Tách than chưa cháy hết trong tro bay

Tro bay của các nhà máy nhiệt điện được dùng làm phụ gia cho ngành sản xuất xi măng và bê tông. Tuy nhiên, để có thể dùng làm phụ gia, tro bay phải được xử lý để có thành phần các bon chưa cháy hết (từ đây trở đi sẽ gọi là than dư) nhỏ hơn 5% - theo tiêu chuẩn Châu Âu DIN EN 450 và EN 197. Ở Việt nam, đa số các nhà máy nhiệt điện chủ yếu dùng than antraxit làm nhiên liệu. Đối với công nghệ đốt than hiện tại mà các nhà máy nhiệt điện đang có, lượng than dư trong tro bay còn tương đối cao, như đối với nhiệt điện Phả Lại, con số này là khoảng 20%.

Có một số phương pháp để tách than dư ra khỏi tro bay, như dùng dầu diesel và nhựa thông (Công ty Vật tư Vận tải Xi măng của TCTCNXMVN đã áp dụng), hoặc như người Nhật đã có một nghiên cứu dùng phương pháp rung để phân tầng và tách than. Nhược điểm chung của cả hai phương pháp trên là năng suất thấp.Trong bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu một thêm một phương pháp nữa để thực hiện việc trên. Đó là phương pháp dùng hệ thống thiết bị phân ly QDK.


Tro bay là gì?

Tro bay được sản sinh ra ở các nhà máy nhiệt điện dùng nồi hơi đốt bằng than. Tuỳ thuộc vào chất lượng than, khoảng 10% của mỗi tấn than sẽ biến thành tro bay.

Trong quá trình đốt than (đã được nghiền mịn), thành phần tro bay sẽ được tách ra khỏi khí thải bằng lọc bụi tĩnh điện.

Đặc tính kỹ thuật điển hình của tro bay nhiệt điện như sau:

    • Tỷ trọng rời: 800 kg/m3

    • Kích cỡ: 60 – 80% lọt qua sàng 45μm 20 - 40% sót sàng 45 μm

    • Cỡ hạt max: 0,15 mm Lượng than dư thay đổi phụ thuộc vào chất lượng than và hiệu suất của nồi hơi.

Tro bay: chất thải hay sản phẩm quí

Nếu một số tính chất lý, hoá được đảm bảo thì tro bay có thể được dùng làm chất phụ gia cho sản xuất xi măng hoặc bê tông.

Công nghiệp xi măng và bê tông là những ngành sử dụng tro bay nhiều nhất. Ở hầu hết các nước, các công ty xi măng đều muốn sử dụng tro bay có chất lượng thích hợp để làm phụ gia thay cho nguyên liệu chính. Việc phân loại tro bay sẽ cho kết quả là phần tro mịn sẽ được coi là thành phần thích hợp cho xi măng và bê tông

Các đặc tính của tro bay

Xác định hàm lượng than dư trong tro bay nguyên liệu:

Phân tích:

Các mẫu (tro bay) với các thành phần cỡ hạt khác nhau được đốt trong luồng ô xy với nhiệt độ 1400 o c. Phản ứng ô xy hoá biến các bon hữu cơ hỗn hợp thành CO2.

Hàm lượng CO2 của khí cháy sau đó sẽ được xác định bằng máy dò hồng ngoại.

Thành phần TOC (Tổng lượng các bon hữu cơ hỗn hợp) Phần trăm than dư lớn nhất nằm ở thành phần cỡ hạt tro bay kích thước lớn.



    • Hàm lượng than dư: < 5% *
    • Độ mịn: 5 - 12% sót sàng 45 μm
   (* Theo tiêu chuẩn Châu Âu DIN 450 và EN 197)

Nhận xét

Ta có thể thấy rằng trong tro bay thu được từ khí thải qua quá trình đốt than bột thì những thành phần hạt thô hơn chứa nhiều than dư hơn.

Để đáp ứng yêu cầu về sản xuất xi măng và bê tông, tro bay nguyên liệu phải được phân loại thành thành phần hạt thô và hạt mịn

Phân loại tro bay

Trong quá trình phân loại, tro bay được phân ly thành thành các thành phần hạt mịn và thô.

Với tro bay được xử lý bằng phân ly, phần chủ yếu là “tro mịn” đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật để có thể sử dụng trong công nghiệp xi măng và bê tông.


Chức năng của thiết bị phân ly hiệu suất cao QDK

Quá trình phân ly tro bay được mô tả như sau: Tro bay được đưa vào máy phân ly theo 2 ống vào. Máy phân ly có vùng phân tán lớn, ở đó tro bay được phân phối đều, và bất cứ sự tích tụ nào cũng đều được phân tán. Sự phân ly được thực hiện ở vùng phân ly với lồng quay biến tốc.

Gió phân ly được hút vào bằng quạt hút bên ngoài và được dẫn vào vùng phân ly qua các cánh tiếp tuyến. Bằng cách thay đổi vận tốc lồng quay, việc phân ly tối ưu đối với mỗi loại độ mịn sản phẩm sẽ đạt được.

Thành phần tro bay thô sẽ được tháo qua đáy côn của máy phân ly.

Thành phần tro bay mịn được thu hồi bằng gió phân ly và lắng lọc bằng lọc bụi túi hoặc các xyclon.


Các kết quả phân tích sản phẩm của máy phân ly

Trong đó:
    • Rawly ash: Tro bay nguyên liệu
    • Fine fl y ash: Tro bay mịn
    • Coarse fl y ash: Tro bay thô
    • Particle size: Kích thước cỡ hạt