Bài 2: Giúp nhà máy xi măng tiết kiệm hàng trăm tỷ đồng nhờ sử dụng năng lượng hiệu quả

Đó là khẳng định của GS.TS. Vũ Thị Thu Hà - Giám đốc Phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ lọc hoá dầu - Bộ Công Thương, tác giả các công trình nghiên cứu về bộ phụ gia, sử dụng sản phẩm phụ gia ở các nhà máy sản xuất xi măng để đạt mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả.

Để tìm hiểu rõ hơn vấn đề này, phóng viên Báo Công Thương đã có cuộc trao đổi với GS.TS Vũ Thị Thu Hà.

GS.TS Vũ Thị Thu Hà

Sử dụng bộ phụ gia FNT6VN và ECOAL, thành quả của quá trình đổi mới sáng tạo của GS, tại nhà máy xi măng Tân Thắng đã mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và môi trường rõ rệt trong sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Vậy việc ứng dụng đại trà phụ gia trong các nhà máy xi măng còn có thách thức gì không, thưa Giáo sư?

Xem xét vấn đề một cách tổng thể và khảo sát tại khá nhiều nhà máy xi măng, chúng tôi nhận thấy, việc sử dụng phụ gia FNT6VN cho sấy lò nung clinker không có thách thức gì, và có thể áp dụng cho mọi nhà máy với mọi công suất, cũng như với mọi loại nhiên liệu lỏng đang sử dụng hiện hành.

Tuy nhiên, với phụ gia ECOAL, giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất là giải pháp sử dụng ECOAL để trợ cháy cho than có phẩm cấp thấp hơn so với phẩm cấp của than hiện hành đang sử dụng tại nhà máy (ví dụ, đang sử dụng than cám 4a, sử dụng phụ gia ECOAL, có thể thay thế hoàn toàn than 4a bằng than cám 5b), hoặc đốt than kèm các nhiên liệu thay thế than, như rác thải nylon và nhựa, muội than từ quá trình nhiệt phân lốp cao su phế thải, bùn, sinh khối,...

Trong trường hợp lựa chọn giải pháp đốt than có phẩm cấp thấp hơn, do nhiệt trị của các nhiên liệu phẩm cấp thấp về cơ bản là thấp hơn so với nhiệt trị của than hiện hành đang sử dụng tại các nhà máy, nên giải pháp đốt nhiên liệu có phẩm cấp thấp hơn về cơ bản sẽ tiêu thụ khối lượng nhiên liệu nhiều hơn. Do đó, đưa ECOAL vào sử dụng với hiệu quả cao có thể kéo theo nhu cầu phải tăng công suất của thiết bị nghiền than, mà điều này không phải nhà máy nào cũng đáp ứng được ngay.

Sử dụng ECOAL để trợ cháy cho than có phẩm cấp thấp hơn so với phẩm cấp của than hiện hành đang sử dụng tại nhà máy

Để giải quyết thách thức này, trong thời gian qua, chúng tôi đã kịp thời phát triển dòng phụ gia trợ nghiền than GACoal-01, có tính năng tăng cường công suất nghiền than, tiết kiệm năng lượng nghiền đến 25%. GACoal-01 phù hợp để ứng dụng cho cả máy nghiền đứng và máy nghiền bi. GACoal-01 là giải pháp công nghệ mang lại đa lợi ích cho quá trình nghiền than: Tăng hiệu quả của quá trình nghiền than; Giảm sự kết tụ, từ đó làm tăng thông lượng của bộ phân loại; Chống bám dính trên đường ống vận chuyển; tăng sản lượng nghiền, đồng thời tăng độ mịn của than; tăng tuổi thọ cho các bộ phận nghiền và giảm tổng chi phí nghiền

Phụ gia GACoal-01 đã được đưa vào sử dụng ở quy mô công nghiệp tại nhà máy xi măng Tân Thắng. Như vậy, phụ gia trợ nghiền than không chỉ là giải pháp đồng bộ để giải quyết thách thức kỹ thuật khi đưa phụ gia ECOAL vào ứng dụng đại trà mà bản thân phụ gia hỗ trợ nghiền than cũng là một sản phẩm đổi mới sáng tạo vì mục tiêu sử dụng năng lượng hiệu quả.

Cũng cần nhấn mạnh rằng, sử dụng các phụ gia FNT6VN, ECOAL, GACoal-01 không đòi hỏi phải cải hoán thiết bị hiện hành, cũng không đòi hỏi bất kỳ chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng nào đáng kể (ngoại trừ khoảng vài chục triệu VNĐ để mua bơm định lượng để bơm phụ gia ECOAL vào lò).

Nhờ những tiến bộ khoa học công nghệ như vậy, đến thời điểm này, có thể nói, năng lực đổi mới sáng tạo từ nội lực Việt Nam có thể mang lại những hiệu quả vượt trội, để từng bước đạt mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

Ngoài nhà máy xi măng, Giáo sư còn đưa phụ gia vào ứng dụng thành công ở quy mô công nghiệp trong lĩnh vực nào?

Trước khi tiến hành triển khai ứng dụng đại trà tại Nhà máy Xi măng Tân Thắng, phụ gia FNT6VN đã được triển khai ứng dụng thành công tại Nhà máy sản xuất DAP của Công ty cổ phần DAP - Vinachem.

