Nlmt khitunhien nhom8 ngantrinh

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO MÔN HỌC NĂNG LƯỢNG VÀ MÔI TRƯỜNG NHIỆT ĐIỆN TỪ KHÍ TỰ NHIÊN VÀ KHÍ ĐỒNG HÀNH GVHD : TS Nguyễn Lữ Phương Lớp : 01QLMT01 & 01QLMT02 SVTH : Trần Phương Linh Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh Nguyễn Thị Kim Loan Nguyễn Công Thoại Bùi Thị Thu Thảo Phạm Nhật Tuấn Trung Lý Bá Đạt Nguyễn Nhật Thanh Nguyên Tô Thị Tuyết Giang 10 Nguyễn Hồng Yên TP.HCM, tháng năm 2016 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN I Khí tự nhiên khí đồng hành 1 Thành phần đặc tính khí tự nhiên khí đồng hành .1 Trữ lượng khí tự nhiên .2 Khí tự nhiên sử dụng vào mục đích nào? II Nhà máy nhiệt điện 10 Nhà máy nhiệt điện 10 Phân loại nhà máy nhiệt điện 10 CHƯƠNG 2: NHIỆT ĐIỆN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG KHÍ TỰ NHIÊN VÀ KHÍ ĐỒNG HÀNH .12 I Cấu tạo nguyên lý hoạt động tuabin khí 12 Cấu tạo 13 Nguyên lý hoạt động 14 II Sử dụng tuabin khí để phát điện 14 Các loại hệ thống tuabin khí sử dụng nhà máy nhiệt điện .15 Đánh giá hiệu hệ thống chu trình đơn chu trình hỗn hợp 15 Nhiên liệu sử dụng 16 Ưu nhược điểm nhiệt điện sử dụng tuabin khí 16 III Ảnh hưởng nhiệt điện khí tự nhiên đến môi trường 17 Từ trình khai thác 17 Từ trình sử dụng 18 CHƯƠNG 3: MỘT SỐ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ KHÍ ĐỒNG HÀNH TRÊN THẾ GIỚI 19 I Một số nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên khí đồng hành giới 19 Nhà máy Surgutskaya GRES-2, Nga .19 Nhà máy Chiba, Nhật Bản .22 Nhà máy Jebel Ali – Power and Desalination Plant, Các nước tiểu vương quốc Ả Rập thống 27 II Một số nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên khí đồng hành Việt Nam 29 Nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ 29 Nhà máy nhiệt điện Cà Mau 32 Nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch 34 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 37 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN I Khí tự nhiên khí đồng hành Thành phần đặc tính khí tự nhiên khí đồng hành Khí tự nhiên tự nhiên khai thác từ mỏ khí, cịn khí đồng hành khai thác từ mỏ dầu đồng thời với trình khai thác dầu mỏ Trong khí tự nhiên thành phần chủ yếu metan (chiếm đến 98% theo thể tích) Các mỏ khí tự nhiên túi khí nằm sâu mặt đất Khí đồng hành thu từ mỏ dầu với trình khai thác dầu mỏ Trong thành phần khí đồng hành ngồi cấu tử metan, cịn có etan, propan, butan hydrocacbon nặng với hàm lượng đáng kể Thành phần cấu tử khí thay đổi phạm vi rộng tùy theo mỏ dầu khai thác Ngoài ra, thành phần khí tự nhiên khí đồng hành cịn có H 2O, H2S, hợp chất chứa lưu huỳnh, CO2, N2 heli Hình 1.1 Sơ đồ địa chất nguồn khí tự nhiên (Nguồn: U.S Energy Information Administration) Người ta cịn phân