Chuyên đề vật liệu xây dựng

Hướng tới phát triển các loại nhiên liệu tốt nhất (P2)

26/01/2022 - 10:06 SA

Trong bài viết này, Lars Jennissen, Tập đoàn N+P, trình bày những phát triển mới nhất về nhiên liệu và nguyên liệu thay thế có nguồn gốc từ rác thải, và nêu rõ việc các nhà sản xuất xi măng có thể sử dụng chúng ra sao để đạt được các mức thay thế nhiệt cao hơn.
>> Hướng tới phát triển các loại nhiên liệu tốt nhất (P1)

Tiết kiệm CO2 và chi phí

Một vấn đề quan trọng liên quan tới loại nhiên liệu có các tính chất này là chi phí. PAF có thể được sản xuất theo các điều kiện kinh tế mà sẽ tốt hơn nhiều so với than, kể cả khi không tính đến phần tiết kiệm CO2. Rõ ràng là nhiên liệu này sẽ không thể so sánh với các dòng SRF truyền thống vốn có chi phí cửa khẩu cao, nhưng nó cũng không hướng tới mục tiêu trở thành nhiên liệu cạnh tranh với các dòng nhiên liệu này.

PAF cần được cân nhắc xem xét đến nếu không thể sử dụng thêm SRF hoặc các nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải khác. Nó được thiết kế để trở thành nhiên liệu dạng bột có thể thay thế than nghiền hoặc than non, không thay thế các nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải khác. Chi phí PAF sẽ thay đổi theo từng quốc gia và cũng sẽ phụ thuộc nhiều vào khoảng cách và phương thức vận chuyển. Điển hình là, việc sử dụng PAF sẽ rẻ hơn khoảng 50% so với giá than bán hiện hành, và chưa tính đến khoản tiết kiệm CO2 có thể đạt được (Bảng 1).

Sản xuất thương mại lần đầu của N+P đã bắt đầu thực hiện ở Hà Lan, tại một nhà máy thương hiệu mới, hiện đại của công ty ở Delfzijl. Nhà máy đã được xây dựng lại hoàn toàn và đã bắt đầu đi vào vận hành vào đầu tháng 11. Dây chuyền sản xuất có thể sản xuất 120.000 tấn nhiên liệu thay thế chất lượng cao/năm, bao gồm cả công suất PAF xấp xỉ 50%, nghĩa là 60.000 tấn/năm. Bên cạnh đó, một máy búa riêng đã được lắp đặt đưa vào vận hành, có thể nghiền một phần công suất của 60.000 tấn này để cung cấp cho thị trường sẵn sàng sử dụng PAF. Khái niệm nhiên liệu nghiền mịn sẽ áp dụng ra sao trong thực tế? Một số nhà máy xi măng sẽ sử dụng sản phẩm nghiền trong các hệ thống cấp than non hiện có của họ. Mục đích là để thử vận chuyển và xử lý qua các hệ thống cấp liệu hiện có, và tất nhiên là để thử và loại bỏ hoàn toàn việc tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch ở lò nung. Bên cạnh đó, một số ngành công nghiệp khác rất quan tâm tới việc áp dụng PAF, vì các đặc tính của nhiên liệu cho phép phân phối cho nhiều vòi đốt. Điều này mở ra cơ hội, ví dụ, cho các lò vôi đứng (các lò trục) để sử dụng các nhiên liệu thay thế có nguồn gốc từ rác thải.

Để sử dụng lâu dài, N+P khuyên khách hàng nên cân nhắc xem xét các hoạt động nghiền của mình, vì xét theo quan điểm thương mại, điều này sẽ có ý nghĩa rất lớn. Việc đầu tư vào một máy nghiền búa và hệ thống cấp liệu thường là khá thấp so với rất nhiều hệ thống nhiên liệu thay thế, và vì nhiên liệu hoàn toàn sạch và lưu chảy không gặp sự cố; ngoài các công việc bảo dưỡng tiêu chuẩn thì các thách thức vận hành được kỳ vọng sẽ được hạn chế. Trong giai đoạn phát triển PAF, N+P đã làm việc với một số nhà sản xuất máy nghiền nổi tiếng, họ đã cung cấp cho rất nhiều thông tin về chi phí hao mòn và điện năng tiêu hao. Điển hình là, chi phí vận hành máy nghiền là < 5,00 Euro/tấn kể cả ở mức giá điện cao trong ngày, với điện năng tiêu  hao là khoảng 20kw/tấn. Tất  nhiên, vào cuối ngày, xem xét thương mại sẽ do khách hàng tự thực hiện, vì sẽ thường có khả năng tận dụng sản phẩm sẵn sàng cho sử dụng như được thực hiện với than non nghiền. 
 