Phụ gia FNT6VN đã được triển khai ứng dụng thành công tại Nhà máy sản xuất DAP

Như trên đã nêu, đứng trước thách thức về nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu lên xuống bấp bênh, kèm theo vấn đề ô nhiễm môi trường từ các hoạt động sử dụng năng lượng, giải pháp sử dụng các nhiên liệu thứ cấp (hay còn gọi là nhiên liệu thay thế) ngày càng được quan tâm. Nhìn chung, việc sử dụng nhiên liệu thay thế tùy thuộc vào tình hình kinh tế, định hướng chiến lược và thói quen truyền thống của mỗi quốc gia.

Cụ thể, có thể áp dụng các quá trình chế biến khác nhau để sản xuất nhiên liệu thay thế ở dạng rắn, lỏng hay khí, từ phế thải (săm, lốp xe đã qua sử dụng, sinh khối và chất thải hữu cơ, dầu nhớt thải).

Ở Việt Nam, dầu vỏ hạt điều (CNSL - Cashew Nut Shell Liquid) được xem là một trong những nguồn nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu lỏng, thường được sử dụng cho các lò sấy trong công nghiệp, trong đó có quá trình sấy phân bón DAP, tại Nhà máy sản xuất DAP của Công ty cổ phần DAP - Vinachem. So với nhiên liệu diesel truyền thống, nhiên liệu dầu vỏ hạt điều có độ nhớt cao và nhiệt độ bắt cháy cao hơn so với dầu DO khá nhiều nên quá trình đốt dầu vỏ hạt điều về cơ bản diễn ra khó hơn nhiều so với đốt dầu DO. Đổi lại, nhiên liệu dầu vỏ hạt điều có giá thấp hơn so với dầu DO, trong khi giá trị nhiệt trị của dầu vỏ hạt điều cao hơn khoảng 10% so với dầu DO. Chính vì vậy, thành công trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu dầu vỏ hạt điều sẽ mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt.

Phụ gia đốt dầu Lò sấy sản phẩm của Nhà máy sản xuất DAP

Sự có mặt của phụ gia FNT6VN không những cho phép quá trình sấy DAP vận hành ổn định, mà còn giúp tiết giảm suất tiêu hao nhiên liệu so với khi không sử dụng phụ gia. Với hiệu quả kỹ thuật nổi bật đó, khi sử dụng phụ gia FNT6VN, Nhà máy DAP đã tiết giảm được chi phí cho quá trình sấy DAP bằng nhiên liệu dầu vỏ hạt điều là 6 319,70 đồng/tấn DAP (sau khi đã trừ chi phí phụ gia).

Với công suất 330 000 tấn DAP/năm, việc sử dụng phụ gia FNT6VN giúp tiết giảm chi phí nhiên liệu để sấy DAP là trên 2 tỷ VNĐ/năm. Hơn nữa, nhờ sự có mặt của phụ gia FNT6VN, nhiên liệu cháy kiệt hơn nên muội phát thải theo khói lò ít hơn, góp phần cải thiện thông số về khí thải, bảo vệ môi trường. Dựa trên những kết quả nổi bật đã thu được, phụ gia FNT6VN đã được Nhà máy DAP lựa chọn sử dụng trong quá trình sản xuất công nghiệp tại Nhà máy.

Tiềm năng ứng dụng phụ gia này cho các nhà máy nhiệt điện, thưa Giáo sư?

Theo đánh giá của các chuyên gia Dự án Thúc đẩy tiết kiệm năng lượng trong các ngành công nghiệp Việt Nam (VSUEE), công nghiệp là lĩnh vực tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong cơ cấu ngành kinh tế, chiếm tới hơn 47% tổng tiêu thụ năng lượng. Đây cũng là lĩnh vực được đánh giá còn nhiều tiềm năng tiết kiệm năng lượng, lên tới 20-30%.

Pha phụ gia vào nhiên liệu DO-R và nhiên liệu FIO trong xe bồn

Trong thời gian qua, một số nhà máy nhiệt điện đã bước đầu quan tâm đến việc áp dụng các biện pháp để đạt mục tiêu tiết kiệm năng lượng như: Nâng cấp, cải tạo thiết bị, kết hợp năng lượng tái tạo, sử dụng than trộn antracid và bitum hoặc á bitum, áp dụng công nghệ siêu tới hạn và trên siêu tới hạn cải tiến, sử dụng than nhập khẩu, dùng các công nghệ xử lý khí thải lò hơi, sử dụng chất xúc tác/phụ gia tác động trực tiếp vào quá trình cháy trong lò.

Với những kết quả ứng dụng thành công trong ngành xi măng ở quy mô công nghiệp, chúng tôi hy vọng sắp tới sẽ thí điểm thành công việc ứng dụng bộ phụ gia trong nhà máy nhiệt điện. Theo tính toán, một nhà máy nhiệt điện công suất 1.200 MW, sử dụng công nghệ than phun, khi áp dụng phụ gia ECOAL có thể tiết giảm chi phí than cho sản xuất trong một năm, từ 500 tỷ - 900 tỷ VNĐ, sau khi đã trừ chi phí phụ gia. Ngoài ra, nhà máy còn tiết giảm được chi phí bảo hành, bảo dưỡng lò (do bề mặt lò được làm sạch, giảm bám dính), giảm tải cho thiết bị xử lý môi trường do giảm đến 50% tổng lượng khí thải.

Trân trọng cảm ơn Giáo sư.