WhatsApp
National Council for Cement and Building Materials (NCCBM) tại Ballabgarh, Haryana (Ấn Độ) đã lắp đặt hai hệ pilot quy mô phòng thí nghiệm–thử nghiệm nhằm nâng tỷ lệ thay thế nhiệt (TSR) từ refuse-derived fuel (RDF): máy sấy nhiên liệu thay thế (AF dryer) công suất khoảng 100–150 kg/h và downdraft gasifier cấp liệu khoảng 20 kg/h. Cả hai hệ được Bureau of Energy Efficiency (BEE) hỗ trợ tài chính. Thông số kỹ thuật được Dr Kapil Kukreja và Dr Prateek Sharma mô tả trên Indian Cement Review ngày 21/7/2026.
Đây là pilot R&D tại cơ sở NCCBM, không phải dự án thương mại đã lắp tại nhà máy xi măng. Các thí nghiệm tối ưu thông số vẫn đang diễn ra trước khi có thể xem xét triển khai quy mô nhà máy.
Thông tin chính
| Nội dung | Chi tiết |
|---|---|
| Tổ chức | NCCBM (National Council for Cement and Building Materials), Ballabgarh, Haryana, Ấn Độ |
| Tài trợ | Bureau of Energy Efficiency (BEE) |
| Hai hệ pilot | (1) AF dryer sấy RDF; (2) downdraft gasifier tạo syngas |
| AF dryer — công suất | Khoảng 100–150 kg/h |
| Nhiệt độ khí sấy | 60–90°C (khí nóng điện trở trên băng lưới đa cấp) |
| Thời gian lưu RDF | Khoảng 15–30 phút |
| Ẩm đầu ra (thiết kế) | <10%; giảm ẩm khoảng 25–30 điểm % |
| Gasifier — cấp liệu | Khoảng 20 kg/h RDF |
| Shredder | 100 kg/h; RDF fluff <50 mm |
| Mode gasifier | Hot air / hot gas / cold gas (cold gas có chloride cleaning) |
| Giám sát | Online syngas analyser (NDIR) + SCADA |
| Mô phỏng | Aspen Plus — tích hợp gasification với calciner |
| Trạng thái | Đang thí nghiệm tối ưu thông số; chưa scale-up nhà máy |
| Nguồn kỹ thuật chính | Indian Cement Review, 21/7/2026 (Kukreja & Sharma) |
Hai pilot BEE tại Ballabgarh
Theo Indian Cement Review, hai hệ mới được lắp tại NCCBM Ballabgarh gồm máy sấy nhiên liệu thay thế và cụm gasifier downdraft.
Cả hai được BEE hỗ trợ tài chính. Mục tiêu chung là xử lý các hạn chế khi đốt RDF trực tiếp trong calciner hoặc kiln, rồi đưa RDF đã sấy hoặc syngas vào hướng thay thế nhiệt có kiểm soát hơn.
Kênh tổ chức NCCBM mô tả thêm hai khung dự án BEE: thiết kế AF dryer tận dụng nhiệt thải cooler/ESP, và tích hợp RDF gasification với cement calciner. Team lead được nêu lần lượt là Dr Kapil Kukreja và Dr Prateek Sharma.
Vì sao đốt RDF trực tiếp gặp hạn chế
RDF là phần cháy được từ chất thải rắn đô thị, thường gồm nhựa, giấy, bìa và dệt may.
Kukreja và Sharma nêu các nút thắt vận hành khi đốt trực tiếp: ẩm cao và biến động làm tiêu hao nhiệt bay hơi, kẹt hệ thống cấp liệu và rút ngắn tuổi thọ shredder; thành phần dị thể gây dao động nhiệt và cháy không ổn định; tro/inert cao có thể pha loãng clinker; chloride và kiềm làm tăng bám dính, tắc nghẽn kiln/calciner và downtime.
Từ đó, bài ICR lập luận cần điều hòa nhiên liệu (sấy) và đường sử dụng khác (khí hóa) thay vì chỉ tăng lượng RDF thô vào lò.
AF dryer: 100–150 kg/h, ẩm đầu ra dưới 10%
Máy sấy pilot là kiểu băng tải lưới đa cấp (multi-stage wire mesh conveying dryer).
Khí sấy dùng điện trở ở khoảng 60–90°C. Công suất phù hợp khoảng 100–150 kg/h. Thời gian lưu RDF trong máy khoảng 15–30 phút. Đầu ra thiết kế dưới 10% ẩm.
Theo ICR, setup giúp giảm ẩm khoảng 25–30 điểm %, cải thiện chảy liệu, giảm kẹt, kéo dài tuổi thọ shredder và giảm downtime. Hướng tận dụng khí cooler stack cũng được nêu như lợi ích thiết kế khi chuyển sang nhà máy.
