Viên nén vỏ trấu: Tính chất nhiệt, ưu nhược điểm và ứng dụng

Giới thiệu về viên nén vỏ trấu và xu hướng sử dụng hiện nay

Trong bối cảnh giá nhiên liệu hóa thạch ngày càng biến động và yêu cầu bảo vệ môi trường trở nên cấp thiết, việc chuyển dịch sang các nguồn năng lượng tái tạo đang được đẩy mạnh. Một trong những giải pháp nổi bật hiện nay là sử dụng viên nén vỏ trấu – một loại chất đốt sinh khối có nguồn gốc hoàn toàn từ tự nhiên, tận dụng phụ phẩm từ sản xuất nông nghiệp.

Viên nén vỏ trấu được sản xuất bằng cách nén chặt vỏ trấu dưới áp suất cao, không sử dụng chất kết dính hóa học, giúp giữ nguyên đặc tính thân thiện môi trường và khả năng đốt cháy hiệu quả. Sản phẩm này đang được ứng dụng rộng rãi trong các loại lò hơi công nghiệp và hệ thống sưởi ở nhiều ngành nghề.

---

Thành phần và đặc điểm vật lý của viên nén vỏ trấu

Cấu tạo từ nguyên liệu tự nhiên

Viên nén vỏ trấu được sản xuất hoàn toàn từ vỏ trấu sau thu hoạch, không pha trộn tạp chất. Nguyên liệu này đảm bảo tính đồng nhất và không gây ảnh hưởng xấu đến thiết bị đốt.

Đặc điểm về kích thước và khối lượng

Thông thường, viên nén vỏ trấu có đường kính khoảng 6–10 mm, chiều dài từ 10–30 mm. Tỷ trọng lớn, dao động từ 1.1–1.3 g/cm³, thuận lợi cho lưu trữ và vận chuyển.

Màu sắc và mùi vị

Viên nén thường có màu nâu sẫm hoặc vàng nâu tùy theo loại trấu và quy trình ép. Mùi tự nhiên, không hắc hoặc gây khó chịu như một số loại nhiên liệu khác.

Khả năng hút ẩm

Khả năng hút ẩm tương đối thấp, dưới 10%, giúp viên nén không bị mục nát khi bảo quản đúng cách. Đây là yếu tố quan trọng đảm bảo hiệu suất cháy ổn định trong các loại lò hơi công nghiệp phổ biến hiện nay.

Độ tro sau đốt

Lượng tro sinh ra từ viên nén vỏ trấu tương đối cao so với các loại viên nén gỗ, thường khoảng 10–15%, tuy nhiên hoàn toàn không độc hại và có thể dùng làm phân bón.

---

Giá trị nhiệt và hiệu suất cháy của viên nén vỏ trấu

Giá trị nhiệt lý tưởng cho đốt công nghiệp

Viên nén vỏ trấu có giá trị nhiệt trung bình từ 3,800–4,200 kcal/kg, phù hợp cho hầu hết các hệ thống đốt công nghiệp và dân dụng.

Hiệu suất cháy ổn định

Nhờ độ ẩm thấp và kết cấu chặt, viên nén vỏ trấu cháy lâu và đều, giúp tăng hiệu suất cho các hệ thống như lò hơi biomass thông dụng.

Tốc độ cháy và khả năng sinh nhiệt

Viên nén cháy nhanh hơn củi hoặc trấu rời, sinh nhiệt nhanh giúp tăng tốc độ khởi động hệ thống. Điều này đặc biệt quan trọng trong các quy trình cần ổn định nhiệt.

Phù hợp với nhiều dạng đầu đốt

Tương thích với nhiều hệ thống đốt như đầu đốt tầng sôi, đầu đốt ghi xích và đầu đốt kiểu phun.

Ứng dụng đa dạng nhờ hiệu suất nhiệt cao

Khả năng sinh nhiệt tốt giúp viên nén vỏ trấu được ứng dụng rộng rãi từ ngành thực phẩm đến dệt may, giấy và hóa chất.

---

Ưu điểm nổi bật của viên nén vỏ trấu

Thân thiện với môi trường

Không thải khí độc hại, không gây ô nhiễm đất hoặc nguồn nước. Góp phần vào xu hướng năng lượng sạch và giảm phát thải.

Nguồn nguyên liệu dồi dào

Với sản lượng lúa lớn mỗi năm, vỏ trấu luôn có sẵn và dễ thu gom, giúp đảm bảo nguồn cung ổn định và lâu dài.

Giá thành cạnh tranh

Chi phí sản xuất thấp hơn viên nén gỗ hoặc than, đặc biệt hiệu quả khi sử dụng số lượng lớn trong các hệ thống ứng dụng của lò hơi biomass trong các ngành công nghiệp.

Dễ vận chuyển và lưu trữ

Nhờ hình dáng đồng nhất và tỷ trọng cao, viên nén dễ đóng bao, chứa trong silo và không bị vỡ vụn trong quá trình di chuyển.

Có thể tận dụng tro sau đốt

Tro sau đốt chứa nhiều khoáng chất, có thể tận dụng làm phân vi sinh hoặc phụ gia cho sản xuất vật liệu xây dựng.

---

Nhược điểm cần lưu ý khi sử dụng

Độ tro cao hơn viên nén gỗ

Cần hệ thống xử lý tro tốt để tránh tắc nghẽn hoặc giảm hiệu suất của lò.

