Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1791:1984

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1791:1984 quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với than (chủ yếu là than antraxít và than gầy) được sử dụng làm nguyên liệu, nhiên liệu cho các lò sinh khí tầng chặt (lò khí hóa than lớp cố định). Đây là văn bản kỹ thuật quan trọng giúp đảm bảo hiệu suất vận hành của lò sinh khí, hạn chế tối đa các sự cố công nghệ như tắc nghẽn, đóng xỉ, đồng thời tối ưu hóa chất lượng khí lò thu được.

Phạm vi áp dụng và phân loại than (Điều 1 - Điều 2)

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này áp dụng thống nhất trên phạm vi cả nước đối với các loại than cung cấp cho các cơ sở sản xuất sử dụng lò sinh khí tầng chặt để sản xuất khí than phục vụ công nghiệp hóa chất, luyện kim, thủy tinh, gốm sứ và các ngành công nghiệp khác.
• Phân loại theo cỡ hạt: Than dùng cho lò sinh khí tầng chặt bắt buộc phải được phân loại nghiêm ngặt theo kích thước hạt để đảm bảo độ thông thoáng của lớp than trong lò. Các cỡ hạt tiêu chuẩn bao gồm than cục lớn, than cục vừa và than cục nhỏ với giới hạn kích thước dưới và kích thước trên được quy định cụ thể nhằm tránh hiện tượng sụt áp hoặc tắc nghẽn dòng khí.

Các chỉ tiêu chất lượng và yêu cầu kỹ thuật cốt lõi (Điều 3)

Để đảm bảo quá trình khí hóa diễn ra liên tục và đạt hiệu suất cao, TCVN 1791:1984 đưa ra các giới hạn nghiêm ngặt đối với các chỉ tiêu lý - hóa của than:

• Hàm lượng tro (Ad): Hàm lượng tro trong than phải được kiểm soát ở mức thấp đến trung bình. Hàm lượng tro quá cao sẽ làm tăng lượng xỉ thải, gây khó khăn cho việc thải xỉ và làm giảm hiệu suất nhiệt của lò.
• Nhiệt độ nóng chảy của tro (t2): Đây là chỉ tiêu đặc biệt quan trọng đối với lò sinh khí tầng chặt. Nhiệt độ nóng chảy của tro phải đủ cao (thường yêu cầu t2 lớn hơn 1200 độ C đến 1250 độ C) để ngăn ngừa hiện tượng tro bị nóng chảy tạo thành các mảng xỉ lớn bám vào thành lò hoặc làm tắc ghi lò, gây gián đoạn quá trình vận hành.
• Hàm lượng chất bốc (Vdaf): Hàm lượng chất bốc của than cần phù hợp với công nghệ của từng loại lò sinh khí để đảm bảo chất lượng khí lò và hạn chế lượng hắc ín (tar) phát sinh trong khí sạch.
• Hàm lượng lưu huỳnh chung (Std): Yêu cầu hàm lượng lưu huỳnh trong than phải ở mức thấp nhất có thể nhằm hạn chế sự ăn mòn thiết bị lò, đường ống dẫn khí và giảm thiểu lượng khí thải độc hại (SOx) ra môi trường.
• Độ ẩm toàn phần (Wt): Độ ẩm của than khi đưa vào lò phải nằm trong giới hạn cho phép để tránh tiêu tốn nhiệt lượng vô ích cho quá trình sấy khô than trong lò và đảm bảo độ bền cơ học của hạt than.
• Độ bền cơ học và độ bền nhiệt: Than phải có độ bền cơ học cao để không bị vỡ vụn trong quá trình vận chuyển, nạp liệu và di chuyển trong lò. Đồng thời, than phải có độ bền nhiệt tốt để không bị rạn nứt, vỡ vụn thành bột mịn khi tiếp xúc đột ngột với nhiệt độ cao trong lò sinh khí.

Phương pháp thử và quy tắc nghiệm thu (Điều 4)

• Quy tắc lấy mẫu: Việc lấy mẫu than để kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng phải được thực hiện theo đúng các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành về phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử than. Mẫu phải mang tính đại diện cho cả lô hàng.
• Phương pháp xác định các chỉ tiêu: Các chỉ tiêu như hàm lượng tro, chất bốc, lưu huỳnh, độ ẩm và nhiệt độ nóng chảy của tro phải được phân tích tại các phòng thử nghiệm tiêu chuẩn bằng các phương pháp hóa - lý quy chuẩn tương ứng của TCVN.
• Đánh giá và nghiệm thu: Lô than chỉ được coi là đạt tiêu chuẩn đưa vào sử dụng cho lò sinh khí khi tất cả các chỉ tiêu phân tích đều nằm trong giới hạn cho phép của TCVN 1791:1984. Trường hợp có bất kỳ chỉ tiêu nào không đạt, phải tiến hành lấy mẫu phân tích lại hoặc xử lý theo thỏa thuận kỹ thuật giữa các bên.

Ý nghĩa thực tiễn của tiêu chuẩn

Việc áp dụng nghiêm túc TCVN 1791:1984 giúp các doanh nghiệp vận hành lò sinh khí chủ động kiểm soát được chất lượng nguyên liệu đầu vào, từ đó kéo dài tuổi thọ của thiết bị lò, nâng cao hiệu suất chuyển hóa năng lượng từ than thành khí tổng hợp, đồng thời giảm thiểu tối đa các tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh.