Tối ưu vận hành đang trở thành chìa khóa giảm phát thải tại VICEM Bút Sơn

Cập nhật: 01/07/2026 10:47

Trước yêu cầu ngày càng cao về giảm phát thải khí nhà kính trong ngành xi măng, nhiều doanh nghiệp đang đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sản xuất theo hướng carbon thấp. Tại Công ty CP Xi măng VICEM Bút Sơn, hàng loạt giải pháp từ cải tạo dây chuyền, sử dụng nhiên liệu thay thế đến tận dụng nhiệt khí thải phát điện đang được triển khai nhằm giảm phát thải CO₂ và nâng cao hiệu quả vận hành.

Ngành xi măng hiện là một trong những lĩnh vực công nghiệp phát thải lớn do quá trình sản xuất tiêu thụ nhiều năng lượng nhiệt và phát sinh lượng lớn CO₂ trong công đoạn nung luyện nguyên liệu. Khi Việt Nam bắt đầu triển khai cơ chế kiểm soát phát thải khí nhà kính, bài toán giảm phát thải đang trở thành yêu cầu mang tính dài hạn đối với các doanh nghiệp sản xuất xi măng. Để thích ứng với xu hướng sản xuất carbon thấp, nhiều nhà máy đã bắt đầu đẩy mạnh đầu tư công nghệ, tối ưu vận hành và mở rộng các giải pháp giảm phát thải ngay trong quá trình sản xuất. Những giải pháp đang được triển khai tại VICEM Bút Sơn là một ví dụ cho quá trình chuyển dịch đang diễn ra trong ngành.

Tối ưu dây chuyền sản xuất để giảm tiêu hao năng lượng và phát thải

Việc ngành xi măng Việt Nam bước vào giai đoạn thí điểm phân bổ hạn ngạch phát thải khí nhà kính đang tạo ra áp lực chuyển đổi ngày càng rõ hơn đối với các doanh nghiệp sản xuất. Với tổng hạn ngạch phát thải được phân bổ ở mức 5.137.683 tấn CO₂ trong giai đoạn 2025 - 2026, VICEM Bút Sơn đang tiếp tục đẩy mạnh nhiều giải pháp kỹ thuật nhằm kiểm soát phát thải và tối ưu hiệu quả vận hành.

Trên thực tế, quá trình này đã được doanh nghiệp triển khai từ nhiều năm trước thông qua việc cải tạo sâu dây chuyền sản xuất. Trước khi cải tạo, dây chuyền 1 của nhà máy chưa đạt công suất thiết kế, trong khi mức tiêu hao điện và nhiệt còn ở mức cao. Sau khi tiến hành cải tạo calciner để tăng thời gian lưu liệu, thay thế 2 ống lồng C5 cùng cyclone C5 nhằm giảm sụt áp và giảm vận tốc dòng khí, nhiều điểm nghẽn kỹ thuật đã được xử lý. Công suất dây chuyền tăng từ 3.950 tấn clinke/ngày lên hơn 4.502 tấn clinker/ngày.

Cùng với đó, mức tiêu hao than giảm xuống còn 798,18 kcal/kg clinker, tiêu hao điện giảm khoảng 3 kWh/tấn sản phẩm. Theo tính toán, việc tối ưu vận hành giúp nhà máy VICEM Bút Sơn tiết kiệm khoảng 6,9 tỷ đồng chi phí điện và hơn 25,5 tỷ đồng chi phí than mỗi năm.

Một thay đổi đáng chú ý khác là dây chuyền hiện đã chuyển từ việc sử dụng than phẩm cấp cao kèm đầu theo thiết kế ban đầu sang sử dụng than chất lượng thấp hơn kết hợp với nhiên liệu thay thế. Giải pháp này góp phần giảm chi phí biến đổi trong sản xuất đồng thời tạo thêm dư địa giảm phát thải CO₂.

Trong năm 2026, doanh nghiệp xi măng này tiếp tục nghiên cứu xử lý thêm các điểm nghẽn kỹ thuật lớn thông qua đầu tư hệ thống vòi đốt phù hợp với than phẩm cấp thấp, tăng khả năng sử dụng nhiên liệu thay thế, cải tạo hệ thống ghi làm lạnh và nâng cao hiệu quả vận hành toàn dây chuyền.

Tăng sử dụng nhiên liệu thay thế và giảm tỷ lệ clinker trong xi măng

Song song với tối ưu công nghệ, xu hướng gia tăng sử dụng nguyên, nhiên liệu thay thế đang được nhiều doanh nghiệp xi măng xem là giải pháp quan trọng để giảm phát thải và tiết kiệm tài nguyên không tái tạo. Là một trong những đơn vị triển khai khá sớm mô hình đồng xử lý chất thải trong sản xuất xi măng, từ năm 2020, VICEM Bút Sơn đã bắt đầu sử dụng chất thải phát sinh từ các ngành công nghiệp và nông nghiệp như bùn thải, tro xỉ, thạch cao nhân tạo cùng nhiều loại chất thải khác để thay thế một phần nguyên liệu đầu vào.

 

Toàn bộ quá trình sản xuất, đồng xử lý chất thải, chất thải nguy hại được điều khiển từ CCR tai nhà máy VICEM Bút Sơn.

