Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/ h

91 1,594 21
  • Loading ...
    Loading ...
    Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 01/02/2015, 20:14

Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH ĐIỆN ĐỐT THAN Ở VIỆT NAM I.1 Vấn đề năng lượng nói chung: Năng lượng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống xã hội của chúng ta, xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng cao. Tiêu thụ năng lượng trên thế giới gia tăng liên tục, từ năm 1976 đến năm 2006 tổng mức tiêu thụ năng lượng trên thê giới tăng từ khoảng 6 tỷ tấn đổi đổi ra dầu (TQD) lên đến 12 TQD. Trong đó năng lượng hoá thạch chiếm 80 % tổng lượng năng lượng nêu trên, năng lượng sinh khối chỉ chiếm khoảng 10 %, còn lại là 10 % năng lượng điện sơ cấp, nguồn năng lượng này được sản xuất gồm 55 % là năng lượng tái tạo mà chủ yếu là thuỷ điện, còn 45% là năng lượng hạt nhân. Khoảng từ những năm 2000, mức tiêu thụ năng lượng hoá thạch tăng trưởng ngày càng cao, đặc biệt cùng với sự tăng trưởng kinh tế của các nước đang phát triển.[1] • Tiềm năng năng lượng ở Việt Nam: Việt Nam có tiềm năng lớn về các nguồn khoáng sản năng lượng và đang được huy động tích cực để phục vụ cho sự phát triển nền kinh tế xã hội Việt Nam có mạng lưới sông ngòi dày đặc có độ dốc cao, là điều kiện tốt cho việc phát triển các công trình thủy điện phục vụ cung cấp điện cho sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Đến nay các nhà địa chất đã phát hiện và xác định được tiềm năng dầu khí ở các bể trầm tích khoảng 4,3 tỷ tấn dầu quy đổi, trong đó trữ lượng là 1,2 tỷ tấn và trữ lượng dầu khí có khả năng thương mại là 814,7 triệu tấn. Tổng tài nguyên khoáng sản than của bể than Quảng Ninh đạt trên 10 tỷ tấn, trong đó trữ lượng đạt hàng tỷ tấn. Than lignit ở dưới sâu đồng bằng sông Hồng với tiềm năng khoảng 200 tỷ tấn là nguồn năng lượng lớn cho thế kỷ 21. Như vậy đây là nguồn nhiên liệu dồi dào cho sự phát triển của ngành nhiệt điện đốt than, đốt dầu và khí thiên nhiên. Ưu thế của ngành phát triển năng lượng nhiệt điện là nguồn nhiên liệu ổn định hơn và chi phí đầu tư thấp hơn so với ngành thủy điện. Ngoài hai nguồn năng lượng truyền thống thì Việt Nam cũng đang có chương trình nghiên cứu sử dụng các nguồn năng lượng mới như: năng lượng mặt trời, địa nhiệt, năng lượng gió, năng lượng sóng thủy triều, năng lượng sinh khối… Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 1 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN I.2 Hiện trạng và xu hướng phát triển nhiệt điện đốt than ở Việt Nam. I.2.1 Hiện trạng ngành nhiệt điện ở Việt Nam Nhu cầu về năng lượng điện ở Việt Nam hiện nay vẫn tiếp tục tăng từ 14- 16%/năm trong thời kỳ 2011-2015 và sau đó giảm dần xuống 11.15%/năm trong thời kỳ 2016-2020 và 7.4-8.4%/năm cho giai đoạn 2021-2030. Vì vậy sản lượng điện hàng năm cũng đang tăng mạnh, tuy nhiên vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng do nhiều lý do khách quan và chủ quan. Tính đến năm 2011 sản lượng điện sản xuất trung bình ngày đạt 285 triệu kWh, tính trung bình năm đạt hàng trăm tỉ kWh. Trong đó nhiệt điện đóng vai trò hết sức quan trọng chiếm khoảng 48-52% tổng sản lượng điện. Nhìn chung hàng năm tốc độ tăng trưởng sản lượng điện đạt từ 12-15% so với năm trước.