Thứ bảy, 10/04/2021 - 8 giờ 53 phút, chiều.

Để nhiệt điện than giảm thiểu tác động tiêu cực

Ngày đăng: 02/04/2018 - 14:56

Tương tự như nhiều quốc gia khác trên thế giới, nguồn nhiệt điện than ở Việt Nam đã và đang chiếm một tỷ trọng lớn trong cơ cấu nguồn điện, góp phần quan trọng đảm bảo an ninh cung cấp điện cho phát triển kinh tế, xã hội. Ưu thế cơ bản của nhiệt điện đốt than là nguồn cung và giá than ổn định, rẻ hơn so với các nguồn nhiên liệu hoá thạch khác. Công nghệ các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) đốt than cũng đã có truyền thống phát triển lâu dài, thương mại hóa, có độ ổn định và tin cậy cao. Cùng với việc tạm dừng chương trình phát triển điện hạt nhân, trong tương lai trung hạn (15 – 20 năm nữa), công suất các nhiệt điện than vẫn sẽ chiếm trên 50% tổng công suất nguồn điện, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện Việt Nam.

06:15 |02/04/2018

Tương tự như nhiều quốc gia khác trên thế giới, nguồn nhiệt điện than ở Việt Nam đã và đang chiếm một tỷ trọng lớn trong cơ cấu nguồn điện, góp phần quan trọng đảm bảo an ninh cung cấp điện cho phát triển kinh tế, xã hội. Ưu thế cơ bản của nhiệt điện đốt than là nguồn cung và giá than ổn định, rẻ hơn so với các nguồn nhiên liệu hoá thạch khác. Công nghệ các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) đốt than cũng đã có truyền thống phát triển lâu dài, thương mại hóa, có độ ổn định và tin cậy cao. Cùng với việc tạm dừng chương trình phát triển điện hạt nhân, trong tương lai trung hạn (15 – 20 năm nữa), công suất các nhiệt điện than vẫn sẽ chiếm trên 50% tổng công suất nguồn điện, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện Việt Nam.

Môi trường nhiệt điện than: Hiện trạng và giải pháp [Kỳ 1]
Môi trường nhiệt điện than: Hiện trạng và giải pháp [Kỳ 2]

ĐOÀN NGỌC DƯƠNG – VIỆN NĂNG LƯỢNG (BỘ CÔNG THƯƠNG)

Đặc thù của các nhà máy nhiệt điện đốt than là sử dụng than làm nhiên liệu, cung cấp năng lượng nhiệt đầu vào cho quá trình chuyển hóa thành năng lượng điện tại đầu ra các máy phát điện. Các phản ứng hóa học của quá trình đốt cháy than trong buồng đốt lò hơi sẽ sinh ra một số chất khí gây ô nhiễm môi trường sinh thái cũng như ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người như: ôxit ni-tơ (NOx), điôxit lưu huỳnh (SO2).

Ngoài ra, các hạt tro xỉ than (dưới dạng bụi) bị cuốn theo khói thải phát tán ra ngoài cũng gây ô nhiễm bụi cho môi trường không khí xung quanh. Cùng với các dạng phát thải khác từ NMNĐ than (nước thải, tiếng ồn, tro xỉ), các phát thải gây ô nhiễm này cần thiết phải được giảm thiểu, kiểm soát và khống chế ở mức độ phù hợp để đáp ứng yêu cầu về bảo vệ môi trường, góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững của công nghiệp nhiệt điện đốt than nói riêng cũng như tổng thể ngành năng lượng nói chung.

Quy phạm pháp luật về phát thải khí của công nghiệp nhiệt điện than

Hiện nay, quy phạm pháp luật về bảo vệ môi trường liên quan đến khí thải từ NMNĐ đốt than tại Việt Nam được quy định tại các Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành, cụ thể như sau: QCVN 22:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp nhiệt điện; QCVN 05:2013/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.