Ở giai đoạn pilot tại Ballabgarh, nguồn nhiệt sấy được mô tả là khí nóng điện trở. Việc dùng khí cooler stack là hướng lợi ích khi triển khai tại nhà máy, không đồng nghĩa pilot hiện đã gắn cooler stack thương mại.
Downdraft gasifier: cấp liệu khoảng 20 kg/h
Gasifier downdraft được chọn vì thiết kế tương đối đơn giản và syngas thường ít tar/hạt hơn một số cấu hình khác, theo mô tả của nhóm tác giả.
Công suất cấp liệu khoảng 20 kg/h RDF. Hệ có thể chạy liên tục nhờ vít cấp liệu. Trong reactor, RDF lần lượt qua pyrolysis, cháy và reduction; khí hóa dùng không khí (air) làm gasifying agent. Vít phía dưới thu char và tro.
Shredder công suất 100 kg/h chuẩn bị liệu: RDF fluff kích thước dưới 50 mm.
Ba mode: hot air, hot gas và cold gas
Cụm gasifier vận hành theo một hoặc nhiều mode:
- Hot gas: syngas thô nhiệt độ cao, có thể dùng trực tiếp cho ứng dụng nhiệt tại nhà máy xi măng.
- Hot air: cung cấp không khí môi trường đã gia nhiệt làm gasifying agent.
- Cold gas: chuỗi lọc làm sạch syngas ở nhiệt độ thấp hơn; có hệ chloride cleaning riêng để hướng tới syngas ít clo hơn.
Cold gas mode được nhấn mạnh với RDF giàu PVC hoặc muối, vì chloride là một nguyên nhân bám dính kiln/calciner khi đốt trực tiếp.
Giám sát NDIR, SCADA và mô phỏng Aspen Plus
Online syngas analyser dùng cảm biến NDIR dual beam dual wavelength để theo dõi thành phần và giá trị nhiệt syngas theo thời gian thực.
Hệ gắn SCADA ghi dữ liệu vận hành liên tục. Các thí nghiệm về thành phần syngas, calorific value, yield, nhiệt độ và chỉ tiêu hiệu suất gasifier đang được tiến hành, theo ICR.
Nhóm cũng phát triển mô hình mô phỏng tích hợp quá trình khí hóa với vận hành calciner nhà máy bằng Aspen Plus. Đây là công cụ nghiên cứu, chưa phải bằng chứng đã chạy tích hợp thương mại tại một dây chuyền clinker.
Trạng thái: thí nghiệm, chưa scale-up nhà máy
ICR kết luận hai pilot đang trong giai đoạn thí nghiệm chủ động để thiết lập và tối ưu thông số kỹ thuật trước khi triển khai ở cấp nhà máy.
Các hướng nghiên cứu tiếp theo được nêu gồm co-gasification RDF/biomass/coal với air/oxygen/steam, tối ưu chất lượng syngas cho đồng đốt kiln, và nghiên cứu liên quan hydrogen xanh từ cụm gasifier. Đây là lộ trình R&D, không phải lịch COD thương mại.
Phân biệt pilot Ballabgarh với triển khai nhà máy
Quy mô gasifier khoảng 20 kg/h và dryer khoảng 100–150 kg/h là quy mô pilot. Chúng không tương đương công suất AF của một nhà máy clinker thương mại.
Giá trị công bố hiện nay nằm ở thông số thiết kế, cấu hình mode và chương trình đo–mô phỏng. Chưa có trong ICR một bảng kết quả thương mại về TSR đạt được tại nhà máy cụ thể nhờ hai hệ này.
Những điểm còn mở
Các điểm chưa có số liệu công khai đầy đủ trong nguồn ICR gồm:
- Kết quả đo dài hạn về syngas yield và LHV ổn định theo từng mode;
- Mức TSR thực tế khi tích hợp syngas vào calciner nhà máy cụ thể;
- Ngày và địa điểm scale-up thương mại đầu tiên;
- Chi phí CAPEX/OPEX khi chuyển từ pilot sang module nhà máy.
Hai hệ Ballabgarh là pilot R&D được BEE hỗ trợ.
Những bước tiếp theo
Các thông tin cần theo dõi gồm kết quả thí nghiệm syngas đã công bố, cập nhật mô hình Aspen Plus gắn calciner, và bất kỳ thông báo nào của NCCBM hoặc BEE về thử nghiệm tại nhà máy.
Việc có thông số pilot không đồng nghĩa đã hoàn tất phê duyệt hoặc lắp đặt thương mại.
Nguồn: Indian Cement Review, “Technological Innovation for Enhanced RDF Utilisation”, Dr Kapil Kukreja & Dr Prateek Sharma, 21/7/2026; NCCBM / kênh tổ chức — ghi nhận pilot BEE–NCB (AF dryer và RDF gasifier); NCCBM tender công khai trước đó về RDF Based Downdraft Gasifier System và pilot-scale vertical solid AF dryer.
