1.         MỞ đẦu

Việc sử dụng nhiên liệu thay thế ở bét đốt chính bị hạn chế bởi các điều kiện đốt, đó là những điều kiện cần thiết trong vùng nung để thu được clanke với chất lượng và tính chất thích hợp: nhiệt độ của nguyên liệu phải đạt khoảng 1350 ^oC. Đồng thời, chiều dài của vùng nung phải không được quá lớn, vì nếu không sẽ gây ra sự gia tăng không mong muốn của nguyên liệu clanke. Cuối cùng, sau vùng làm mát, trước khi clanke được làm mát một cách thích hợp trong thiết bị làm mát clanke, phải càng ngắn càng tốt.

Hơn nữa, chiều dài tuyệt đối của lò quay làm hạn chế chiều dài của vùng đốt do các hạn chế ở nhiệt độ đầu vào của lò. Một hạn chế khác là nhiên liệu chỉ có thể được đưa vào qua đuôi lò (kiln hood) của lò. Tất cả những yếu tố này đòi hỏi nhiên liệu thay thế của bét đốt chính phải được nghiền rất mịn, và chỉ có thể được nạp bằng khí nén. Ngoài ra, nhiệt trị ròng của nhiên liệu thay thế sẽ được sử dụng tại vị trí này phải trên 3500 kcal/kg nhiên liệu.

Trái lại, việc sử dụng nhiên liệu thay thế tại can-xi-nơ bị hạn chế ít hơn nhiều: Nhiệt độ được yêu cầu của quá trình khoảng 850-900 ^oC, thấp hơn đáng kể. Hơn nữa, một số vị trí có thể được sử dụng để nạp nhiên liệu thay thế vào can-xi-nơ, tùy theo nhiệt độ được yêu cầu và sự phân bố nhiệt độ. Hệ thống can-xi-nơ của Polysius thích hợp lý tưởng để sử dụng những lượng lớn nhiên liệu thay thế.

Mặc dù thời gian lưu của các hạt bên trong can-xi-nơ có thể được tăng bằng cách kéo dài can-xi-nơ, nhưng có giới hạn về cỡ hạt tuyệt đối của nhiên liệu thay thế sẽ được sử dụng. Nếu cần phải sử dụng nhiên liệu thay thế dạng cục, vì chẳng hạn chi phí của việc cắt nhỏ các hạt này quá cao hoặc không có sẵn công nghệ, thì can-xi-nơ kiểu treo (liệu bay lơ lững) đã bị đến giới hạn.

2.         nguyên lý thiẾt kẾ cỦa PREPOL SC

Hình 1: Thiết kế của PREPOL SC.

Việc vận chuyển nhiên liệu qua các bước khác nhau được thực hiện bằng các vòi phun xung. Mỗi bậc được trang bị 5-7 vòi phun riêng rẽ. Điểm tháo vòi phun xung là từ đáy đến đỉnh, dọc theo các dãy vòi phun riêng rẽ. Kết quả là sự vận chuyển tương tự như các thanh nâng theo phương án “sàn di chuyển”. Các vòi phun xung riêng rẽ phun ở các khoảng cách đều đặn, đảm bảo sự vận chuyển đồng đều và giải phóng các chất bốc ở dạng tĩnh. Sau từng lần phun, nhiên liệu được hoạt hóa lại và bề mặt mới được tạo ra. Nhờ đó, các chất bốc có thể được giải phóng và việc đốt các hạt cốc có thể được tăng cường. Thời gian lưu của nguyên liệu được kiểm soát bằng tốc độ phun. Tùy theo chất lượng nhiên liệu, thời gian lưu nằm trong khoảng 15 và 20 phút. Trên nền nhiên liệu rắn, được phủ bằng dòng không khí, được phủ bằng màn lửa (xem hình 2) được tạo thành do việc đốt liên tục các chất dễ bay hơi. Việc giải phóng và đốt các chất bốc được thực hiện trong chu kỳ từ 1 đến 3 phút và do đó hầu như được hoàn thành trong các giai đoạn đầu. Thời gian lưu còn lại phục vụ cho việc phân hủy nhiệt đối với bã chứa cốc. Ở cuối khoang đốt, bã được tháo vào buồng khói của can-xi-nơ. Hoạt tính của các hạt cốc chưa cháy đủ cao để các hạt này cháy hết trong dòng khí nóng của can-xi-nơ.

Hình 2: Mặt lửa bên trong PREPOL SC trên nền nhiên liệu

3.         sỰ phát triỂn và các kinh nghiỆm

PREPOL SC đã được thử nghiệm và kiểm tra từ mùa xuân 2006 trong thiết bị pilot tại Trung tâm Nghiên cứu và phát triển của Polysius. Khi đó đã đạt được khoảng 1700 giờ vận hành.  Thời gian vận hành liên tục lâu nhất là một chu kỳ bốn tuần. Khoảng 75 tấn rác thải đã được đốt. Một số loại nhiên liệu thay thế khác nhau đã được thử nghiệm (xem hình 4).

Các thử nghiệm rộng rãi này đã dẫn đến sự hiểu biết sâu sắc về:

• hoạt động vận chuyển cơ bản của các súng bắn khí và vít tải
• hoạt động cháy khác nhau trong các điều kiện cháy khác nhau
• các chi tiết của điều khiển quá trình thích hợp
• các khác biệt trong hoạt động vận chuyển và cháy của các nhiên liệu khác nhau
• 
  

Hình 3: Nhiên liệu thay thế được thử nghiệm trong PREPOL SC

4.         lẮp đẶt và kích thưỚc

Do nguyên lý vận chuyển độc đáo của nó nên PREPOL SC có đặc điểm nổi bật là thiết kế rất chắc gọn. Điều này cho phép lắp đặt dễ dàng không chỉ đối với các lắp đặt mới, mà cả khi trang bị thêm cho các tuyến lò hiện có. Ví dụ về cách bố trí lắp đặt được nêu trên hình 4.

PREPOL SC có thể được thiết kế cho phạm vi công suất nhiệt 18-54 MW. Nó có thể được lắp đặt trong các dây chuyền lò với công suất cho đến 10.000 tấn/ngày. Hình 5 cho thấy các kích thước mẫu của PREPOL SC.

Hình 4: Lắp đặt PREPOL SC trong can-xi-nơ

Hình 5:  Các kích thước mẫu của PREPOL SC

5.         tóm tẮt

Việc sử dụng PREPOL SC sẽ tạo điều kiện cho người vận hành tăng tỷ lệ nhiên liệu thay thế dạng cục trong phần tiền nung cho đến giá trị 75%. Bằng cách bổ sung trực tiếp vào can-xi-nơ những nhiên liệu thay thế đồng đều hơn và được xử lý mịn hơn (rác vụn), có thể đạt tỷ lệ thay thế là 100%.

Với thiết kế độc đáo của mình, PREPOL SC có những ưu điểm sau:

·         Chi phí đầu tư và vận hành thấp

·         Độ tin cậy và khả năng sẵn sàng hoạt động cao

·         Độ linh hoạt cao đối với chất lượng và cỡ hạt nhiên liệu

·         Thiết kế gọn chắc = dễ trang bị thêm

·         Hoạt động cháy tốt

·         Dễ bảo dưỡng – không có các chi tiết chuyển động trong các vùng nóng

Do đó, sẽ là lý tưởng cho những khách hàng yêu cầu tỷ lệ thay thế cao đối với nhiên liệu thay thế với mức độ chuẩn bị thấp.