Trong đó, Quy chuẩn Việt Nam QCVN 22:2009/BTNMT (gọi tắt là QCVN 22) quy định mức phát thải tại nguồn (tải lượng chất ô nhiễm tại đầu ra ống khói NMNĐ than, nghĩa là trước khi phát thải ra môi trường). Bên cạnh đó, Quy chuẩn Việt Nam QCVN 05:2013/BTNMT quy định về nồng độ tối đa các chất ô nhiễm trong môi trường không khí xung quanh. Các chất ô nhiễm từ khí thải các NMNĐ than được xác định gồm: NOx, SO2, và bụi.

Theo QCVN22, nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm này trong khí thải NMNĐ được xác định tùy thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng, vị trí địa điểm nhà máy và quy mô công suất.

Ngoài ra, để đáp ứng yêu cầu theo QCVN05, nồng độ tối đa của các chất ô nhiễm trong khí thải NMNĐ than có thể phải khống chế thấp hơn nữa.

Công nghệ và trang bị xử lý khí thải NMNĐ than

Việc áp dụng các công nghệ và thiết bị xử lý khí thải NMNĐ than để kiểm soát chất lượng không khí đã được thực hiện từ những năm 50 – 60 của thế kỷ trước tại các nước phát triển như Mỹ, Nhật Bản, EU…, sau đó đến những thập niên cuối của thế kỷ 20 dần được áp dụng tại hầu hết các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Thiết bị bảo vệ môi trường tập trung vào xử lý các sản phẩm của quá trình đốt cháy than với các công nghệ chính sau:

Công nghệ kiểm soát bụi (các hạt tro xỉ than có kích cỡ rất nhỏ) trong khí thải: bao gồm các bộ lọc bụi kiểu màng nước, kiểu túi, lọc bụi tĩnh điện (ESP).

Công nghệ kiểm soát NOx: sử dụng cách thức phun hóa chất dạng kiềm vào khí thải để phản ứng trung hòa NOx, qua đó khống chế được nồng độ chất ô nhiễm này trước khi thải ra môi trường qua ống khói. Hiện nay, phổ biến áp dụng 2 công nghệ: phản ứng có xúc tác chọn lọc (SCR) và phản ứng không xúc tác chọn lọc (SNCR).

Công nghệ kiểm soát SO2: cũng tương tự công nghệ khử NOx, việc khử SO2 trong khí thải cũng thực hiện trong các bộ (tháp) phản ứng (gọi là các tháp FGD), lắp đặt trước ống khói, sử dụng chất khử gốc kiềm để phản ứng trung hòa SO2 trong khí thải lò hơi. Một biến thể của dạng công nghệ này là sử dụng nước biển (tại các nhà máy nằm sát biển) làm chất khử, nhờ đó giảm được đáng kể chi phí vận hành của hệ thống FGD.

Trong vài thập niên vừa qua, do yêu cầu ngày càng cao về bảo vệ môi trường ở hầu hết các nước trên thế giới, đặc biệt là tại các nước phát triển, các nhà chế tạo thiết bị nhiệt điện đốt than đã tập trung phát triển công nghệ đốt than theo hướng giảm thiểu tối đa phát thải các chất ô nhiễm ngay trong quá trình cháy (còn gọi là phát thải cơ sở) tại buồng đốt lò hơi mà không phải hy sinh (giảm) hiệu suất đốt cháy than. Chẳng hạn, đối với công nghệ đốt than phun (PC) truyền thống: phát triển hệ thống vòi đốt than bột kiểu phát thải thấp low-NOx.

Bên cạnh đó, một dạng công nghệ đốt than mới khác cũng được nghiên cứu, phát triển và thương mại hóa thành công, đó là công nghệ đốt than kiểu lớp sôi tuần hoàn (CFB). Công nghệ này cho phép sử dụng nhiên liệu chất lượng thấp có hàm lượng lưu huỳnh cao trong khi vẫn giảm thiểu đáng kể được phát thải NOx, SO2 cơ sở.