[2] Để đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ điện, nhiệt điện đốt than đang được ưu tiên lựa chọn và phát triển vì nguồn nguyên liệu ổn định, chi phí xây dựng thấp và thời gian thi công nhanh hơn so với thủy điện. Nguồn nguyên liệu chính trong sản xuất nhiệt điện hiện nay là than, dầu và khí tự nhiên. Theo tổng kết của tập đoàn than khoáng sản Việt Nam, trữ lượng than của nước ta khoảng 10 tỉ tấn, trong đó đã thăm dò tìm kiếm 3,5 tỉ tấn chủ yếu là than atraxit, loại than này đang được khai thác với quy mô lớn và có khả năng đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng than trong nước và một phần xuất khẩu. Ngoài ra, trữ lượng than nâu ở Việt Nam cũng rất lớn nhưng hiện nay vẫn chưa khai thác được nhiều; theo Bộ Công Thương năm 2011 tổng sản lượng dầu khai thác được khoảng 25 triệu tấn/năm, khí thiên nhiên đạt khoảng 9 tỷ m 3 /năm…và sản lượng khai thác hàng năm đều tăng hơn so với năm trước từ 2- 10%. Đây là những loại nhiên liệu sẵn có ở Việt Nam, với các mỏ than lớn tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Ninh, các mỏ dầu khí tập trung ở miền trung và miền nam. Chính vì vậy mà các nhà máy nhiệt điện cũng được phân bố một cách hợp lý dọc theo chiều dài đất nước. Các nhà máy nhiệt điện đốt than tập trung chủ yếu ở miền Bắc như nhà máy nhiệt điện Phả Lại, Thái Bình, Hải Phòng, Uông Bí, Cẩm Phả, Ninh Bình…còn các nhà máy nhiệt điện tua bin khí được xây dựng ở miền trung và miền nam như nhà máy nhiệt điên Phú Mỹ, Vũng Áng, Nhơn Trạch, Duyên Hải 3… I.2.2 Xu thế phát triển nhiệt điện đốt than ở Việt Nam Khoáng sản than năng lượng ở Việt Nam được đánh giá có trữ lượng lớn (10 tỉ tấn), đáp ứng được nhu cầu cho phát triển nhiệt điện đốt than đến khoảng năm 2025. Tuy nhiên do trình độ và điều kiện kinh tế của Việt Nam còn thấp nên trữ lượng than phần lớn còn nằm sâu dưới lòng đất mà chưa khai thác được. Phần có khả năng khai thác thì cũng đã sắp cạn kiệt, chỉ đủ đáp ứng đến hết năm 2011. Vì vậy, để đáp Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 2 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN ứng đủ nhu cầu sử dụng than trong nước, tập Đoàn điện lực Việt Nam đã chủ trương chính sách nhập khẩu than Bitum ở các nước láng giềng mà chủ yếu là Indonesia và Úc. Than nhập khẩu này có thể đốt riêng biệt hoặc pha trộn với than trong nước để tăng khả năng cháy của than trong nước. Vấn đề ở đây là sẽ phải làm sao bố trí địa điểm xây dựng nhà máy thật hợp lý, nhằm phân bổ, cân đối công suất các nhà máy nhiệt điện than giữa các vùng miền. Cụ thể là đảm bảo tỷ lệ 50% công suất ở miền Nam, còn lại ở miền Bắc và miền Trung. Qua đó mới hạn chế được việc truyền tải điện Bắc - Nam, giảm tổn thất, nâng cao chất lượng điện năng, đảm bảo có nguồn cấp cho từng miền, khu vực. Trong việc bố trí xây dựng nhà máy nhiệt điện thì ưu tiên các nhà máy ở phía Bắc sử dụng nguồn than nội địa, còn các nhà máy ở phía Nam thì sử dụng nguồn than nhập khẩu và dầu khí. Trong tương lai việc chuyển giao công nghệ và ứng dụng lò đốt tầng sôi tuần hoàn cho các nhà máy nhiệt điện than cũng được thực hiện vì công nghệ này ít gây ô nhiểm môi trường hơn và hiện được nhiều nước trên thế giới ứng dụng. Dự kiến đến năm 2020 tỉ trọng nhiệt điện than chiếm khoảng 48,6% tổng sản lượng điện của cả nước và đến năm 2030 thì sản lượng nhiệt điện than đạt khoảng 52% tổng sản lượng điện của cả nước.