loại khí theo hàm lượng hydrocacbon từ propan trở lên Khí giàu propan, butan hydrocacbon nặng (trên 150 g/m 3) gọi khí béo (hoặc khí dầu) Từ khí người ta chế xăng khí, khí hóa lỏng (LNG) hydrocacbon cho công nghệ tổng hợp hữu Cịn khí chứa hydrocacbon nặng (từ propan trở lên, mức 50 g/m3) gọi khí khơ (hoặc khí gầy), sử dụng làm nhiên liệu cho công nghiệp đời sống, làm nguyên liệu cho công nghệ tổng hợp hữu cơ, nguyên liệu cho sản xuất phân đạm, sản xuất etylen, axetylen, etanol… Trữ lượng khí tự nhiên a Trữ lượng khí tự nhiên giới Hình 1.2 Phân bố khí tự nhiên theo khu vực (Nguồn: eia.org) Hiện nay, tổng trữ lượng khí tự nhiên giới đến tháng năm 2014 khoảng 6973 nghìn tỷ feet3 (Cơ quan lượng Mỹ - EIA) Tổng trữ lượng khí tự nhiên giới (trillion cubic feet) 7000 6950 6900 6850 6800 6750 6700 6650 6600 6550 2011 2012 2013 2014 Biểu đồ 1.1 Tổng trữ lượng khí tự nhiên giới từ năm 2011 đến 2014 (Nguồn: eia.org) Nga, Iran Quatar nước có trữ lượng khí thiên nhiên nhiều nhất, chiếm 50% tổng trữ lượng khí thiên nhiên phát toàn giới Hiện Nhật Bản khách mua khí đốt thiên nhiên lớn giới Khủng hoảng hạt nhân động đất sóng thần hồi tháng khiến nước phải tìm kiếm nguồn lượng thay nhiều Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, nhu cầu khí đốt tồn cầu dự kiến lên đến 5,1 nghìn tỷ mét khối vào năm 2035, tăng so với 3,3 nghìn tỷ mét khối Phần lớn nhu cầu đến từ nước OECD, chiếm khoảng 80%, giai đoạn từ năm 2010 đến 2035 Bảng 1.1 Các nước có trữ lượng khí tự nhiên nhiều giới TT Tên nước Trữ lượng phát (nghìn tỷ m3) Tỷ lệ tổng trữ lượng phát toàn cầu (%) Nga 47,57 25,02 Iran 29,6 15,56 Quatar 25,47 13,39 Turkmenistan 7,5 3,95 Ả Rập Xê Út 7,46 3,92 Mỹ 6,93 3,64 UAE 6,07 3,19 Nigeria 5,25 2,76 Venezuela 4,98 2,62 10 Algieri 4,5 2,37 (Nguồn: iea.org) a Trữ lượng khí tự nhiên Việt Nam Tính đến 31/12/2004, Việt Nam có 27 mỏ khí phát hiện, chủ yếu thềm lục địa 200 m nước Tổng trữ lượng khí tự nhiên nước ta đến năm 2015 khoảng 24,7 nghìn tỷ feet3 (theo EIA) Tổng trữ lượng khí tự nhiên Việt Nam (trillion cubic feet) 30 25 20 15 10 2011 2012 2013 2014 2015 Biểu đồ 1.2 Tổng trữ lượng khí tự nhiên Việt Nam từ năm 2011 đến 2015 (Nguồn: eia.org) Với mục đích báo cáo trữ lượng khí đưa vào mỏ có trữ lượng thu hồi cuối dự tính (EUR) lớn 0,9 tỉ m3 đối với mỏ đất liền (mỏ khí Tiền Hải C khai thác) mỏ thềm lục địa có trữ lượng lớn 1,8 tỉ m 3 gần mỏ phát triển (mỏ Hoa Mai đánh giá để đưa vào phát triển) Từ năm 1990, có khoảng 370 tỉ m3 khí thiên nhiên có khả bổ sung đưa tổng số trữ lượng khí lên 394,7 tỉ m3, đó, trữ lượng khí tự nhiên 324,8 tỉ m 3 và khí đồng hành 69,9 tỉ m3 Cũng thời gian phát 23 mỏ khí ngồi khơi mỏ khí đất liền Trữ lượng khí (dự kiến thu hồi khí với hệ số thu hồi khí mỏ khoảng 