Sự kỳ diệu của tro bay

Với dây chuyền chế tạo tro bay công suất 25.000 tấn/tháng, tác giả Lê Tuấn Minh (Viện KH&CN Việt Nam) cùng Thạc sỹ Kiều Văn Mát (Công ty cổ phần Sông Đà 12-Cao Cường) đã đưa ra một giải pháp thiết bị và công nghệ đồng bộ biến một chất phế thải công nghiệp thành các sản phẩm có giá trị. Tro bay nhiệt điện giờ đây sẽ được sử dụng triệt để làm phụ gia cho bê tông đầm lăn (RCC), gạch nhẹ chưng áp AAC, tấm panen hay than tái chế…

Giải bài toán ô nhiễm và kinh tế

Những năm gần đây, tro xỉ phế thải của các nhà máy nhiệt điện đốt than trở thành vấn đề đau đầu đối với các nhà quản lý. Theo KS. Lê Tuấn Minh, riêng nhà máy Nhiệt điện Phả lại, trữ lượng thải ra khoảng 1 triệu tấn/năm và dự kiến đến năm 2015, tổng trữ lượng thải ra của các nhà máy nhiệt điện đốt thân lên tới 5 triệu tấn/năm. Như vậy, phải sử dụng một diện tích khá lớn ao hồ, đất canh tác nông nghiệp để làm diện tích chứa lượng phế thải này. Với thành phần hạt có trọng lượng nhẹ, kích thước hạt rất nhỏ (tương đương 1/3 hạt xi măng) nên tro xỉ có thể bay tự do trong không khí, gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống, sinh hoạt của nhân dân.

Nằm trên địa bàn Phả Lại - ngay cạnh Nhà máy nhiệt điện Phả Lại, Công ty CP Sông Đà 12 - Cao Cường đã quyết tâm đầu tư trên 60 tỷ đồng đưa dây chuyền sản xuất tro bay với công suất gần 25.000 tấn/tháng, tương đương 300.000 tấn/năm. Mới đây, công trình này đã ghi nhận và vinh dự giành giải Nhất - Giải thưởng Sáng tạo Khoa học công nghệ Việt Nam. Có thể nói, việc ứng dụng kịp thời công nghệ sản xuất tro bay vào các nhà máy nhiệt điện chạy than là vô cùng thiết thực. Không những xử lý nguồn tro xỉ phế thải khổng lồ, tiết kiệm diện tích hồ chứa, dây chuyền còn tạo ra những sản phẩm mới có giá trị kinh tế cao, thân thiện hơn với môi trường.

Tro bay đang là một phụ gia đặc biệt cho bê tông, có thể thay thế tới 20% xi măng. Do cấu trúc mịn, tro có thể làm tăng độ nhớt của vữa và giúp khử vôi trong xi măng (thành phần vốn gây "nổ", làm giảm chất lượng bê tông). Đặc biệt, khi đổ những khối bê tông cực lớn hay làm đập thủy điện, việc bổ sung phụ gia tro bay giúp công nhân có thể đổ gián đoạn, mà không cần phải đổ liên tục như bình thường.

Tro bay Phả Lại SCL - FLY ASH do Công ty Sông Đà Cao Cường sản xuất đang được sử dụng

tại công trình thủy điện Lai Châu, Việt Nam

Gần đây, để tăng hiệu quả kinh tế dự án thông qua việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật tiên tiến trong công tác xây dựng đập thuỷ điện, nhiều dự án trên thế giới và Việt Nam đã áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn (RCC) thay thế cho công nghệ bê tông thông thường.

Công nghệ luôn đổi mới

Công nghệ sản xuất tro bay công suất 25.000 tấn/tháng hoàn toàn được các tác giả tự thiết kế, chế tạo trong nước, dễ dàng vận hành với dây chuyền đồng bộ gồm 3 khâu: "Tuyển ướt - Cô đặc bằng keo tụ - Sấy khô trong lò cánh vẩy". Tại Nhà máy chế biến tro bay nhiệt điện, tro xỉ được hút từ dưới hồ thải lên, qua trạm tuyển nổi để tách thành 2 phần: tro bay và than. Bằng keo tụ A -110/N - 300, chỉ sau vài tiếng tro bay đã đông đặc lại, được đưa sang hệ thống sấy, đóng bao và đưa ra thành phẩm. Do đặc thù của tro bay nhiệt điện Phả Lại là kích thước hạt quá nhỏ, tỷ lệ tro bay dạng cầu chiếm quá ít, lượng than chưa cháy hết quá cao nên phương pháp tuyển ướt là hợp lý nhất. Công nghệ này có ưu điểm là buộc các nhà khoa học phải giải quyết vì thu được toàn bộ tro bay đã sấy.

Đối với qua trình sấy khô, khác với phương pháp sấy lò quay truyền thống, phương pháp sấy nhanh trong lò cánh vẩy được kết cấu bằng một thân lò cao hình êlip cố định phần dưới có hai trục cánh vẩy quay ngược chiều. Trong quá trình quay, các cánh vẩy có nhiệm vụ làm tung vật liệu cần sấy trong vùng có khí nóng đi qua. Dựa trên nguyên lý này một diện tích rất lớn của vật liệu được tiếp xúc với khí nóng và quá trình quay với tốc độ nhất định cũng đồng thời mang vật liệu chuyển về phía cuối lò. Thạc sỹ Kiều Văn Mát cho biết: "Ưu điểm của phương pháp sấy nhanh là không có tiếng ồn, chi phí điện năng tương tự như lò sấy quay nhưng chị phí nhiên liệu đốt thấp hơn, chi phí nhân công rẻ hơn mà lại cho năng suất cao với hệ số thu hồi và khả năng tự động hóa cao. Thiết bị này có thể dùng để sấy nhiều loại hạt mịn tương tự khác như xi măng".

Lê Tuấn