Than cám là gì? Vai trò của than cám trong lò hơi công nghiệp

Than cám là gì? Xin mời bạn đọc tìm hiểu bài viết dưới đây để tìm hiểu chi tiết về đặc trưng nổi bật của than cám. Đồng thời hiểu được vai trò quan trọng của than cám trong lò hơi và các ngành công nghiệp khác.

Giới thiệu về than cám

Nhiên liệu than đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của lò hơi công nghiệp. Than có nhiều loại khác nhau về kích thước, đó than cục, than cốc, than hoạt tính, than đá ,than dạng viên nén, và than cám…

Than cám được tạo ra bằng cách mài vụn từ than gốc, hoặc cũng có thể hình thành do tàn dư than, bụi than, vụn than trong quá trình chế biến hoặc đốt than.

Than cám là loại than có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với than cục. Là nhiên liệu được dùng phổ biến trong lò hơi tầng sôi, đem lại hiệu quả nhiệt cao trong quá trình cháy.

Tuy nhiên đối với nồi hơi, lò hơi ghi xích và lò hơi ghi tĩnh lại không sử dụng được loại than cám này. Vì kích thước quá nhỏ của than sẽ bị lọt qua mặt ghi xuống gầm làm thất thoát nhiên liệu trong quá trình cháy.

Than cám có những loại nào?

Dựa vào kích cỡ, tính chất, có thể kể đến một số loại than cám phổ biến như:

Than cám 3a:

• Kích thước hạt từ 0 – 15 mm.
• Chất bốc khô Vk: Trung bình 6,5%.
• Lưu huỳnh chung khô Skch: Trung bình 0,6%, không to ra nhiều thêm: 0,8%.
• Độ tro khô Ak: Trung bình: 11,5% – Khung giới hạn Ak: 10,01 – 13,00%.
• Nhiệt độ toàn phần Wtp: Trung bình 8,0%, không to ra nhiều thêm 12,0%.
• Nhiệt lượng: 7350 cal/g.

Than cám 5a

• Cỡ hạt mm: 0 – 15.
• Chất bốc khô Vk: Trung bình 6,5%.
• Lưu huỳnh chung khô Skch: Trung bình: 0,6%, không to ra nhiều thêm 0,8%.
• Độ tro khô Ak: Trung bình: 30% – Khung giới hạn Ak: 26,01 – 33,00%.
• Nhiệt độ toàn phần Wtp: Trung bình 8,0%, không to ra nhiều thêm 12,0%.
• Nhiệt lượng: 5500 cal/g.

 Than cám 7A

• Cỡ hạt (mm): 0 – 20
• Chất bốc khô VK: Trung bình 6,5%
• Lưu huỳnh chung khô Skch: Trung bình: 0,6%, không to ra nhiều thêm 0,8%.
• Độ tro, Ak (%): Trung bình 47,5% – Khung giới hạn AK: 40,1 – 47,5
• Nhiệt độ toàn phần Wtp: Trung bình 8,0%, không to ra nhiều thêm 12,0%.
• Nhiệt lượng: 3900(cal/kg)

Một số loại than cám ít phổ biến hơn có thể kể đến là: Than cám loại 1, than cám loại 2, than cám loại 3b, than cám loại 4b, ….

Than cám có ưu điểm và nhược điểm gì?

Ưu điểm:

Ưu điểm nổi bật của than cám đó là khả năng cháy tốt, bắt lửa nhanh, cháy hiệu quả, khả năng cháy kiệt, cháy triệt để và tạo ra nhiệt độ cao, ít xảy ra quá nhiệt khi sử dụng.

Với đặc điểm cấu tạo đồng đều về kích thước, than cám có thể sử dụng một cách dễ dàng.

Kích thước than nhỏ cháy lâu hơn, tiết kiệm  thời gian công sức cho quá trình thay thế và cấp liệu.

Hiệu suất đạt khoảng hơn 90%.

Độ hao hụt nhiệt độ ra môi trường: thấp hơn so với các loại lò sấy khác.