Song song với đó là hoàn thiện và tối ưu hóa công nghệ các hệ thống thiết bị xử lý khí thải sau quá trình cháy với hiệu suất và chi phí phù hợp để kiểm soát nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải lò hơi ở mức cho phép trước khi thải ra ống khói.

Tình hình áp dụng tại Việt Nam

Để đáp ứng yêu cầu về bảo vệ môi trường, hầu hết các NMNĐ than tại Việt Nam đều được trang bị các hệ thống xử lý khí thải như nêu ở trên. Do đặc thù về chủng loại chất lượng than, mức độ sẵn có của các hóa chất khử cũng như chi phí đầu tư ban đầu và chi phí O&M của các hệ thống thiết bị, công nghệ phổ biến áp dụng tại các NMNĐ than ở Việt Nam như sau:

Thiết bị khử bụi: kiểu tĩnh điện (ESP)

Công nghệ khử bụi kiểu ESP có truyền thống phát triển lâu dài, độ tin cậy và ổn định cao, giá thành hợp lý, nhiều kinh nghiệm trong vận hành, bảo dưỡng sửa chữa. Thiết bị có hiệu suất khử bụi cao đến 99,9%, có thể bảo đảm nồng độ bụi ở đầu ra bộ lọc thấp đến khoảng 30 – 40 mg/Nm3 (để so sánh, theo QCVN22 nồng độ bụi tối đa cho phép tại phần lớn các NMNĐ than hiện nay và sẽ vận hành trong thời gian tới, với cỡ công suất tổ máy 300 – 600MW, sử dụng than antraxit trong nước hoặc than á bitum nhập khẩu nằm trong khoảng 100 – 140 mg/Nm3, tương ứng với hiệu suất khử bụi yêu cầu khoảng 99,2 – 99,6%).

Trước đây, toàn bộ trang thiết bị của bộ khử bụi ESP (phần cơ khí, điện, điều khiển…) đều phải nhập khẩu. Hiện nay nhiều nhà sản xuất, chế tạo trong nước đã đầu tư trang bị các công cụ thiết kế, dây chuyền chế tạo, nhân lực… để có thể gia công chế tạo trong nước hầu hết các cấu phần cơ khí, điện, chỉ phải nhập khẩu 1 số thiết bị chính trong hệ thống (như máy biến áp, bộ điều khiển), qua đó giảm được chi phí đầu tư và sửa chữa các hệ thống thiết bị này.

Một điểm cần lưu ý, đối với các NMĐ than sử dụng dầu nặng (FO) làm nhiên liệu phụ (khi khởi động lò hơi, đốt kèm khi phụ tải thấp), yêu cầu các bộ ESP phải được thiết kế để có thể đưa vào vận hành ngay từ khi bắt đầu đốt dầu, nhằm ngăn ngừa hiện tượng khói đen (do muội, cặn dầu cháy không hết) phát tán ra môi trường từ ống khói nhà máy.

Hệ thống khử SO2

Công nghệ FGD kiểu ướt bao gồm 2 kiểu chính sau: Phương pháp ướt dùng đá vôi và phương pháp dùng nước biển.

Phương pháp khử SO2 kiểu ướt dùng đá vôi làm chất khử rất phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt Nam và đã được kiểm nghiệm, thương mại hóa qua chế tạo và vận hành. Trong phương pháp này khí thải từ lò hơi mang theo SO2 được đưa qua tháp hấp thụ kiểu ướt. Tại đây khí SO2 được dung dịch bùn đá vôi (chất khử) hấp thụ và trung hòa, trở thành canxi sunfit và canxi sunfat (thạch cao).

Phương pháp này có hiệu suất khử cao, đến trên 95% – tương ứng với nồng độ SO2 tại đầu ra bộ khử

: Tin năng lượng — NLVN.vn

  • 9 lượt xem
  • Print Print