Đặc điểm và việc sử dụng nhiờn liệu tha nở Việt Nam

2.2. Cỏc loại nhiờn liệu sử dụng trong lũ hơi cụng nghiệp Việt Nam

2.2.1.3. Đặc điểm và việc sử dụng nhiờn liệu tha nở Việt Nam

a. Đặc điểm

Than đỏ là một loại nhiờn liệu húa thạch đƣợc hỡnh thành ở cỏc hệ sinh thỏi đầm

lầy nơi xỏc thực vật đƣợc nƣớc và bựn lƣu giữ khụng bị ụxi húa và phõn hủy bởi sinh vật. Thành phần chớnh của than đỏ là cacbon, ngoài ra cũn cú cỏc nguyờn tố khỏc nhƣ lƣu huỳnh, hydro, oxy... Than đỏ là cỏc lớp đỏ cú màu đen hoặc đen nõu cú thể đốt chỏy đƣợc. Than đỏ là nguồn nhiờn liệu sản xuất điện năng lớn nhất thế giới, cũng nhƣ là nguồn thải khớ CO2 (carbon dioxide) lớn nhất, đƣợc xem là nguyờn nhõn hàng đầu gõy nờn hiện tƣợng núng lờn toàn cầu. Than đỏ đƣợc khai thỏc từ cỏc mỏ than lộ thiờn hoặc dƣới lũng đất (hầm lũ). [15]

Thành phần nguyờn tố húa học trong nhiờn liệu rắn và lỏng gồm cú: cacbon, hydro, lƣu huỳnh, oxy, nitơ, tro (cỏc khoỏng chất) và ẩm.

- Cacbon là thành phần chỏy chủ yếu trong nhiờn liệu rắn, nhiệt lƣợng phỏt ra khi chỏy 1 kg cacbon (nhiệt trị của cacbon) khoảng 34.150 kJ/kg. Lƣợng cacbon trong nhiờn liệu càng nhiều thỡ nhiệt trị của nhiờn liệu càng cao. Tuổi hỡnh thành nhiờn liệu càng già thỡ thành phần cacbon càng cao, song khi ấy độ liờn kết của than càng lớn nờn than càng khú chỏy.

- Hydro là thành phần chỏy quan trọng của nhiờn liệu rắn, khi chỏy tỏa ra nhiệt lƣợng 144.500 kJ/kg. Nhƣng lƣợng hydro cú trong thiờn nhiờn rất ớt; trong nhiờn liệu lỏng cú nhiều hydro hơn nhiờn liệu rắn.

- Lưu huỳnh là thành phần chỏy trong nhiờn liệu và là nguyờn tố cú hại. Khi chỏy lƣu huỳnh sẽ tạo ra khớ SO2 hoặc SO3. Lỳc gặp hơi nƣớc SO3 dễ hũa tan tạo ra axit H2SO4 gõy ăn mũn kim loại. Khớ SO2 thải ra ngoài là khớ độc nguy hiểm.

- Oxy và nitơ là những chất trơ trong nhiờn liệu rắn và lỏng. Sự cú mặt của oxy và nitơ làm giảm thành phần chỏy của nhiờn liệu làm cho nhiệt trị của nhiờn liệu giảm xuống. Nhiờn liệu càng non thỡ oxy càng nhiều. Khi đốt nhiờn liệu, nitơ khụng tham gia quỏ trỡnh chỏy chuyển thành dạng tự do ở trong khúi.

20

- Ẩm là thành phần cú hại, khụng những khụng chỏy và tỏa nhiệt mà cũn tiờu tốn nhiệt để làm bốc hơi ẩm, làm tăng nhiệt độ đọng sƣơng của khúi nhất là khi đốt nhiờn liệu cú nhiều lƣu huỳnh.

- Tro là tổng hợp những thành phần khụng chỏy đƣợc ở thể rắn, tro cú tỏc dụng xấu: làm giảm nhiệt lƣợng của nhiờn liệu, gõy hiện tƣợng bỏm bẩn, mài mũn cỏc bề mặt truyền nhiệt, cỏc đƣờng ống dẫn, quạt khúi v.v… Trong cụng nghệ đốt, ta thƣờng quan tõm đến nhiệt độ biến dạng, nhiệt độ mềm và nhiệt độ núng chảy của tro. [1]

b. Phõn loại than

Than đƣợc sử dụng trong lũ hơi bao gồm cỏc loại dƣới đõy:

- Than bựn: là dạng ban đầu của thực vật chuyển húa thành than đỏ, cú độ ẩm rất lớn, chất bốc cao, tro khụng nhiều, dễ chỏy tuy nhiờn nhiệt trị khụng cao khoảng 8.500 đến 12.000 kJ/kg nờn ớt đƣợc dựng trong cụng nghiệp và đƣợc xếp vào loại nhiờn liệu địa phƣơng.

- Than nõu: là dạng tiếp theo của than bựn, độ ẩm và chất bốc tƣơng đối cao, dễ chỏy nhƣng thành phần cacbon ớt nờn nhiệt trị chƣa cao.

- Than đỏ: là loại than cú tuổi hỡnh thành tƣơng đối cao, cỏc đặc tớnh cũng dao động trong phạm vi khỏ rộng, riờng nhiệt trị thay đổi từ khoảng 33.000 đến 38.000 kJ/kg, chất bốc thay đổi từ 2 ữ 55 %, đƣợc chia thành cỏc loại sau:

- Than cú ngọn lửa dài với chất bốc khỏ cao, dễ chỏy, cho ngọn lửa dài và xanh. - Than khớ (gas) cú chất bốc khỏ cao, từ 35 ữ 42 %, dễ chỏy và chỏy nhanh.