[2] Bên cạnh việc gia tăng phát triển các nhà máy nhiệt điện thì vấn đề bảo vệ môi trường cũng được quan tâm trong trong quá trình đầu tư, lựa chọn công nghệ, lựa chọn nguyên liệu. I.3 Vấn đề môi trường do nhà máy nhiệt điện gây ra I.3.1 Các đặc trưng của chất thải nhà máy nhiệt điện đốt than: Đặc trưng chất thải nhà máy nhiệt điện đốt than chủ yếu phụ thuộc vào thành phần và tính chất của nhiên liệu. Nguồn nguyên liệu chính được sử dụng cho quá trình sản suất là than antraxit - loại than có hàm lượng tro cao, khi đốt tạo ra lượng khói lớn nên chất thải nhà máy nhiệt điện có những đặc trưng chính sau: • Thành phần khói thải: - Khói thải được tạo ra chủ yếu từ quá trình đốt than ở trong lò hơi, với lưu lượng rất lớn chủ yếu mang theo tro bụi và một số chất khí ô nhiễm như SO 2 , NO x , CO, CO 2 , dioxin, furan, VOC, hơi thủy ngân … - Ngoài ra còn có khí thải của các phương tiện giao thông đi lại trong nhà máy; các hợp chất hữu cơ bay hơi bị rò rỉ từ đường ống dẫn, thiết bị cũng như từ các quá trình ở trong nhà máy; bụi than trước quá trình đốt thường xuất hiện ở các cảng Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 3 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN than, cảng lật toa, kho chứa than, quá trình vận chuyển than về kho và vận chuyển sản xuất… • Nước thải: nhu cầu sử dụng nước của nhà máy nhiệt điện là rất lớn nên vấn đề nước thải là không thể tránh khỏi, nước thải nhà máy nhiệt điện đốt than có nguồn gốc từ các quá trình khác nhau và mang những đặc trưng khác nhau:Nước làm mát: được thải ra từ quá trình làm mát bình ngưng và các thiết bị phụ, thường thì có nhiệt độ cao, thành phần và tính chất ít biến đổi so với nguồn nước ban đầu; Nước thải ô nhiễm dầu: do các sự cố rò rỉ dầu, quá trình rửa thiết bị có sử dụng dầu, rửa nồi hơi, các động cơ, nhà dầu, nước mưa chảy tràn… Nước thải chứa dầu thường có màng dầu nổi ở phía trên, nếu hàm lượng dầu lớn có màu đen; Nước xả lò hơi: trong quá trình vận hành lò hơi, để tránh tình trạng đóng cặn lắng trong các bộ quá nhiệt người ta thường bổ sung thêm các hóa chất chống đóng cặn, theo chu kì thì thải rửa. Loại nước nước thải này không thường xuyên và lưu lượng cũng không quá lớn, chất lượng nằm trong tiêu chuẩn xả thải; Nước thải tro xỉ: có lưu lượng lớn, thường để thải 1 tấn tro xỉ phải tốn 4 m 3 nước[3]. Nước thải tro xỉ có độ đục cao, hàm lượng cặn lớn, khả năng tiếp nhận oxi giảm. Nếu không xử lý thì đây là nguồn gây ô nhiễm nước đáng lo ngại; Nước thải sinh hoạt: với lượng công nhân làm việc thường rất đông, nên vấn đề nước thải sinh hoạt cũng đáng quan tâm. Nước thải sinh hoạt thường có hàm lượng BOD, COD cao, độ màu độ đục cao, hàm lượng chất dinh dưỡng lớn…; Nước rửa thiết bị, rửa dầm nền thiết bị lọc bụi và nước mưa chảy tràn: có độ đục cao, chứa các ion kim loại, có chứa dầu mỡ, hàm lượng chất rắn lớn. • Chất thải rắn: Chất thải rắn nhà máy nhiệt điện chủ yếu là tro xỉ từ quá trình đốt nhiên liệu, thạch cao từ quá trình xử lý SO 2 , và một phần là chất thải rắn sinh hoạt, các thiết bị hư hỏng - Than có hàm lượng tro cao (30,32%), trong đó có 10% là xỉ lò được thải ra nhờ hệ thống tháo xỉ. Phần còn lại là tro bay theo khói (90% hàm lượng tro) sẽ được tách ra khỏi khối khí thải nhờ hệ thống lọc bụi. Lượng tro xỉ này được thải theo hệ thống kín và đưa ra một hồ chứa tập trung riêng biệt.