Sử dụng than cám 5a.1 chạy máy lò khí hóa than Shell, trong điều kiện thiếu than cám 4a.1

Submitted by quantri on
Lĩnh vực thi
5.Lĩnh vực Vật liệu, hóa chất và năng lượng
Đạt giải Tỉnh
Giải nhì
Tên tác giả
1. Lê Anh Tuấn 2. Nguyễn Văn Dũng 3. Nguyễn Đình Hồng
Địa chỉ
Công ty Cổ phần Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc
Thuyết minh tóm tắt
1.Tính mới, tính sáng tạo
Theo thiết kế của lò khí hóa than Shell thì than cám 4a.1 dùng cho lò khí hóa than Shell phải được khai thác ở trong nước, khi thiết kế là: độ ẩm Wt: 8÷13%, hàm lượng tro Ak: 19÷23 %, hàm lượng chất bốc Vk: 6%, nhiệt trị toàn phần Qk: ≥ 6.400 kcal/kg.
Đối với hệ thống lò khí hoá than Shell có quy định rất nghiêm ngặt về chất lượng than khi cho vào lò, trong thời gian đưa dự án vào sản xuất Công ty đã có thời gian thử nghiệm một số loại than cám 4a.1 nhập khẩu, tuy nhiên đều không phù hợp với công nghệ lò khí hoá than Shell. Đến tháng 3/2022, do thiếu than và nguy cơ phải ngừng máy lâu dài, nhóm tác giả triển khai nghiên cứu, tính toán chạy máy thử sang loại than cám 5a.1 và đi đến thống nhất là sử dụng phương án là: lựa chọn các đoàn than cám 5a.1 cùng với các cảng của than cám 4a.1 mà TKV đang cấp để phối trộn với nhau để đảm bảo hàm lượng Ak ≤ 26% cho chạy máy lò khí hóa than Shell.
Thực tế bước thử nghiệm đầu tiên là trộn than cám theo tỷ lệ 1 cám 4a.1 và 1 cám 5a.1 và tỷ lệ 2 than cám 4a.1 và 1 than cám 5a.1 được loại than trộn có hàm lượng Ak 23 ÷ 25,5%. Với các tỷ lệ than trộn trên để thành từng khu vực khác nhau và nhóm tác giả đã chỉ đạo chạy máy theo từng khu vực than có Ak khác nhau và đưa ra các chỉ tiêu kỹ thuật để điều chỉnh công nghệ lò khí hóa than Shell và đã chạy máy được ở phụ tải 83,83% các định mức tiêu hao đều thấp hơn định mức chạy máy nghiệm thu 72 giờ của dây chuyền đối với than cám cho lò khí hóa than Shell.
Sau đó nhóm tác giả đánh giá toàn bộ quá trình chạy máy than cám 5a.1 trộn để sản xuất và kết luận dùng than cám 5a.1 để trộn với than cám 4a.1 cấp cho lò khí hóa than Shell để sản xuất là đảm các chỉ tiêu công nghệ duy trì được sản xuất ổn định.
Giải pháp đã sử dụng được loại than có chất lượng thấp hơn cám 4a.1 nhưng cao hơn 5a.1 để sử dụng cho việc khí hóa than trong lò khí hóa than Shell nhằm duy trì sản xuất trong điều kiện thiếu than cám 4a.1.
2. Nội dung giải pháp
Theo thiết kế của lò khí hóa than Shell thì than cám 4a.1 dùng cho lò khí hóa than Shell phải được khai thác ở trong nước, khi thiết kế là: độ ẩm Wt: 8÷13%, hàm lượng tro Ak: 19÷23 %, hàm lượng chất bốc Vk: 6%, nhiệt trị toàn phần Qk: ≥ 6.400 kcal/kg. Đối với hệ thống lò khí hoá than Shell có quy định rất nghiêm ngặt về chất lượng than khi cho vào lò, trong thời gian đưa dự án vào sản xuất Công ty đã có thời gian thử nghiệm một số loại than cám 4a.1 nhập khẩu, tuy nhiên đều không phù hợp với công nghệ lò khí hoá than Shell.

