Biomass và Than: Nhiên liệu nào tốt hơn cho lò hơi công nghiệp?
Trong bối cảnh giá năng lượng ngày càng biến động mạnh cùng với các yêu cầu về bảo vệ môi trường ngày một nghiêm ngặt, việc lựa chọn nhiên liệu phù hợp cho lò hơi công nghiệp không còn là quyết định mang tính ngắn hạn mà đã trở thành một bài toán chiến lược, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận hành, độ ổn định sản xuất cũng như khả năng tuân thủ các quy định pháp luật của doanh nghiệp trong dài hạn.
Hiện nay, than và biomass là hai nhóm nhiên liệu được sử dụng phổ biến nhất cho các hệ thống lò hơi công nghiệp tại Việt Nam, mỗi loại đều có những ưu điểm và hạn chế riêng, đòi hỏi chủ đầu tư phải hiểu rõ bản chất kỹ thuật trước khi đưa ra lựa chọn.
1. Tổng quan về nhiên liệu than trong lò hơi công nghiệp
Than là loại nhiên liệu hóa thạch truyền thống đã được sử dụng trong công nghiệp hàng trăm năm, đặc biệt phổ biến tại các nhà máy có nhu cầu nhiệt lớn và vận hành liên tục trong thời gian dài.
Các loại than thường được sử dụng cho lò hơi công nghiệp tại Việt Nam bao gồm than cám nội địa, than đá và một phần than nhập khẩu từ Indonesia hoặc Úc, với ưu điểm lớn nhất là nhiệt trị cao, khả năng cháy ổn định và dễ kiểm soát công suất lò.
Tuy nhiên, việc sử dụng than cũng đi kèm với những thách thức đáng kể, đặc biệt là lượng phát thải khí ô nhiễm lớn như CO₂, SO₂, NOx và bụi mịn, khiến nhiều nhà máy gặp khó khăn trong việc đáp ứng các quy chuẩn môi trường hiện hành.
Lò hơi tầng soi đốt than do Mayzer lắp đặt tại Bắc Ninh.
2. Tổng quan về nhiên liệu Biomass cho lò hơi
Biomass là nhóm nhiên liệu sinh khối có nguồn gốc từ phụ phẩm nông nghiệp và lâm nghiệp, bao gồm viên nén gỗ, trấu, mùn cưa, vỏ cà phê, vỏ điều…, đang được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các hệ thống lò hơi hiện đại.
Ưu điểm lớn nhất của biomass nằm ở tính tái tạo, thân thiện môi trường và phát thải CO₂ thấp, bởi lượng khí CO₂ sinh ra trong quá trình đốt gần tương đương với lượng CO₂ mà cây trồng đã hấp thụ trong suốt quá trình sinh trưởng.Và lượng CO₂ sinh ra tiếp tục được các cây trồng mới hấp thụ lại. Cứ như thế thì lượng CO₂ toàn cầu sẽ không tăng lên như việc đốt nhiên liệu hoá thạch.
Nhờ đặc điểm này, biomass được xem là giải pháp nhiên liệu phù hợp với xu hướng phát triển bền vững và các chính sách giảm phát thải mà nhiều doanh nghiệp đang hướng tới.
3. So sánh Biomass và Than về mặt nhiệt trị
Xét về nhiệt trị, than rõ ràng có lợi thế khi sở hữu mức nhiệt trị cao hơn đáng kể so với hầu hết các loại biomass, giúp lò hơi đạt công suất nhanh và duy trì nhiệt độ ổn định trong điều kiện tải lớn.
Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ lò hơi hiện đại, các hệ thống đốt biomass ngày nay hoàn toàn có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất nếu được thiết kế phù hợp với đặc tính cháy của từng loại nhiên liệu cụ thể.
Nói cách khác, nhiệt trị thấp hơn không đồng nghĩa với hiệu quả thấp, mà vấn đề cốt lõi nằm ở việc lựa chọn đúng công nghệ lò hơi và phương án vận hành phù hợp.
Lò hơi tầng sôi đốt Biomass do Mayzer lắp đặt tại Cần Thơ.
4. So sánh chi phí vận hành tổng thể
Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của nhiên liệu lò hơi, doanh nghiệp không nên chỉ nhìn vào giá mua nhiên liệu ban đầu, mà cần xem xét tổng chi phí vòng đời bao gồm chi phí vận chuyển, chi phí xử lý tro xỉ, chi phí xử lý khí thải và chi phí tuân thủ các yêu cầu môi trường.