[3] - Do quá trình xử lý SO 2 , người ta thường sử dụng phương phấp hấp thụ bằng dung dịch sữa vôi, nên sau hệ thống xử lý SO 2 có tạo ra một lượng lớn thạch cao. - Quá trình sinh hoạt làm việc của cán bộ công nhân viên trong nhà máy cũng phát sinh thêm lượng chất thải rắn như: bao bì, thức ăn thừa, giấy, nhựa và một số chất thải từ các trang thiết bị bị hư hỏng • Vi khí hậu: Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 4 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN - Nhiệt: các quá trình hoạt động với công suất lớn, đặc biệt là lò hơi đã toả ra một lượng nhiệt đáng kể làm cho môi trường không khí xung quanh nóng lên, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người lao động. - Tiếng ồn: các thiết bị điều hoạt động với công suất lớn, tiếng ồn luôn ở mức quá giới hạn cho phép. Nếu người lao động không có những thiết bị bảo hộ lao động thì rất dễ bị bệnh nghề nghiệp do tiếng ồn gây ra như: nặng tay, viêm màng nhĩ, điếc nghề nghiệp Các nguồn chính phát ra tiếng ồn là: máy nghiền than, bộ lọc bụi tĩnh điện, máy phát điện I.3.2 Các tác hại của khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than: • Tác hại của tro, bụi: [4] - Tác hại đầu tiên cần phải nói đến là ảnh hưởng đến sức khỏe con người: trẻ em, người già và những người mắc bệnh về hô hấp là dể bị ảnh hưởng nhiều nhất. Các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 µm có thể đi vào tận phế nang gây viêm nhiểm phế quản, hạt nhỏ hơn 2,5 µm có thể đi vào tận màng phổi và đọng lại trong lá phổi gây viêm phổi, sơ hóa phổi, nếu nồng độ cao và kéo dài có thể dẩn đến ung thư phổi.Một số bệnh ở con người do bụi gây ra: đối với hệ hô hấp:viêm mũi, viêm phế quản, hen suyễn, viêm phổi, ung thư phổi; đối với hệ tiêu hóa: giảm men răng gây sâu răng, gây rối loạn tuyến nước bọt, rối loạn hệ tiêu hóa, viêm dạ dày, viêm nhiểm đường ruột làm giảm khả năng tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng; đối với da: tác động đến tuyến nhờn ở da làm khô da, kích thích gây dị ứng da, viêm da, sinh mụn trứng cá, mụn nhọt, lở loét da; đối với mắt: khi bụi tiếp xúc trực tiếp với mắt sẽ kích thích đến màng tiếp hợp gây sưng đỏ, chảy nước mắt nếu tình trạng này kéo dài có thể làm tổn thương màng tiếp hợp gây viêm mi mắt, viêm giác mạc, giảm thị lực, nặng hơn có thể làm mù mắt. - Bụi còn gây tác hại đến hệ sinh thái, ảnh hưởng đến mùa màng: khi bụi lắng đọng trên bề mặt lá cây, nếu không có nước mưa để rửa sạch thì ngăn cản quá trình quang hợp và trao đổi chất của cây làm cây cối chậm phát triển, hệ sinh thái bị tổn hại nặng nề và năng suất cây trồng giảm sút. - Khi bụi phát tán ra môi trường làm giảm độ trong suốt của khí quyển, cản trở tầm nhìn, hư hỏng thiết bị, giảm tuổi thọ của công trình, làm mất giá trị mỹ quan. • Tác hại của SO 2 : [5], [6] - Khí SO 2 , SO 3 gọi chung là SO x là những khí độc hại không chỉ với sức khỏe con người, động thực vật mà còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc. Chúng là những chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gây co Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 5 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN giật cơ trơn của khí quản. Ở nồng độ lớn hơn sẽ gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản gây viêm khí quản, khi tiếp xúc với mắt có thể tạo thành axit gây tổn hại đến thị lực. - SO x có thể xâm