phương ỏn khai thỏc than cơ sở và cao, ngành than chỉ cú thể bảo đảm cung cấp đủ than cho cỏc nhà mỏy nhiệt điện than cho tới năm 2012. Hiện nay than cung cấp cho cỏc nhà mỏy nhiệt điện chủ yếu là than cỏm 5. Từ năm 2013 sẽ bắt đầu thiếu hụt than cho sản xuất điện. Trong khi đú, tổng lượng than cỏm chất lượng thấp (cỏm 6, cỏm bựn và than tiờu chuẩn ngành) chiếm từ 12,7 - 19,5 triệu tấn/năm và theo tỉ lệ thỡ chiếm từ 28,3 - 17,4% tổng lượng than cỏm thương phẩm hàng năm. Vỡ vậy việc qui hoạch cỏc nhà mỏy nhiệt điện than cần dựa trờn nguyờn tắc căn bản sau:
- Than nội địa ưu tiờn cho cỏc dự ỏn nhà mỏy điện vào trước, gần nguồn cung cấp than, triệt để sử dụng than cỏm 6 và nguồn than phải được cõn đối cho dự ỏn tới 30 năm.
- Cỏc dự ỏn nhà mỏy nhiệt điện than vào sau 2015 sẽ phải dự kiến dựng than nhập khẩu cũng như kết hợp trộn than nhập khẩu với than cỏm phẩm cấp thấp. Trong thời điểm hiện tại, cỏc Trung tõm nhiệt điện lớn đang dần được hỡnh thành, tại cỏc Trung tõm này việc vận chuyển than đến là hoàn toàn thuận lợi, kể cả trong
trường hợp nhập khẩu than từ cỏc nước trong khu vực, vỡ cú khả năng xõy dựng cảng nước sõu cho cỏc tàu lớn cú trọng tải 50.000 DWT- 80.000 DWT
Than nhập trờn thị trường quốc tế cú chất lượng tốt, phự hợp để sản xuất điện thường là than Bitum hoặc than Ábitum, chất lượng than nhập của cỏc nước trong khu vực cú những lợi thế khụng chỉ riờng về chi phớ vận chuyển thấp hơn do điều kiện địa lý mà cú những ưu việt về chất lương chỏy do thành phần chất bốc cao, độ tro trung bỡnh thấp. Tuy nhiờn cần xõy dựng được bài toỏn về tỷ lệ trộn hợp lý để đỏp ứng được tối ưu cỏc yờu cầu của kỹ thuật chỏy và hiệu quả kinh tế.
Giỏ nhập khẩu cỏc chủng loại than cú nhiệt lượng tương đương với cỏm 5HG theo ước tớnh là 40-52 USD/t (FOB) và 55-67 USD/t (CIF). Trong cỏc thời điểm biến động giỏ mạnh (hoặc tăng, hoặc giảm) giỏ trung bỡnh cú thể dự tớnh tỷ lệ trong khoảng ± 20%/năm.
Cỏc loại lũ hơi đốt than phun cú truyền thống đó lõu, hiện nay phỏt triển với cỏc thụng số siờu tới hạn cũng như về phương phỏp đốt. Hệ thống nghiền than cũng đa dạng và đỏp ứng được cho tất cả cỏc loại than và phương phỏp đốt.
Nếu trộn than antraxit với than bitum cú chất bốc cao hơn (Vc = 15-20%), với tỷ lệ giữa than antraxit và than cú chất bốc cao trong khoảng (70 - 65/30 – 35)% cú thể đốt than trộn theo phương phỏp đốt trực tiếp. Việc đốt than trộn khụng chỉ thuần tuý dựa vào thành phần cụng nghiệp cũng như thành phần hoỏ học của than, mà nú cũn phụ thuộc rất nhiều vào thành phần ụ xyt trong tro-xỉ của loại than trộn.
Cú nhiều phương phỏp trộn than, phổ biến và thụng dụng nhất là trộn than theo lớp
trong kho than với cỏc thiết bị chuyờn dụng phự hợp với yờu cầu cụng nghệ hệ thống chế biến than bột và cụng nghệ đốt.
Hoàn toàn cú đủ điều kiện để ỏp dụng vũi phun đốt than bột theo nguyờn lý dũng đậm dặc và dũng loóng dạng UD.
Qua cỏc kết quả tớnh ban đầu của toỏn kinh tế - kỹ thuật - mụi trường cựng việc đốt cỏc mẫu than trộn, trong điều kiện thớ nghiệm cú thể rỳt ra một số kết luận sơ bộ ban đầu như sau:
- Trong cỏc thớ nghiệm, than trộn chỏy ổn định với tỷ lệ than trộn khi than cỏm 6 chiếm dưới 70% và than Indonesia chiếm trờn 30%.