Có thể gây bào mòn đầu đốt

Do lượng silica trong vỏ trấu cao, có thể gây mài mòn nếu dùng lâu dài mà không có giải pháp bảo trì phù hợp.

Không phù hợp cho thiết bị nhỏ

Một số lò dân dụng hoặc lò công suất thấp có thể không xử lý được lượng tro hoặc nhiệt sinh ra.

Phụ thuộc vào nguồn cung nông sản

Khi sản lượng lúa giảm do thiên tai, nguồn nguyên liệu cũng có thể bị ảnh hưởng.

Cần bảo quản đúng cách

Viên nén hút ẩm nếu để trong môi trường ẩm ướt lâu ngày, làm giảm hiệu suất cháy và dễ mục nát.

---

Ứng dụng của viên nén vỏ trấu trong các ngành công nghiệp

Ngành thực phẩm và chế biến nông sản

Sử dụng làm nhiên liệu sấy khô, hấp, đun nấu trong các nhà máy chế biến nông sản, thủy sản.

Ngành dệt nhuộm và may mặc

Cung cấp nhiệt cho quá trình sấy vải, hấp màu, nhuộm – thay thế dầu hoặc gas giúp giảm chi phí.

Ngành giấy và bao bì

Dùng cho lò hơi tạo hơi nước, góp phần giảm chi phí sản xuất và đảm bảo môi trường làm việc an toàn.

Ngành hóa chất và cao su

Thích hợp cho các hệ thống đốt yêu cầu ổn định như trong sản xuất SBR 1502 và các loại dầu hóa dẻo cao su.

Hệ thống sưởi và năng lượng thay thế

Sử dụng cho các hệ thống sưởi dân dụng, lò hơi nhỏ và các khu vực vùng sâu vùng xa không có điện lưới ổn định.

---

So sánh viên nén vỏ trấu với các chất đốt sinh khối khác

So với viên nén gỗ

Viên nén gỗ có lượng tro thấp hơn, giá cao hơn; viên nén vỏ trấu hiệu quả hơn về chi phí nhưng cần kiểm soát tro.

So với mùn cưa ép

Viên nén vỏ trấu có nhiệt lượng tương đương, nhưng sản xuất rẻ hơn và nguyên liệu phổ biến hơn.

So với trấu rời

Hiệu suất đốt cao hơn, sạch hơn, dễ bảo quản và vận chuyển hơn so với trấu rời.

So với than đá

Thân thiện môi trường hơn, không chứa lưu huỳnh và kim loại nặng như than đá.

So với dầu và gas

Giảm đáng kể chi phí vận hành hệ thống lò, đặc biệt trong các ứng dụng chất đốt cho lò hơi công nghiệp.

---

Cách lựa chọn viên nén vỏ trấu chất lượng cao

Kiểm tra tỷ lệ tro và độ ẩm

Lựa chọn sản phẩm có tro thấp (dưới 15%) và độ ẩm dưới 10% để đảm bảo hiệu suất cháy.

Kiểm tra độ bền viên nén

Viên nén không bị vỡ vụn, không mùi lạ, không bị mốc là dấu hiệu chất lượng tốt.

Đảm bảo quy cách đóng gói

Đóng bao kín, chống ẩm, có ghi rõ nguồn gốc, thông số kỹ thuật rõ ràng.

Ưu tiên nguồn hàng ổn định

Chọn đơn vị cung cấp lâu dài, ổn định giúp đảm bảo sản xuất liên tục.

Phù hợp với thiết bị đốt

Lựa chọn đúng kích thước và loại viên nén phù hợp với hệ thống đốt của doanh nghiệp hoặc các loại chất đốt cho lò hơi sinh khối biomass.

---

Lưu ý trong vận hành lò hơi sử dụng viên nén vỏ trấu

Điều chỉnh lượng gió cấp phù hợp

Đảm bảo tỷ lệ không khí – nhiên liệu hợp lý để tránh cháy không hoàn toàn.

Vệ sinh định kỳ hệ thống tro

Hệ thống xử lý tro cần được vệ sinh đều đặn để tránh giảm hiệu suất.

Kiểm tra đầu đốt thường xuyên

Tránh mài mòn hoặc nghẹt do bụi mịn trong viên nén gây ra.

Bảo quản nhiên liệu đúng cách

Tránh để viên nén bị ẩm, tránh ánh nắng trực tiếp và tiếp xúc nước mưa.

Ghi chép dữ liệu vận hành

Theo dõi hiệu suất nhiên liệu, thời gian cháy và lượng tro để tối ưu hóa hệ thống.

---

Kết luận

Viên nén vỏ trấu đang chứng minh là một trong những giải pháp nhiên liệu sinh khối tiềm năng, góp phần đáng kể trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch tại Việt Nam. Với đặc tính thân thiện môi trường, giá thành hợp lý và hiệu suất nhiệt cao, loại nhiên liệu này đang dần chiếm ưu thế trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Tuy vẫn tồn tại một số hạn chế như độ tro cao hoặc cần bảo trì hệ thống lò phù hợp, nhưng những lợi ích mang lại là hoàn toàn xứng đáng.

Việc sử dụng viên nén vỏ trấu không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm phát thải khí nhà kính, đồng thời tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp hiệu quả. Trong bối cảnh năng lượng tái tạo ngày càng được khuyến khích, viên nén vỏ trấu chắc chắn sẽ là lựa chọn tối ưu và lâu dài cho hệ thống lò hơi công nghiệp hiện đại.