nhập vào cơ thể người qua các cơ quan hô hấp hoặc cơ quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt, cuối cùng chúng có thể xâm nhập vào hệ tuần hoàn. Khi tiếp xúc với SO x có thể tạo ra các hạt axit nhỏ, các hạt này có thể xâm nhập vào các huyết mạch. SO x có thể xâm nhập vào cơ thể người qua da và gây các chuyển đổi hóa học, kết quả của nó là hàm lượng kiềm trong máu giảm, amoniac bị thoát qua đường tiểu và có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt. - SO x bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit H 2 SO 4 hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển thực vật, ảnh hưởng đến hệ sinh thái, làm chua đất và là tác nhân gây ăn mòn kim loại, bê tông và các công trình kiến trúc…. • Tác hại của NO 2 : [5], [6] - NO x là khí có màu nâu đỏ có mùi gắt và cay, mùi của nó có thể phát hiện được vào khoảng 0.12 ppm. NO2 là khí có tính kích thích mạnh đường hô hấp. Nó tác động đến hệ thần kinh và phá hủy mô tế bào phổi, làm chảy nước mũi, viêm họng. Khi NO 2 với nồng độ 100ppm có thể gây tử vong cho người và động vật sau ít phút. Với nồng độ 5ppm có thể gây ảnh hưởng xấu đến đường hô hấp. Con người tiếp xúc lâu với NO 2 khoảng 0.06 ppm có thể gây các bệnh trầm trọng về phổi. - Một số thực vật nhạy cảm cũng bị tác hại bởi NO 2 khi ở nồng độ khoảng 1 ppm. NO 2 cũng là tác nhân gây ra hiệu ứng nhà kính. • Tác hại của CO [5] [6] - Khí CO là loại khí không màu, không mùi không vị, tạo ra từ quá trình cháy không hoàn toàn của nguyên liệu than. Sức đề kháng của con người với CO rất kém. Những người mang thai và đau tim tiếp xúc với CO sẽ rất nguy hiểm vì ái lực của CO với hemoglobin cao hơn gấp 200 lần so với oxy, nên khi vào cơ thể sẽ lập tức phản ứng với hemoglobin, cản trở oxy từ máu đến các mô. Vì vậy cần một lượng máu lớn hơn nhiều được bơm đến để mang cùng một lượng oxy cần thiết đến các mô.Ở nồng độ khoảng 5ppm có thể gây đâu đầu chóng mặt. Ở những nồng độ từ 10-250 ppm có thể gây tổn hại đến hệ thống tim mạch thậm chí gây tử vong. - Rất nhiều nghiên cứu trên con người và động vật chứng tỏ rằng những người yếu tim sẽ bị tăng thêm căng thẳng khi lượng CO trong máu vượt quá mức. Đặc biệt các nghiên cứu lâm sàng đã cho thấy khi tiếp xúc với CO ở mức cao thì những Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 6 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN người hay bị đau thắt ngực sẽ tăng thời gian đau. Những người khoẻ mạnh cũng bị ảnh hưởng, nhưng chỉ khi tiếp xúc với CO cao sẽ dẫn đến khả năng suy giảm thị lực, năng lực làm việc, sự khéo léo, khả năng học tập và hiệu suất công việc. Với các tác hại của khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than như đã trình bày thì yêu cầu cấp bách cho chúng ta là phải có hệ thống xử lý khí thải hợp lý trước khi đưa dòng khí vào môi trường. CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI II.1 Một số phương pháp xử lý khí thải thường được sử dụng: II.1.1 Các phương pháp xử lý bụi: 1. Xử lý bụi theo phương pháp khô: i) Buồng lắng: Buồng lắng là một không gian dạng hình hộp chữ nhật có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện của đường ống dẩn khí vào, nhằm giảm vận tốc dòng khí xuống rất nhỏ khi đi vào buồng lắng. Vì vậy, các hạt bụi có đủ thời gian lắng xuống đáy thiết bị dưới tác dụng của trọng lực và được giữ lại ở đó mà không