Tiêu chuẩn than cám dùng cho lò hơi công nghiệp

Than cám là một trong những loại nhiên liệu được sử dụng phổ biến nhất cho lò hơi công nghiệp tại Việt Nam nhờ giá thành cạnh tranh, nguồn cung ổn định và khả năng tạo nhiệt lớn. Tuy nhiên, hiệu suất của lò hơi phụ thuộc trực tiếp vào chất lượng than. Lựa chọn than không đạt tiêu chuẩn sẽ gây tiêu tốn nhiên liệu, giảm tuổi thọ thiết bị và tăng phát thải môi trường. Vì vậy, doanh nghiệp cần nắm rõ tiêu chuẩn than cám dùng cho lò hơi công nghiệp để lựa chọn đúng loại than cho từng công nghệ lò và quy mô vận hành.

1. Than cám là gì

Than cám là sản phẩm than đá đã được nghiền và sàng lọc thành dạng hạt nhỏ, có kích cỡ từ mịn đến trung bình, tùy theo tiêu chuẩn phân loại. Khác với than cục, than cám có độ đồng đều cao hơn về kích thước và tỷ trọng, dễ cấp liệu bằng hệ thống tự động như băng tải, vít tải, cấp than tầng sôi hoặc hệ thống phun than.

Tìm hiểu về than cám là gì?

Một số đặc điểm nổi bật của than cám:

• Hạt nhỏ, dễ cháy và bắt lửa nhanh
• Phân bố nhiệt đều trong buồng đốt
• Phù hợp với nhiều loại lò hơi công nghiệp
• Nguồn cung dồi dào, chi phí nhiên liệu tối ưu
• Có thể phối trộn để đạt nhiệt trị mục tiêu theo từng thiết kế lò

Phân loại than cám theo kích cỡ hạt

Than cám thường được phân loại theo kích thước hạt từ lớn đến nhỏ, ký hiệu phổ biến:

Ảnh minh họa về phân loại than cám theo kích cỡ hạt

Ứng dụng phổ biến trong lò hơi công nghiệp

Than cám được sử dụng nhiều trong:

• Nhà máy dệt may - nhuộm - giặt công nghiệp
   
• Nhà máy thực phẩm, đồ uống, thủy sản
   
• Xưởng gỗ, nội thất, cao su - nhựa
   
• Các khu công nghiệp sử dụng lò hơi tập trung

Các ứng dụng phổ biến trong lò hơi công nghiệp

2. Tầm quan trọng của tiêu chuẩn than cám trong lò hơi

Việc sử dụng than cám đạt tiêu chuẩn quyết định hiệu suất, độ ổn định vận hành và chi phí vận hành của lò hơi công nghiệp:

• Hiệu suất đốt và sản lượng hơi: Than chất lượng cao giúp cháy hoàn toàn, duy trì áp suất hơi ổn định và giảm tiêu hao nhiên liệu. Than kém chất lượng làm tăng lượng tiêu thụ và gây dao động sản lượng.
• Độ ổn định vận hành và tuổi thọ thiết bị: Than đúng tiêu chuẩn hạn chế đóng xỉ, bám tro và tắc nghẽn, bảo vệ các bộ phận như cyclone, quạt ID/FD, economizer và superheater, giảm rủi ro dừng lò và chi phí bảo trì.
• Môi trường và chi phí xử lý khí thải: Than cám kém chất lượng làm tăng SO₂, CO và bụi mịn, dẫn đến chi phí xử lý khí thải cao và nguy cơ vi phạm môi trường. Kiểm soát chất lượng than ngay từ đầu là giải pháp tối ưu để đảm bảo tuân thủ quy định và tiết kiệm chi phí.

Tầm quan trọng của tiêu chuẩn than cám trong lò hơi

3. Các tiêu chí kỹ thuật đánh giá chất lượng than cám

Để lựa chọn đúng theo tiêu chuẩn than cám, nhà máy cần đánh giá đầy đủ thông số phân tích than theo từng mẫu.

Nhiệt trị (GCV/NCV)

• GCV (Gross Calorific Value): nhiệt trị tổng
• NCV (Net Calorific Value): nhiệt trị thực sử dụng sau khi trừ ẩm và hydro bay hơi
• Giá trị tham khảo dùng cho lò hơi công nghiệp: 5.000 - 6.500 kcal/kg

Độ tro - độ ẩm - chất bốc - lưu huỳnh

Hàm lượng cacbon cố định

Cacbon cố định (FC) càng cao, nhiệt trị càng lớn. Than tốt có FC > 50%.

Kích cỡ hạt và độ đồng đều

Hạt quá to → cháy chậm

Hạt quá nhỏ → gây bay than thô ra cyclone, tăng thất thoát cháy

Các tiêu chí kỹ thuật đánh giá chất lượng than cám

4. Tiêu chuẩn phân loại than cám tại Việt Nam

Các quy định về tiêu chuẩn than cám chủ yếu dựa trên chuẩn TCVN và phân loại của Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV).