70%) tăng đột biến sau phát mỏ khí Lan Tây – Lan Đỏ năm 1992, mỏ Rồng Đôi (1994) Hải Thạch (1995) Trong số 27 mỏ có trữ lượng đáp ứng điều kiện nêu có mỏ khí có trữ lượng 30 tỉ m3 chiếm khoảng 40% trữ lượng khí (Nguyễn Văn Đắc, 2011) Khí khơng đồng hành Ở bể Nam Cơn Sơn, khí khơng đồng hành phát mỏ với 159,3 tỉ m3 chiếm 40% trữ lượng khí; bể Malay – Thổ chu có 13 mỏ khí, mỏ khí – dầu với trữ lượng 138,2 tỉ m3 chiếm 35%; bể Sông Hồng kể phần đất liền (miền võng Hà Nội) phát mỏ khí vịnh Bắc Bộ mỏ khí đất liền với trữ lượng 7,5 tỉ m3 chỉ chiếm 2% tổng trữ lượng khí; bể Cửu Long, có mỏ dầu khí với trữ lượng 19,8 tỉ m3 chiếm 5% Qua số liệu cho thấy bể Nam Cơn Sơn có trữ lượng khí lớn với nhiều mỏ có quy mô lớn, bể Malay – Thổ chu phát nhiều mỏ có nhiều mỏ nhỏ Trữ lượng khí mỏ khí phát triển, khai thác đưa vào kế hoạch phát triển vài năm tới khoảng 250 tỉ m3 (chiếm khoảng 63%) Khí đồng hành Khí đồng hành phân bố chủ yếu bể Cửu Long với trữ lượng 58,4 tỉ m 3 (15%) tập trung mỏ dầu lớn: Bạch Hổ, Rạng Đông, Hồng Ngọc mỏ dầu – khí: Emerald, Sư Tử Trắng Ngồi lượng khí đồng hành nhỏ (3%) cịn phân bố mỏ khí – dầu như: Bunga Kekwa – Cái Nước, Bunga Raya thuộc Malay – Thổ Chu Khí tự nhiên sử dụng vào mục đích nào? a Trên giới Khí tự nhiên khí đốt sạch, tiết kiệm sử dụng loạt ứng dụng Trong kỷ 19 đầu kỷ 20, khí thiên nhiên sử dụng chủ yếu đường phố tòa nhà để cung cấp ánh sáng, gọi đèn khí (gaslight) Ngày nay, việc thuận tiện phân phối khí tự nhiên dẫn đến loạt ứng dụng khí tự nhiên sử dụng hộ gia đình, doanh nghiệp, nhà máy, nhà máy điện Trước đây, khí đồng hành thành phần khơng mong muốn kèm khai thác dầu mỏ thường bị đốt bỏ Kể tới năm 2003, việc đốt bỏ khối lượng lớn, hàng ngày có đến 10-13 tỷ feet khối toàn giới Tuy nhiên, với tiến cơng nghệ, ứng dụng khí tự nhiên trở nên phổ biến, khí đồng hành tận dụng trở thành nguồn nguyên liệu mang lại hiệu cao Hình 1.3 Một số ứng dụng khí tự nhiên khí đồng hành Khí đồng hành khí tự nhiên nguồn cung cấp ngun liệu quan trọng cho cơng nghiệp hóa học hóa dầu, ví dụ etan Việc sử dụng etan cho phép giảm đầu tư vào sản xuất etylen, rút ngắn thời hạn xây dựng dây chuyền cơng nghệ hóa học hóa dầu khép kín, nhiệt phân etan cho hiệu suất sản phẩm phụ tối thiểu (hiệu suất etylen từ etan 70%, từ bezin 27%, từ gazoil 15%) Thực tế từ nhiều nước giới, với trữ lượng dầu khí tự nhiên lớn, tổ chức sản xuất quy mô lớn với lợi nhuận cao sản phẩm etan, nhiên liệu sử dụng cho động cơ, hydrocacbon, đặc biệt khí hóa lỏng (LNG) - nhiên liệu để sản xuất điện số nhà máy nhiệt điện giới Biểu đồ 1.3 Sản xuất khí thiên nhiên giới theo khu vực (Nguồn: Natural Gas Information 2015, IEA) Biểu đồ 1.4 Sản xuất khí điện từ khí tự nhiên (Nguồn: Natural Gas Information 2015, IEA)