bị dòng khói mang theo. Buồng lắng được ứng dụng để lọc bụi thô, hạt bụi có kích thước lớn hơn 50µm. Ưu điểm: - Thiết bị có cấu tạo đơn giản, đầu tư thấp, có thể xây dựng bằng các vật liệu dể kiếm như gạch, xi măng. - Chi phí vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng thấp. - Lọc được hiệu suất cao các hạt bụi có kích thước lớn giảm quá tải cho các thiết bị phía sau, tổn thất áp suất nhỏ. - Có khả năng làm việc trong dải nhiệt độ và áp suất rộng Nhược điểm: - Kích thước thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích. - Chỉ có thể lọc các hạt bụi có kích thước lớn hơn 50µm. ii) Thiết bị lọc bụi ly tâm: Thiết bị lọc bụi ly tâm hay còn gọi là xiclon. Có cấu tạo gồm thân hình trụ tròn, phía dưới thân hình trụ có phễu thu bụi và dưới cùng là ống thu bụi. Không khí mang bụi đi vào ở phần trên của thiết bị theo đường ống có phương tiếp tuyến với thân hình trụ, vì vậy dòng khí vào chuyển động theo đường xoắn ốc từ trên xuống. Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 7 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN Nhờ vào lực ly tâm mà các hạt bụi có xu hướng tiến về phía thành ống rồi va chạm vào đó, mất động năng và rơi xuống phễu hứng bụi. Khi dòng khí chạm vào đáy phễu thì bị dội ngược lên nhưng vẫn giữ được chuyển động xoáy ốc và đi ra ngoài theo đường ống thoát khí được lắp cùng trục với thân thiết bị. Để có được hiệu suất lọc bụi cao người ta thường bố trí hai hay nhiều xiclon theo kiểu mắc nối tiếp, song song hoặc theo kiểu chùm. Ưu diểm: Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp, chi phí vận hành bảo dưỡng thấp, có khả năng làm việc liên tục, có thể chế tạo bằng nhiều loại vật liệu khác nhau tùy vào yêu cầu nhiệt độ áp suất. Nhược điểm: Hiệu suất thấp đối với hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 5µm; Dể bị mài mòn nếu bụi có độ cứng cao, Hiệu suất sẽ giảm nếu bụi có độ kết dính cao. iii)Thiết bị lọc bụi bằng vật liệu lọc: Môi trường lọc hay còn gọi là vật liệu lọc hay lưới lọc. Được cấu tạo từ một hoặc nhiều lớp sợi mà mỗi sợi được xem là có tiết diện tròn nằm cách nhau từ 5-10 lần so với kích thước của hạt bụi. Khi dòng khí mang bụi đi qua lớp vật liệu lọc thì bụi bị giữ lại trên bề mặt lớp vật liệu sạch. Sau một khoảng thời gian lớp vật liệu lọc có sự thay đổi về mặt cấu trúc do bụi bám vào bên trong, do thay đổi độ ẩm hoặc là do một lí do nào đó làm cho sức cản khí động và hiệu quả lọc bị thay đổi rõ rệt. iv) Thiết bị lắng bụi tĩnh điện: Thiết bị có cấu tạo gồm một dây kim loại nhẵn, có tiết diện nhỏ, được căng theo trục của ống kim loại nhờ có đối trọng. Dây kim loại được nạp dòng điện một chiều có điện thế cao khoảng 50-100 = kV, còn gọi là cực âm hay cực ion hóa của thiết bị. Cực dương là ống kim loại được bao quanh cực âm và nối đất hay còn gọi là cực lắng. Khi cấp điện thế cao vào cực âm thì tạo ra một điện trường mạnh bên trong ống cực dương và khi dòng khí mang bụi đi qua các phân tử khí sẽ bị ion hóa và truyền điện tích âm cho các hạt bụi do tác dụng va chạm hoặc khếch tán ion. Các hạt bụi bị nhiểm điện âm sẽ di chuyển về cực dương (cực lắng) và đọng lại trên bề mặt bên trong của ống hình trụ, mất điện tích và rơi xuống phễu thu bụi. Ngoài ra còn có thiết bị lọc bụi tĩnh điện kiểu tấm, là loại thiết bị mà cực dương là các tấm dạng bảng được đặt song song hai bên các cực âm. Ưu điểm: - Có thể thu bụi với hiệu suất cao 99,5 %. Lưu lượng khí thải lớn. - Có thể thu bụi có kích thước siêu nhỏ, dưới 1µm, và nồng độ bụi lớn 50 g/m 3 . - Có thể làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao lên đến 500 0 c. - Làm việc trong phạm vi áp suất cao hoặc áp suất chân không. Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 8 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN - Có khả năng tách bụi có độ ẩm cao, cả dạng lỏng hoặc rắn. Nhược điểm: - Vì khá nhạy cảm nên khó khăn trong việc lọc bụi có nồng độ thay đổi lớn. - Chi phí chế tạo cao, vận hành, bảo dưỡng cao và phức tạp hơn các thiết bị khác; dễ bị ăn mòn, hư hỏng trong điều kiện khí thải có chứa hơi axit hay chất ăn mòn; Không thể lọc bụi mà khí thải có chứa các chất dể cháy nổ.có điện trở suất quá cao. - Tốn nhiều không gian để đặt thiết bị. - Vì môi trường làm việc có điện thế và nhiệt độ cao nên có thể phát sinh các chất gây ô nhiểm môi trường như NO x hay O 3 . 2. Phương pháp ướt: Phương pháp tách bụi ướt dựa trên nguyên tắc cho dòng khí mang bụi tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng mà thông thường là nước. Bụi sẽ bị chất lỏng giữ lại và tách ra khỏi dòng khí dưới dạng bùn. Trong quá trình xử lý bụi bằng phương pháp ướt có thể kết hợp xử lý một số chất ô nhiểm dạng khí như SO 2 , NO x , ngoài ra còn kết hợp để giảm nhiệt độ khí thải trước khi thải ra môi trường. Các thiết bị tách bụi ướt thường được bố trí các vòi phun nước ở các vị trí thích hợp tuỳ từng loại thiết bị. Một số thiết bị được sử dụng để tách bụi theo phương pháp ướt là: Cyclon ướt, ventury ướt, thiết bị lọc bụi có đĩa chứa nước sủi bọt, thiết bị lọc bụi có lớp đệm bằng vật liệu rỗng được tưới nước, buồng phun-thùng rửa khí rỗng, thiết bị lọc bụi kiểu ướt có tác động va đập quán tính.  Ưu nhược điểm của phương pháp tách bụi ướt: Ưu điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu thấp. - Có thể xử lý đồng thời bụi và các khí ô nhiểm. - Có khả năng lọc được những hạt bụi có kích thước nhỏ, hiệu suất lọc bụi cao hơn phương pháp khô. - Không có hiện tượng bụi quay lại. - Có khả năng làm việc với khí thải có nhiệt độ cao. Nhược điểm: - Chi phí vận hành cao, tiêu tốn nhiều năng lượng. - Thiết bị dể bị ăn mòn, phát sinh nhiều bùn thải. II.1.2 Các phương pháp xử lý khí SO 2 [7] 1. Xử lý SO 2 bằng phương pháp hấp thụ: Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 9 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN a. Hấp thụ SO 2 bằng đá vôi, vôi nung CaO hoặc sữa vôi (Ca(OH) 2 ) Xử lý SO 2 bằng vôi là phương pháp này được áp dụng rất rộng rãi trong công nghiệp vì hiệu quả xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền và có sẵn ở mọi nơi. Trong tháp hấp thụ, dòng khí thải mang khí SO 2 đi từ dưới lên trên qua bộ phận phân phối khí, dòng dung dịch hấp thụ đi từ trên xuống qua hệ thống giàn phun. Khi SO 2 tiếp xúc với dung dịch hấp thụ thì xảy ra quá trình hấp thụ SO 2 tạo thành thạch cao, dòng khí sạch qua bộ khử ẩm rồi đi ra ngoài, còn dung dịch sau hấp thụ được trộn với dung dịch hấp thụ mới và tiếp tục được sử dụng đến khi nồng độ thạch cao trong dung dịch trên 60 % [16] thì được tháo ra nhờ hệ thống tách thạch cao. Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình xử lý như sau: CaCO 3 + SO 2 CaCO 3 + CO 2 CaO + SO 2  CaSO 3 2CaSO 3 + O 2  2CaSO 4 Hiệu quả hấp thụ SO 2 bằng sữa vôi đạt 98%. Sức cản khí động của hệ thống không vượt quá 20 mm H 2 O.