Trong thực tế vận hành, than thường có chi phí xử lý khí thải và tro xỉ cao hơn đáng kể, do lượng tro sinh ra nhiều và yêu cầu hệ thống lọc bụi, khử khí độc phức tạp hơn.
Ngược lại, biomass tuy có thể cần nhiều nhiên liệu hơn để đạt cùng mức công suất, nhưng lại giúp doanh nghiệp giảm đáng kể chi phí xử lý môi trường, từ đó tối ưu tổng chi phí vận hành trong dài hạn.
5. Ảnh hưởng của Biomass và Than đến môi trường
Một trong những yếu tố quan trọng nhất khiến nhiều doanh nghiệp cân nhắc chuyển đổi từ than sang biomass chính là vấn đề môi trường và các rủi ro pháp lý liên quan đến khí thải.
Than là nhiên liệu hóa thạch phát thải lượng lớn CO₂ và các khí độc hại, khiến nhiều nhà máy phải đầu tư hệ thống xử lý khí thải quy mô lớn để đáp ứng quy chuẩn, đồng thời vẫn tiềm ẩn nguy cơ bị kiểm tra, xử phạt hoặc buộc cải tạo hệ thống.
Trong khi đó, biomass với hàm lượng lưu huỳnh rất thấp và đặc tính phát thải “carbon trung tính” giúp doanh nghiệp dễ dàng hơn trong việc đạt các tiêu chuẩn môi trường, đặc biệt là tại các khu công nghiệp mới hoặc khu vực gần khu dân cư.
6. Tro xỉ và ảnh hưởng đến thiết bị lò hơi
Than thường tạo ra lượng tro xỉ lớn với thành phần phức tạp, có thể gây bám cáu, mài mòn bề mặt ống lò và làm giảm hiệu suất truyền nhiệt nếu không được xử lý đúng cách.
Biomass nhìn chung tạo ra lượng tro thấp hơn, tuy nhiên một số loại như trấu có hàm lượng silica cao, đòi hỏi lò hơi phải được thiết kế ghi lò và hệ thống tháo tro phù hợp để tránh hiện tượng đóng xỉ.
Điều này cho thấy, việc sử dụng biomass không thể áp dụng một cách máy móc, mà cần có giải pháp kỹ thuật đồng bộ ngay từ khâu thiết kế lò.
7. Biomass có thể thay thế hoàn toàn than không?
Trong nhiều trường hợp, biomass hoàn toàn có thể thay thế than, đặc biệt tại các nhà máy thực phẩm, dệt nhuộm, giấy và các doanh nghiệp xuất khẩu cần đáp ứng tiêu chí môi trường của đối tác quốc tế.
Tuy nhiên, với các nhà máy có công suất rất lớn hoặc yêu cầu nhiệt cực cao và liên tục, phương án đốt phối trộn than và biomass thường được lựa chọn nhằm cân bằng giữa hiệu suất, chi phí và phát thải.
8. Xu hướng lựa chọn nhiên liệu lò hơi tại Việt Nam
Thực tế thị trường cho thấy, ngày càng nhiều dự án lò hơi mới tại Việt Nam ưu tiên lựa chọn biomass hoặc giải pháp đốt phối trộn, thay vì sử dụng hoàn toàn than như trước đây.
Xu hướng này không chỉ đến từ áp lực pháp lý, mà còn xuất phát từ nhu cầu xây dựng hình ảnh doanh nghiệp xanh, bền vững và có trách nhiệm với môi trường.
9. Giải pháp lò hơi tối ưu từ Mayzer
Lò hơi Mayzer cung cấp các giải pháp thiết kế, chế tạo và cải tạo lò hơi phù hợp cho cả nhiên liệu than và biomass, với mục tiêu tối ưu hiệu suất, giảm chi phí vận hành và đảm bảo tuân thủ các quy chuẩn môi trường hiện hành.
Chúng tôi không áp dụng một mô hình chung cho mọi nhà máy, mà luôn khảo sát thực tế để đưa ra phương án phù hợp nhất với nhu cầu và điều kiện vận hành cụ thể của từng khách hàng.
10. Kết luận
Việc lựa chọn giữa biomass và than cho lò hơi công nghiệp không có đáp án chung cho mọi trường hợp, mà cần được cân nhắc dựa trên quy mô nhà máy, yêu cầu sản xuất, định hướng phát triển và khả năng đầu tư của doanh nghiệp.
Trong dài hạn, biomass rõ ràng là xu hướng tất yếu của ngành công nghiệp năng lượng nhiệt, trong khi than dần trở thành lựa chọn mang tính chuyển tiếp hoặc kết hợp, thay vì giải pháp chủ đạo như trước đây.