- Than mỡ (luyện cốc) chỏy cú ngọn lửa sỏng và ngắn, thƣờng dựng để luyện cốc cho ngành luyện kim.

- Than gầy cú chất bốc dƣới 17 %, khú chỏy, ngọn lửa ngắn và vàng, cốc khụng thiờu kết.

- Than antraxit cú tuổi hỡnh thành cao nhất, chất bốc rất ớt khoảng từ 2 ữ 9 %, hàm lƣợng cacbon rất cao cú thể lờn đến 98 %, chỏy cho ngọn lửa xanh nhạt, khụng khúi. Thành phần cacbon cao nhƣng hàm lƣợng hydro ớt nờn nhiệt trị khụng cao bằng than mỡ mà nhiệt độ bắt lửa lại cao nờn rất khú đốt chỏy. Đõy là loại than cú rất nhiều ở nƣớc ta. [2]

21

c. Tỡnh hỡnh sử dụng than trong lũ hơi Việt Nam

Than đƣợc sử dụng nhiều trong sản xuất và đời sống. Trƣớc đõy, than dựng làm nhiờn liệu cho mỏy hơi nƣớc, đầu mỏy xe lửa. Sau đú, than làm nhiờn liệu cho nhà mỏy nhiệt điện, ngành luyện kim, đặc biệt sử dụng cho lũ hơi.

Than đúng vai trũ sống cũn với sản xuất điện và sẽ cũn duy trỡ trong tƣơng lai. Lƣợng tiờu thụ than cũng đƣợc dự bỏo sẽ tăng ở mức từ 0,9 % đến 1,5 % từ nay cho đến năm 2030. Tiờu thụ than cho nhu cầu trong cỏc lũ hơi sẽ tăng khoảng 1,5 %/năm trong khi than non, đƣợc sử dụng trong sản xuất điện, tăng mức 1 %/năm.

Than cung ứng 25 % nhu cầu năng lƣợng của thế giới và tạo ra 40 % sản lƣợng điện năng trờn thế giới; với trữ lƣợng dồi dào và rộng khắp trong khi giỏ cả lại tƣơng đối rẻ, do vậy chỳng đƣợc xem là nguồn nhiờn liệu “tỡnh thế” trong giai đoạn nhõn loại đang cố gắng tỏch khỏi sự lệ thuộc vào dầu - khớ và chuyển dần sang cỏc dạng nhiờn liệu bền vững, thõn thiện với mụi trƣờng nhƣ năng lƣợng mặt trời và giú,..

So với dầu - khớ, than đỏ là nguồn tài nguyờn cú ƣu thế vƣợt trội hơn hẳn, chẳng hạn nhƣ phạm vi phõn bổ rộng khắp cỏc nƣớc trờn thế giới với trữ lƣợng cú thể phục hồi ở khoảng 70 nƣớc. Với mức khai thỏc nhƣ hiện nay, ƣớc tớnh trữ lƣợng than đỏ trờn thế giới sẽ đủ đỏp ứng nhu cầu tiờu thụ của nhõn loại trong khoảng 200 năm nữa. [15]

Hiện tại cỏc lũ hơi ở Việt Nam sử dụng nhiờn liệu than là nhiều nhất so với cỏc loại nhiờn liệu khỏc, than đỏ sử dụng trong cỏc lũ hơi rất đa dạng tựy theo yờu cầu cụng nghệ bao gồm nhiều loại nhƣ sau: than cục (Cục 2a HG; Cục 2b HG; Cục 3 HG; Cục 4a HG; Cục 4b HG; Cục 5a HG; Cục 5b HG), than cỏm (Cỏm 1 HG; Cỏm 2 HG; Cỏm 3a HG; Cỏm 3b HG; Cỏm 3c HG. Cỏm 4a HG; Cỏm 4b HG; Cỏm 5 HG; Cỏm 6a HG; Cỏm 6b HG), than bựn (bựn tuyển 1a HG; bựn tuyển 1b HG) tiờu chuẩn này đƣợc ỏp dụng cho cỏc loại than cục, than cỏm và than bựn thƣơng phẩm của vựng Hũn Gai - Cẩm Phả. Một số bảng tiờu chuẩn than cục, than cỏm và than bựn của cỏc vựng khỏc cú thể tham khảo trong phần phụ lục.

22

Ngoài việc sử dụng than làm nhiờn liệu cho lũ hơi, thỡ cỏc lũ hơi cụng nghiệp của Việt Nam cũn sử dụng cỏc loại nhiờn liệu khỏc đi kốm với than để cú thể nõng cao hiệu suất chỏy hoặc giảm chi phớ nhiờn liệu nhƣ đốt kốm với gỗ hoặc cỏc phụ phẩm khỏc. Bờn cạnh đú lũ hơi cũn sử dụng cỏc loại nhiờn liệu khỏc nhƣ dầu và biomass – chủ yếu là cỏc phế phẩm nụng nghiệp nhƣ trấu, củi, bó mớa, vỏ hạt điều…để tiết kiệm nhiờn liệu và giảm phỏt thải khớ CO2 vào khớ quyển.