Công nghiệp Xi măng Trung Quốc đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ tận dụng nhiệt thải để phát điện. Đất nước này sản xuất ra 1,65 tỷ tấn xi măng năm 2009, chiếm hơn 50% sản lượng xi măng thế giới. Một mặt, ngành công nghiệp này đang tăng cường cơ cấu lại thông qua việc sáp nhập, giải thể và xoá bỏ công suất lạc hậu. Mặt khác, nó tích cực áp dụng các chính sách nhằm giảm tiêu hao năng lượng, cải thiện việc tận dụng chất thải, và bảo vệ các khu bảo tồn địa chất và môi trường bằng cách xây dựng các trạm phát điện nhiệt thải.
Tại Trung quốc, phát điện sử dụng nhiệt dư tại các nhà máy xi măng là bắt buộc
Phát điện nhiệt thải là lĩnh vực then chốt đối với sản xuất xi măng ở Trung Quốc, bởi vì nhiên liệu và năng lượng thường chiếm tới trên 60% tổng chi phí sản xuất. Vào cuối năm 2009, có khoảng 500 trạm phát điện nhiệt thải đã được xây dựng trong các nhà máy xi măng trên toàn Trung Quốc, với tổng công suất lắp đặt gần bằng 3316 MW, tiết kiệm gần 8 triệu tấn than tiêu chuẩn. Nó cũng tương đương với giảm 19 triệu tấn CO2 phát thải.
Những dự án phát điện nhiệt thải của Heidelberg Cement China:
Trong năm 2006 - 2007, Heidelberg Cement kết hợp với các đối tác đã quyết định đầu tư trong các đơn vị trực thuộc nó ở Trung Quốc: Nhà máy Xi măng Zhujiang(ZCP) ở tỉnh Quảng Đông, Nhà máy Xi măng Fufeng (FF) và Nhà máy Xi măng Jingyang (JY)ở tỉnh Shaanxi. Kết quả là 3 trạm phát điện nhiệt thải đã được xây dựng với công suất như sau:
- Xi măng Zhujiang: 7,5 MW
- Xi măng Fufeng: 17,2 MW
- Xi măng Jingyang: 20,7 MW.
Ba dự án này đã được đưa vào vận hành năm 2007 - 2008 và đã được chính quyền địa phương ủng hộ.
Công nghệ thành công:
Thiết kế cơ bản đối với 3 nhà máy là giống nhau. Hệ thống đòi hỏi đủ lượng nhiệt thải từ tháp nung sơ và buồng làm mát clinker để đun nóng nước và tạo ra hơi nước. Hơi nước vận chuyển đến tua-bin được nối với máy phát điện.
Trong khi đó dự án phát điện nhiệt thải tại ZCP đã được đưa vào vận hành từ tháng 11/2007, còn các trạm ở JY và FF đã vận hành trong năm 2009. Tất cả 3 dự án này được thực hiện chủ yếu bằng công nghệ Trung Quốc. Vào cuối năm 2009, 223 triệu kWh điện đã được phát bởi 3 trạm phát điện này. Đã tiết kiệm được 80.402 tấn than tiêu chuẩn tương đương với giảm phát thải 192.965 tấn CO2.
Nguyên nhân thắng lợi:
Có nhiều nguyên nhân tốt dẫn đến lắp đặt trạm phát điện nhiệt thải thành công, đó là:
- Chi phí đầu tư vừa phải, đặc biệt nếu chính quyền địa phương ủng hộ công nghệ;
- Tiết kiệm chi phí vận hành đáng kể có thể đạt được;
- Giảm phát thải CO2 đáng kể;
- Phụ thuộc ít hơn vào cung cấp điện bên ngoài - trong trường hợp điện bên ngoài bị hư hỏng thì lò nung vẫn tiếp tục vận hành trong thời gian khá dài.
Phát điện nhiệt thải tại Nhà máy Xi măng Jingyang:
Hai dây chuyền nung phương pháp khô tại Nhà máy Xi măng Jingyang, mỗi dây chuyền có công suất clinker 5000 tấn/ngày. Nhiệt độ của khí thoát ra từ cyclone tầng N1 của tháp trao đổi nhiệt vào khoảng 320oC và nhiệt độ khí thải từ buồng làm nguội clinker bào khoảng 350oC.
Tiêu hao nhiệt của lò nung hiện nay là 3,32 GJ/tấn clinker. Một máy phát điện và các hệ tua-bin có công suất thiết kế bằng 20.700 kW. Điện phát ra được dùng trực tiếp trong nhà máy xi măng và về lý thuyết có thể phân phối vào lưới điện công. Công suất lý thuyết hàng năm phát điện nhiệt thải của nhà máy này vào khoảng 150 triệu kWh/năm.
Đinh Bá Lô - ( Dịch từ International Cement Review)