Đến tháng 3/2022, do thiếu than và nguy cơ phải ngừng máy lâu dài, nhóm tác giả triển khai nghiên cứu, tính toán chạy máy thử sang loại than cám 5a.1 và đi đến thống nhất là sử dụng phương án là: Sử dụng than cám 5a.1 có chất lượng: độ ẩm Wt: 8÷13%, hàm lượng tro Ak: 27÷31 %, hàm lượng chất bốc Vk: 6,5÷8%, nhiệt trị toàn phần Qk: ≥ 5.600 kcal/kg có cùng cảng của than 4a.1 mà Tập đoàn than đang cung cấp cho Công ty. Sau đó phối trộn than cám 5a.1 và 4a.1 để được loại than có hàm lượng tro Ak ≤ 26%, sau đó dùng than này để đốt cho lò khí hóa than Shell.
Thực tế bước thử nghiệm đầu tiên là trộn than cám theo tỷ lệ 1 cám 4a.1 và 1 cám 5a.1 và tỷ lệ 2 than cám 4a.1 và 1 than cám 5a.1 được loại than trộn có hàm lượng Ak 23 ÷ 25,5%. Với các tỷ lệ than trộn trên để thành từng khu vực khác nhau và nhóm tác giả đã chỉ đạo chạy máy theo từng khu vực than có Ak khác nhau và đưa ra các chỉ tiêu kỹ thuật để điều chỉnh công nghệ lò khí hóa than Shell và đã chạy máy được ở phụ tải 83,83% các định mức tiêu hao đều thấp hơn định mức chạy máy nghiệm thu 72 giờ của dây chuyền đối với than cám cho lò khí hóa than Shell.
Sau đó nhóm tác giả đánh giá toàn bộ quá trình chạy máy than cám 5a.1 trộn để sản xuất và kết luận dùng than cám 5a.1 để trộn với than cám 4a.1 cấp cho lò khí hóa than Shell để sản xuất là đảm các chỉ tiêu công nghệ duy trì được sản xuất ổn định.
Giải pháp đã sử dụng được loại than có chất lượng thấp hơn cám 4a.1 nhưng cao hơn 5a.1 để sử dụng cho việc khí hóa than trong lò khí hóa than Shell nhằm duy trì sản xuất trong điều kiện thiếu than cám 4a.1.
3. Khả năng áp dụng
Giải pháp đã được áp dụng thành công tại Công ty Cổ phần Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc.
Có thể áp dụng giải pháp: Giải pháp này cũng có thể áp dụng với dây chuyền sản xuất tương tự.
4. Hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, xã hội
4.1. Hiệu quả kinh tế
Giải pháp này đã duy trì được sản xuất của Công ty không phải ngừng máy do thiếu than cám 4a.1 và làm tăng sản lượng và tăng hiệu quả sản xuất kinh doanh do có sản phẩm không phải ngừng máy do thiếu than.
Trong năm 2022 lượng than cám 5a.1 đưa để phối trộn với 4a.1 để chạy cho lò khí hóa than Shell là 31.010,31 tấn.
Giá than cám 4a.1 trung bình trong năm 2022 khi thực hiện giải pháp là: 3.080.153 đồng/tấn.
Giá than cám 5a.1 trung bình trong năm 2022 khi thực hiện giải pháp là: 2.354.177 đồng/tấn.
Hiệu quả là :
31.010,31 × (3.080.153 - 2.354.177) = 22.514.600.015 đồng.
Hiệu quả khi khi sử dụng than cám 5a.1 trộn với 4a.1 cho năm 2022 là 22,514 tỷ đồng.
4.2. Hiệu quả về kỹ thuật
Với giải pháp này, nhóm tác giả đã đưa ra chỉ tiêu kỹ thuật để phối trộn than 5a.1 và 4a.1 của TKV để có than chất lượng thấp hơn so với than cám 4a.1 thiết kế của lò khí hóa than Shell và đưa ra các chỉ tiêu kỹ thuật để vận hành lò khí hóa than Shell khi chạy loại than trộn này nhằm duy trì sản xuất trong điều kiện thiếu than cám 4a.1.
4.3. Hiệu quả về xã hội
Giải pháp đã duy trì được sản xuất nhắm đáp ứng được nhu cầu sử dụng Urê, NH3 lỏng cho công nghiệp, sản xuất keo và các ngành công nghiệp khác như sản xuất thuốc nổ, phân bón DAP, sản xuất mì chính, xử lý môi trường đối với các nhà máy Nhiệt điện, sản xuất các hóa chất khác…