- Khoảng cỏch bắt chỏy của cỏc mẫu than trộn nằm cỏch miệng vũi đốt từ 400 mm đến 550 mm.
- Với cỏc thớ nghiệm đốt than trộn, sơ bộ bước đầu cú thể đỏnh giỏ nhiệt độ bắt chỏy của cỏc mẫu than trộn nằm trong khoảng từ 650 OC đến trờn 700 OC.
- Với cỏc mẫu đốt thớ nghiệm, than chỏy ổn định trong điều kiện cõn bằng tỷ lệ giú/ than của từng mẫu đốt phự hợp, khi hệ số khụng khớ thừa vũi đốt nằm trong khoảng α = 1,0-1,05. Đõy cũng là một điểm lưu ý trong thiết kế, thớ nghiệm hiệu chỉnh, vận hành lũ than phun đốt than trộn.
- Cú thể sử dụng phương phỏp tớnh của bài toỏn kinh tế-kỹ thuật-mụi trường trộn than theo yờu cầu cụ thể làm định hướng cho việc sử dụng than trộn đối với cỏc dự ỏn nhà mỏy nhiệt điện đốt than.
- Cú thể sử dụng mụ hỡnh đốt thớ nghiệm làm cơ sở cho nghiờn cứu chuyờn sõu về chế độ chỏy của cỏc loại than trộn (ảnh hưởng của thành phần cỡ hạt, ảnh hưởng của nồng độ ụ xy …), phục vụ cho việc đào tạo nõng cao cũng như cho cụng tỏc tư vấn thiết kế lũ hơi.
Năng lượng cú tớnh liờn ngành cao bởi vỡ nú đũi hỏi sự phối hợp, hỗ trợ của nhiều ngành khỏc. Để tồn tại và phỏt triển, nhiệt điện than cần cú sự phối hợp của cỏc ngành than, giao thụng, cơ khớ chế tạo, cỏc cơ sở sửa chữa, và đặc biệt là cỏc cơ quan nghiờn cứu ứng dụng.
Trong đầu tư phỏt triển nguồn nhiệt điện, ngoài vấn đề nguồn nhiờn liệu, mức độ ụ nhiễm mụi trường, cỏc yếu tố kinh tế cần quan tõm để so sỏnh lựa chọn cỏc phương ỏn là suất đầu tư, qui mụ cụng suất tổ mỏy, chỉ tiờu vốn đầu tư, chi phớ vận hành và bảo dưỡng, giỏ thành điện năng.
Than cung cấp cho cỏc nhà mỏy nhiệt điện chỉ cần sử dụng loại chất lượng vừa phải, và cần nhập khẩu than chất lượng tốt hơn của cỏc nước trong khu vực để phối chế với than xấu, phẩm cấp thấp trong nước. .
Trong giai đoạn nghiờn cứu này Đề tài đó cập nhật bổ xung cỏc dữ liệu về phỏt triển nguồn, đặc biệt là cỏc nhà mỏy nhiệt điện than, cũng như quy hoạch phỏt triển ngành than đến 2025. Từ đú xỏc định việc thiếu hụt nguồn than cấp cho cỏc nhà mỏy nhiệt điện than, sự cần thiết nhập than từ cỏc nước trong khu vực nhằm đảm bảo cõn bằng và an ninh năng lượng.
Đặc biệt Đề tài bỏm sỏt giải quyết mục tiờu chớnh là đi sõu đỏnh giỏ thị trường than khu vực,và khả năng nhập than dựng cho cỏc nhà mỏy nhiệt điện than là khả thi. Cú thể chủ động cõn đối mức độ nhập than về Việt Nam, sử dụng cỏc nguồn than cỏm phẩm cấp thấp như cỏm 6a, 6b hiện cú để đốt trong lũ hơi đốt than phun, trờn cơ sở ỏp dụng phương phỏp luận cũng như bài toỏn kinh tế - kỹ thuật - mụi trường sơ bộ mà Đề tài đó xõy dựng.
Với cỏc kết quả thớ nghiệm sơ bộ ban đầu là tiền đề cho khả năng đốt than cỏm anthraxớt chất lượng thấp với than cú chất bốc cao của cỏc nước trong khu vực cho cỏc lũ hơi đốt than phun ở Việt Nam.
Để khẳng định cỏc kết quả nghiờn cứu và định hướng việc sử dịng than cỏm chất lượng thấp trộn với than nhập cho cỏc lũ hơi nhà mỏy nhiệt điện đốt than phun trong tương lai gần, đề nghị cho triển khai ỏp dụng đốt thử nghiệm trong lũ hơi thực tế.