Tiêu chuẩn TCVN và quy định phân loại TKV:

• TCVN 8910:2020 - tiêu chuẩn than thương phẩm
• Thang phân loại dựa trên: GCV, độ tro, độ ẩm, chất bốc, S%

Tiêu chuẩn phân loại than cám tại Việt Nam

Bảng thông số kỹ thuật tham khảo từng loại than:

So sánh than nội địa và nhập khẩu:

5. Yêu cầu tiêu chuẩn than theo từng loại lò hơi

Mỗi loại lò hơi công nghiệp có đặc thù thiết kế và nguyên lý vận hành khác nhau, do đó yêu cầu về than cám cũng khác nhau để đạt hiệu suất tối ưu. Các thông số dưới đây mang tính tham khảo kỹ thuật, giúp doanh nghiệp lựa chọn than phù hợp với loại lò sử dụng:

Lò hơi tầng sôi (CFB/BFB)

• Cỡ hạt: 0-10 mm
• Độ ẩm < 12%
• Có thể phối trộn than kém với than tốt để giảm chi phí

Lò hơi ghi xích / ghi tĩnh

• Cỡ hạt 6-25 mm
   
• Nhiệt trị 5.000-6.200 kcal/kg
   
• Tro không quá cao để tránh đóng xỉ bề mặt ghi

Lò hơi than phun

• Than cực mịn < 1 mm
   
• FC cao, VM trung bình

Lò hơi đa nhiên liệu

• Phối trộn than - biomass (trấu, mùn cưa, viên nén)
   
• Giúp giảm chi phí & giảm khí thải CO₂

Yêu cầu tiêu chuẩn than theo từng loại lò hơi

6. Kiểm tra và nghiệm thu chất lượng than

Để đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn than cám, các nhà máy phải thực hiện kiểm nghiệm theo quy trình chuẩn.

Quy trình lấy mẫu - bảo quản - phân tích

• Lấy mẫu ở nhiều vị trí xe/tàu
   
• Trộn đều và chia mẫu theo phương pháp chia tư
   
• Phân tích tại phòng lab hoặc trung tâm khảo nghiệm

Các chỉ tiêu phân tích ADB - ARB - DB

• ADB (Air-Dried Basis): sau phơi gió
  
  
• ARB (As-Received Basis): theo mẫu thực nhận
  
  
• DB (Dry Basis): trên mẫu khô hoàn toàn

Kiểm tra và nghiệm thu chất lượng than

7. Rủi ro khi sử dụng than cám không đạt tiêu chuẩn

Việc sử dụng than cám kém chất lượng có thể gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho lò hơi, từ giảm hiệu suất cháy đến hư hại thiết bị. Cụ thể:

• Tăng tiêu hao nhiên liệu: Than ẩm làm mất nhiệt để bốc hơi nước, chi phí nhiên liệu tăng.
• Đóng xỉ - bám tro - giảm truyền nhiệt: Tro kết tảng làm giảm dòng khí, tạo nhiệt không đều, giảm hiệu suất lò.
• Hư hại và mài mòn thiết bị: Tro và bụi mịn gây mài mòn mạnh các bộ phận:
  • Ống lò
  • Quạt ID/FD
  • Cyclone separator
  • Economizer

Sử dụng than đạt chuẩn giúp duy trì hiệu suất ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Rủi ro khi sử dụng than cám không đạt tiêu chuẩn

8. Giải pháp tối ưu sử dụng than cám

Để đảm bảo hiệu suất lò hơi cao và chi phí vận hành hợp lý, việc sử dụng than cám cần đi kèm các giải pháp quản lý chất lượng và vận hành hiệu quả:

• Phối trộn than đạt mục tiêu nhiệt trị: Kết hợp than nội địa và than nhập khẩu để cân bằng hiệu suất cháy và chi phí nhiên liệu.
• Kiểm soát độ ẩm khi tồn trữ:
  • Che chắn bãi than tránh mưa nắng.
  • Rút nước chân đế bãi chứa để giảm ẩm.
     
• Tối ưu cấp gió và giám sát khí thải:
  • Duy trì O₂ trong khí thải tối ưu: 3,5–6%.
  • CO trong khí thải < 150 ppm để đảm bảo cháy hoàn toàn và an toàn.

Thực hiện đồng bộ các giải pháp này giúp nâng cao hiệu suất lò hơi, giảm tiêu hao nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Tóm lại, tiêu chuẩn than cám quyết định hiệu suất, độ bền và chi phí vận hành của lò hơi công nghiệp. Lựa chọn than phù hợp giúp sản lượng hơi ổn định, tiết kiệm nhiên liệu, giảm xỉ và mài mòn thiết bị, đồng thời đáp ứng yêu cầu môi trường. Tuy nhiên, hiệu quả tối đa chỉ đạt được khi kết hợp với lò hơi chất lượng và vận hành đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.

Nếu doanh nghiệp cần tư vấn về lựa chọn lò hơi, hệ thống đốt than hoặc giải pháp phối trộn nhiên liệu, bạn vui lòng liên hệ GreenBoiler: 0943 380 388 – 0908 600 507 để được hỗ trợ chuyên sâu.