Chế tạo thành công hệ thống vận chuyển than cho nhà máy nhiệt điện

Theo Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011- 2020 có xét đến năm 2030, tổng vốn đầu tư cho nhà máy điện do các chủ đầu tư trong nước thực hiện có thể lên tới 43,5 tỷ USD. Trong tổng số vốn đầu tư đó, vốn đầu tư cho các thiết bị nhà máy điện ước tính sẽ lên tới 32,7 tỷ USD, với chi phí cho các thiết bị chính khoảng 24,5 tỷ USD (tuabin, máy phát, lò hơi), còn lại 8,2 tỷ USD là cho các thiết bị phụ trợ trong đó có hệ thống bốc dỡ, vận chuyển than.

Như vậy, nhu cầu cung cấp thiết bị cho các nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam rất lớn. Bên cạnh đó, theo khoản 3 Điều 1 Quyết định 1791/QĐ-TTg về việc phê duyệt “Cơ chế thực hiện thí điểm thiết kế, chế tạo trong nước thiết bị các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2012-2025”, hệ thống bốc dỡ và vận chuyển than là 1 trong 11 hạng mục thiết bị phải được nội địa hóa trong nước.
 

Hệ thống bốc dỡ, vận chuyển than tại Nhà máy Nhiệt điện Sông Hậu 1 (Ảnh: Viện Nghiên cứu cơ khí)

Trên thực tế, tại Việt Nam, các thiết bị thuộc hệ thống bốc dỡ và vận chuyển than cho các nhà máy nhiệt điện, các doanh nghiệp cơ khí trong nước đã được ứng dụng thông qua các thiết kế từ nước ngoài, cung cấp phụ tùng thay thế và sửa chữa bảo dưỡng các hệ thống hiện có tại các nhà máy nhiệt điện. Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào đi sâu vào lĩnh vực nội địa hóa các thiết bị bốc dỡ và vận chuyển than để đem lại lợi ích to lớn về phát triển khoa học công nghệ, thúc đẩy ngành cơ khí nước ta phát triển.

Do đó, với mục tiêu từng bước làm chủ công nghệ, tiến tới nội địa hóa hoàn toàn các thiết bị trong nhà máy nhiệt điện đốt than, Viện Nghiên cứu Cơ khí đã được Bộ Khoa học và Công nghệ và Bộ Công Thương giao chủ trì thực hiện đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, tổ hợp và đưa vào vận hành hệ thống bốc dỡ, vận chuyển than cho nhà máy nhiệt điện đốt than có công suất tổ máy đến khoảng 600 MW”. Đề tài do TS Phan Đăng Phong và các cộng sự tại Viện Nghiên cứu cơ khí thực hiện.

Trong quá trình triển khai đề tài (từ năm 2015-2022), nhóm tác giả đã tập trung nghiên cứu công nghệ thiết kế, chế tạo các thiết bị chính trong hệ thống bốc dỡ, vận chuyển than từ các tài liệu của các hãng danh tiếng. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện làm việc và khí hậu Việt Nam đến tuổi thọ của từng thiết bị. Đồng thời, khảo sát, nghiên cứu các thiết bị chính của hệ thống bốc dỡ, vận chuyển than của các hãng danh tiếng trên thế giới hiện đang được sử dụng tại các nhà máy nhiệt điện Việt Nam.

Trên cơ sở đó, nhóm đã từng bước làm quen, tiếp thu công nghệ, thiết bị của các nhà cung cấp thiết bị, phương pháp tổ chức thực hiện, các quy phạm và tiêu chuẩn áp dụng...để lựa chọn công nghệ, đối tác cung cấp bản quyền thiết kế hệ thống. Nhóm tiến hành thiết kế chi tiết, chế tạo, lắp đặt dưới sự hướng dẫn của chuyên gia nước ngoài. Từng bước giải mã được công tác tính toán, thiết kế, quản lý dự án. Chủ động tiếp cận các nhà thầu phụ cung cấp thiết bị cho hệ thống, tích lũy kinh nghiệm và bí quyết cho riêng mình

Từ đó, tự tính toán, thiết kế các thiết bị chính của hệ thống dưới sự thẩm định của chuyên gia nước ngoài, mua sắm thiết bị, tích hợp hệ thống, thử nghiệm và vận hành hệ thống với sự tư vấn của chuyên gia nước ngoài. Sau đó, đã tiến hành tự tính toán, thiết kế và tích hợp toàn bộ hệ thống và tích lũy kinh nghiệm, bí quyết để tự thương mại hóa sản phẩm.
 

Hệ thống điện, điều khiển cho hệ thống bốc dỡ, vận chuyển than (Ảnh: Viện Nghiên cứu cơ khí)

Sau hơn 5 năm triển khai thực hiện, các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu cơ khí đã thiết kế cơ sở và chi tiết toàn bộ hệ thống bốc dỡ, vận chuyển than. Trong đó, đã thiết kế thành công máy bốc dỡ than (CSU) công suất 850 tấn/h; máy đánh đống, phá đống công suất 850 tấn/h; hệ thống băng tải với năng suất vận chuyển 1.700 tấn/h; hệ thống máy nghiền, sàng than công suất 500 tấn/h; hệ thống cân băng tải; các máy tuyển từ, máy phát hiện kim loại; hệ thống máy lấy mẫu tự động; hệ thống điện, điều khiển; hệ thống dập bụi, cung cấp nước, cung cấp khí; các hệ thống thiết bị phụ đi kèm đồng bộ khác…  

Hiện tại, hệ thống này đang được áp dụng rất hiệu quả ở Nhà máy Nhiệt điện Sông Hậu 1 (Dự án Nhà máy Nhiệt điện Sông Hậu 1 có công suất lắp đặt 1.200 MW, bao gồm 2 tổ máy. Nhà máy sử dụng công nghệ lò hơi kiểu lò than phun thông số siêu tới hạn, trực lưu, đốt trực tiếp, quá nhiệt trung gian 1 lần, sử dụng công nghệ vòi đốt giảm phát thải NOx; tua bin kiểu ngưng hơi truyền thống, quá nhiệt trung gian 1 cấp, trích hơi gia nhiệt nước cấp, thông số hơi đầu vào siêu tới hạn. Khi cả 2 tổ máy đi vào hoạt động, Nhà máy sẽ cung cấp vào lưới điện quốc gia khoảng 7,8 tỷ kWh/năm, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và phát triển kinh tế khu vực Đồng bằng sông Cửu Long nói chung, tỉnh Hậu Giang nói riêng).

Đáng chú ý, đề tài đã hoàn thành với tỷ lệ nội hóa trên 51%, còn có thể tăng hơn nữa ở dự án thứ hai, và đạt hơn 70% từ dự án thứ ba, đảm bảo mục tiêu mục tiêu nội địa hóa theo Quyết định 1791/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ. Kết quả này là minh chứng rõ nét về năng lực của đội ngũ các nhà nghiên cứu khoa học trong nước, cũng như những nỗ lực tiếp cận công nghệ mới để đảm nhiệm các dự án phức tạp tương tự cho các chương trình phát triển kinh tế của đất nước trong tương lai.