Hiệu suất cao: vì than đá giá rẻ hơn do đó dẫn đến việc chi phí cho nguyên liệu đầu vào giảm xuống, giá thành một sản phẩm làm ra cũng hạ xuống tương ứng, giúp tăng khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp trên thị trường.

 Nhược điểm:

Quá trình sản xuất than cám có thể làm mất một lượng nhất định khí methane và hỏa khí từ than, từ đó làm giảm giá trị nhiên liệu của nó.

Quá trính sản xuất than cám có thể tạo bụi mịn, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.

Quá trình mài nát than đòi hỏi nhiều năng lượng và tạo ra nhiệt độ cao, tiêu tốn năng lượng và phát thải khí CO₂.

Than cám được sử dụng ở đâu?

Than cám có nhiều ưu điểm mà các loại than khác không có, nên được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau. Dưới đây là một số công dụng chính của than cám:

Than cám được sử dụng làm năng lượng:

Than cám được sử dụng để làm năng lượng trong công nghiệp và phục vụ cuộc sống. Trước đây, than cám là năng lượng chính vận hành các đầu máy, đầu xe lửa. Sau đó, đây là nhiên liệu cho một số ngành công nghiệp nặng như nhiệt điện, luyện kim.

Sử dụng trong sản xuất điện năng: Trong lò hơi sản xuất hơi quá nhiệt. Than cám được dùng làm nhiên liệu đốt. Tạo ra hơi quá nhiệt, làm quay tua bin khí, tạo ra điện năng.

Sử dụng trong ngành hóa học:

Đó là than hoạt tính, có mặt trong các thiết bị máy lọc nước, mặt nạ phòng độc, làm trắng đường. Than cám có nhiệm vụ hấp thụ các chất độc, nhằm mục đích bảo vệ an toàn cho con người.

Than cám được sử dụng trong các quá trình sản xuất hóa chất như lò luyện gang, lò nung thủy tinh, và sản xuất khí mùi syngas để tạo ra các hợp chất hóa học.

Sử dụng trong công nghiệp chế biến và chế tạo:

Than cám được sử dụng làm nhiên liệu đốt trong ngành sản xuất gốm sứ, gang, thép và nhiều sản phẩm khác.

Sử dụng làm chất đốt, chủ yếu trong các lò hơi:

Các lò hơi được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp như sản xuất thực phẩm, dệt may và làm thức ăn cho gia súc. Các lò hơi này thường được sử dụng than cám làm chất đốt để đun sôi và chuyển hóa nước thành hơi nước.

Sử dụng trong công nghiệp thực phẩm:

Các lò sấy sử dụng than đá có thể vận hành trơn tru mà không cần sự điều khiển của con người cùng hiệu suất cao vượt trội so với nhiều lò sấy sử dụng các nguyên liệu đốt khác. Ngoài ra, than cám có thể được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để làm sạch dầu mỡ và tạp chất từ dầu ăn, trong quy trình làm sạch thực phẩm.

Sử dụng trong nghệ thuật:

Than cám không chỉ được ứng dụng trong các ngành công nghiệp nặng, nguyên liệu cho máy móc, chất đốt trong các nhà mày mà còn được ứng dụng rộng rãi trong một số ngành nghệ thuật như điêu khắc hay vẽ tranh mỹ thuật.

Sử dụng trong nông nghiệp:

Một số loại than cám có thể được sử dụng như phân bón hữu cơ hoặc phụ gia cho đất trồng để cải thiện cấu trúc đất và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.

Than cám là nhiên liệu đốt mang lại hiệu quả cho lò hơi tầng sôi

Những lưu ý khi sử dụng than cám trong lò hơi tầng sôi

Lò hơi tầng sôi sử dụng than cám có kích thước đồng đều và độ lớn theo quy định nhằm đạt được điều kiện đốt cháy tối ưu: Với nhiên liệu than kích thước là 0-10mm.

Hệ thống cấp liệu được lắp thêm các thiết bị cảm biến đo khối lượng đảm bảo việc cấp than vào lò đúng liều lượng. Than cám được vận chuyển bằng băng tải, vít, gàu tải… cấp vào buồng đốt lò hơi.