Giải pháp này giúp giảm sử dụng các nguồn tài nguyên truyền thống như đá vôi, đất sét và than, đồng thời góp phần giảm áp lực xử lý chất thải đối với môi trường. Hiện mỗi tháng VICEM Bút Sơn xử lý hơn 1.400 tấn chất thải các loại, bao gồm bùn thải nguy hại, đất đá thải có thành phần nguy hại, dầu thải, sơn thải và nhiều vật liệu công nghiệp sau sử dụng khác. Theo kế hoạch năm 2026, VICEM Bút Sơn đặt mục tiêu nâng tỷ lệ nguyên liệu thay thế lên trên 38%, đồng thời nâng tỷ lệ thay thế đất sét lên hơn 17,6%.

Doanh nghiệp cũng tăng cường sử dụng thạch cao nhân tạo nhằm giảm chi phí biến đổi trong sản xuất, trong đó tỷ lệ sử dụng dự kiến đạt 100% đối với xi măng bao, trên 60% với sản phẩm PCB40 rời và trên 50% với sản phẩm PC40 Type 1.

Bên cạnh nguyên liệu thay thế, giảm tỷ lệ clinker trong xi măng cũng đang được xem là giải pháp quan trọng trong lộ trình giảm phát thải của ngành xi măng. Clinker là công đoạn phát sinh lượng CO₂ lớn nhất trong toàn bộ quy trình sản xuất do đòi hỏi nhiệt độ nung cao và tiêu tốn lượng lớn năng lượng nhiệt. Để giảm hệ số clinker, VICEM Bút Sơn đang nghiên cứu điều chỉnh thành phần hóa, tối ưu chế độ nung luyện để nâng cao cường độ clinker, tăng sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính cao, nghiên cứu tỷ lệ SO₃ tối ưu trong xi măng và gia tăng sử dụng tro bay.

Song song với đó là nghiên cứu phát triển các dòng vật liệu xây dựng carbon thấp như xi măng đất sét nung LC3, xi măng sử dụng vật liệu xây dựng đổ thải làm cấp phối, bê tông sử dụng cát biển và nước biển cho khu vực hải đảo hoặc vùng chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn.

Tận dụng nhiệt khí thải phát điện và tăng cường quản lý phát thải bằng công nghệ số

Cùng với các giải pháp giảm phát thải trực tiếp trong sản xuất, tận dụng nguồn nhiệt thừa khí thải để phát điện đang trở thành một trong những hướng đi quan trọng giúp các nhà máy xi măng giảm phát thải gián tiếp từ tiêu thụ điện năng.

Đầu năm 2024, VICEM Bút Sơn đã đưa vào vận hành hệ thống tận dụng nhiệt khí thải của 2 dây chuyền sản xuất để phát điện với tổng mức đầu tư hơn 454 tỷ đồng. Sau thời gian vận hành, hệ thống đạt công suất phát điện trung bình 12,3 MW, cao hơn mức thiết kế ban đầu. Tỷ lệ điện năng tự dùng duy trì ở mức 5,69%, thấp hơn mức cam kết hợp đồng là 7%. Mức tiêu thụ nước thô cũng giảm xuống còn khoảng 0,01 m³/kWh điện tạo ra.

 

Hệ thống tận dụng nhiệt thừa khí thải dây chuyền 1 và 2 để phát điện tại nhà máy VICEM Bút Sơn.

Theo tính toán, hệ thống giúp giảm khoảng 86.000 tấn CO₂ phát thải mỗi năm nhờ giảm lượng điện phải sử dụng từ hệ thống nhiệt điện bên ngoài. Đồng thời doanh nghiệp xi măng này tiết kiệm trên 100 tỷ đồng chi phí điện mỗi năm.

Hiện hệ thống tận dụng nhiệt khí thải của VICEM Bút Sơn đang cung cấp khoảng 25 - 30% tổng nhu cầu điện tiêu thụ của toàn nhà máy. Ngoài hiệu quả về năng lượng, việc tận dụng nhiệt khí thải còn góp phần giảm nhiệt độ khí thải ra môi trường, tăng hiệu suất hoạt động của các quạt công nghệ và cải thiện độ bền của hệ thống lọc bụi điện.

Song song với đó, doanh nghiệp cũng đã triển khai phần mềm MRV để đo đạc, báo cáo và thẩm định lượng phát thải CO₂ trực tiếp và gián tiếp theo từng đơn vị sản phẩm nhằm phục vụ công tác kiểm soát phát thải và xây dựng chiến lược phát triển bền vững dài hạn.

Có thể thấy, quá trình giảm phát thải trong ngành xi măng hiện không còn dừng lại ở những giải pháp riêng lẻ mà đang trở thành quá trình tái cấu trúc toàn diện hoạt động sản xuất tại nhiều nhà máy. Từ tối ưu dây chuyền công nghệ, tăng sử dụng nguyên liệu thay thế cho tới tận dụng nguồn năng lượng nội tại trong hệ thống sản xuất, các doanh nghiệp đang từng bước xây dựng mô hình vận hành hiệu quả hơn về năng lượng và phát thải. Những giải pháp đang được triển khai tại VICEM Bút Sơn cho thấy quá trình chuyển đổi sang mô hình sản xuất xi măng carbon thấp tại Việt Nam đang dần bước từ định hướng sang giai đoạn triển khai thực tế, khi yêu cầu giảm phát thải ngày càng trở thành một tiêu chí quan trọng trong chiến lược phát triển của doanh nghiệp xi măng.

Cem.Info