 
Một yếu tố quan trọng để xem xét PAF như là một giải pháp cuối cùng cho loại bỏ số phần trăm nhiên liệu hoá thạch còn lại chính là chi phí CO2 ngày càng gia tăng. Kể cả với các lò có mức thay thế rất cao, nghĩa là tới 80% TSR, thì 20% nhiên liệu hoá thạch tiêu hao còn lại vẫn phải chịu gánh nặng chi phí CO2 lớn. Vì PAF được chế tạo từ các nguyên vật liệu dạng SRF truyền thống, hàm lượng sinh chất điển hình vẫn còn khá cao gần 50%. PAF được thiết kế để thay thế trực tiếp lượng nhiên liệu hoá thạch tương đương, do đó lượng CO2 tiết kiệm sẽ rất nhanh chóng tăng lên thành con số cao. Hình 4 cho thấy mức tiết kiệm điển hình cho một tải trọng tương đối nhỏ 5000 tấn/năm căn cứ vào mức giá CO2 hiện hành khoảng 60 Euro/t. 
 

Hình 3. Một số ngành công nghiệp rất quan tâm tới việc áp dụng PAF, vì các đặc tính của nhiên liệu này cho phép phân phối cho nhiều vòi đốt.
 
 
Hình 4. Lượng CO2 tiết kiệm điển hình cho một tải trọng tương đối nhỏ 5000 tấn/năm căn cứ vào mức giá CO2 hiện hành khoảng 60 Euro/tấn.

Kết luận

Với nhiên liệu thay thế nghiền mịn mới (PAF), mục tiêu của N+P là đi đầu trong việc phát triển các nhiên liệu thay thế có nguồn gốc từ rác thải, đồng thời lập ra các tiêu chuẩn mới về các mức tỷ lệ thay thế. Việc khởi động cơ sở thương mại đầu tiên nơi sẽ sản xuất PAF, bao gồm cả việc vận hành một máy búa, được dự kiến sẽ là cơ sở đầu tiên trong số rất nhiều cơ sở ở Châu Âu. Kế hoạch tăng trưởng kỳ vọng của N+P là phát triển, xây dựng và vận hành tối thiểu 10 nhà máy sản xuất mới trong những năm tới. Ngay cả ở bên ngoài Châu Âu, loại hình phát triển này đưa ra một giải pháp hợp lý và dễ dàng cho sử dụng các nhiên liệu thay thế.
(Hết)
Nguyễn Thị Kim Lan dịch từ Internatiional Cement Review số tháng 12/2021
VLXD.org

Ý kiến của bạn

Tin liên quan

MẠNG THÔNG TIN VẬT LIỆU XÂY DỰNG VIỆT NAM

P 504, nhà A, số 3 Chùa Láng, Đống Đa, TP. Hà Nội.

024 ‭6276 4286 - Hotline: 0905 329 019

gamma.vlxd@gmail.com - Website: vatlieuxaydung.org.vn/ vlxd.org

- Giấy phép số 3374/GP-TTĐT do Sở TT&TT Hà Nội cấp ngày 28/6/2016
- Cơ quan chủ quản: Trung tâm Thông tin và Chuyển giao công nghệ VLXD - Hội VLXD Việt Nam
- Người chịu trách nhiệm nội dung: Lương Tuân
- Vận hành và phát triển: Công ty Gamma NT
Vui lòng ghi rõ nguồn "vatlieuxaydung.org.vn" khi phát hành lại thông tin từ website này.