Đặc trưng cấp liệu của lò hơi tầng sôi đó là nhiên liệu than được cấp từ bên dưới lớp sôi.

Khi đốt các than cám, người ta sử dụng thêm các hạt đá vôi có kích thước khoảng 0 - 6mm, để làm giảm phát thải khí SOx.

Công nghệ mới với buồng đốt tầng sôi

Để tạo thành lớp sôi các chuyên gia lò hơi đã sử dụng cát, xỉ hoặc đá dolomit, đá vôi để dùng làm vật liệu nền, kích thước phổ biến của hạt rắn từ 0.8-1.2mm và khối lượng riêng từ 1500 - 2400kg/m3. Khi sôi, chiều cao lớp vật liệu nền thường từ 120 - 400mm.

Khi lò hơi bắt đầu hoạt động, vật liệu nền gồm hỗn hợp các hạt rắn sẽ tạo thành tầng sôi trong không gian buồng đốt. Đó là nhờ có một lượng khí áp suất cao, tốc độ lớn được thổi lên từ mặt dưới của ghi lò. Làm cho các vật liệu nền sôi lên ở trạng thái lơ lững dưới tác dụng của lực đẩy Acsimet.

Tốc độ sôi của lớp vật liệu nền tăng chậm hơn so với tốc độ của dòng khí. Sự chênh lệch tốc độ này được gọi là vận tốc trượt. Vận tốc trượt càng lớn thì khả năng hòa trộn nhiên liệu càng tốt và hiệu quả cháy sẽ càng cao.

Cấu trúc buồng đốt lò tầng sôi phải có vật liệu gạch và bê tông chịu lửa, chịu nhiệt tốt bao quanh. Đối với biomass như trấu rời thì lớp bê tông cách nhiệt yêu cầu dày hơn để dễ kiểm soát nhiệt độ buồng đốt hơn.

Đối với than nhiệt lượng cao, phương pháp phổ biến để giữ nhiệt độ lớp nền trong khoảng yêu cầu là thêm chùm ống bức xạ ngâm trong lớp sôi. Chùm ống này có thể là ống sinh hơi hoặc ống quá nhiệt. Tuy nhiên vì tiếp xúc trực tiếp với các hạt rắn chuyển động nên tuổi thọ của các chùm ống này thường thấp và phải kiểm tra thay thế thường xuyên.

Loại buồng đốt được thiết kế để tăng chiều cao sôi của lớp nền, được gọi là buồng đốt sôi rối (tubulen). Buồng đốt được bao quanh bởi ống sinh hơi, tận dụng độ sôi cao để hấp thụ lượng nhiệt, từ đó kiểm soát được nhiệt độ buồng đốt. Làm cho tuổi thọ buồng đốt cao, dễ dàng vận hành và bảo trì. Tuy nhiên cần có hệ tuần hoàn tro khi yêu cầu hiệu suất cao.

Tỷ lệ chuẩn giữa nhiên liệu và vật liệu nền trong buồng đốt tầng sôi trong khoảng từ 1-5%. Tỷ lệ này làm cho khả năng giữ nhiệt của lò tầng sôi rất tốt. Đó là lý do làm cho lò tầng sôi có thể đốt được rất nhiều loại nhiên liệu khác nhau mà vẫn duy trì được hiệu suất tạo nhiệt ổn định.

Trong công nghệ lò hơi, nồi hơi, việc sử dụng nhiên liệu phù hợp sẽ đem lại hiệu quả cao và tiết kiệm. Ngoài nhiên liệu than cám, lò hơi tầng sôi còn đốt được các nhiên liệu sinh khối, biomass.

Trong các loại lò hơi công nghiệp đốt than cám hiện nay thì lò hơi tầng sôi là thiết bị đạt hiệu quả cao nhất.

Quý khách hàng có nhu cầu sử dụng, lắp đặt lò hơi tầng sôi, hoặc các loại lò hơi khác, hãy đến với Lò hơi Bách Khoa để được tư vấn. Địa chỉ liên hệ: HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA. Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội. Hotline: 0917 754 059. Email: info@hexboiler.com