[7] Nguyên liệu vôi được sử dụng một cách hoàn toàn, cụ thể là cặn bùn từ hệ thống xử lý thải ra có thể được sử dụng làm chất kết dính trong xây dựng sau khi chuyển sunfit thành sunfat trong lò nung. Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu không lớn, có thể chế tạo thiết bị bằng vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit và không chiếm nhiều diện tích xây dựng. - Hiệu quả xử lý cao, tiêu tốn chất hấp thụ ít và điện năng tiêu thụ thấp. - Độ tin cậy và giá trị lợi ích cao, sản phẩm phụ có độ ổn định cao. b. Hấp thụ SO 2 bằng MgO hoặc ZnO: Về khả năng sử dụng sữa MgO (ZnO) để khử SO 2 khói thải đã được biết từ lâu, nhưng nghiên cứu ứng dụng trong công nhgiệp mới được thực hiện gần đây chủ yếu là do các nhà khoa học công nghệ của Liên Xô cũ. SO 2 được hấp thụ bởi oxit –hydroxit magiê, tạo thành tinh thể ngậm nước sunfit magiê. Trong thiết bị hấp thụ xảy ra các phản ứng sau: MgO + SO 2 = MgSO 3 MgO + H 2 O = Mg(OH) 2 MgSO 3 + H 2 O + SO 2 = Mg(HSO 3 ) 2 Mg(OH) 2 + Mg( HSO 3 ) 2 = 2MgSO 3  + 2H 2 O Viện Khoa Học Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 10 [...]... hiệu suất xử lý thì khá cao Vì vậy để xử lý khí thải của nhà máy nhiệt điện đốt than với lưu lượng 10000 m3 /h thì em cũng chọn phương pháp h p thụ bằng dung dịch đá vôi với tháp h p thụ là tháp rửa khí rỗng Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 13 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn... bụi Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm Dung dịch NH3 Dung dịch sữa vôi Thạch cao Không khí Không khí nóng Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 14 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN Tháp khử NOx H nh II.2 Sơ đồ dây chuyền xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện. .. cao nhất định, đảm bảo các chất ô nhiểm còn lại không gây tác h i đến môi trường không khí xung quanh Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 16 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ H THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỐT... thất nhiệt: Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 31 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN Theo tài liệu vận h nh thiết bị lọc bụi tĩnh điện của nhà máy nhiệt điện Phả Lại thì nhiệt độ dòng khí vào là 121 0C, nhiệt độ dòng khí ra là 116 0C Trong khoảng nhiệt. .. tổ máy của nhà máy nhiệt điện hoạt động kể từ ngày 17/10/2005 thì áp dụng quy chuẩn theo cột B Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 17 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN - Kp: là h số công suất, với lưu lượng khói thải 10000 Nm3 /h, thì công suất thiết. .. Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 15 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN Thuyết minh sơ đồ làm việc của h thống: Dòng khí thải sau khi qua khỏi bộ quá nhiệt thì nhiệt độ vẫn còn cao nên ta phải cho h nhiệt độ của dòng khí trước khi đi vào bộ lắng tĩnh... Lựa chọn công nghệ cho h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện với công suất phát thải 10000 m3 /h Khí thải của nhà máy nhiệt điện đốt than có lưu lượng lớn, nồng độ bụi cao, và chứa nhiều chất ô nhiểm dạng khí như SO x, NOx…có tác h i nghiêm trọng đến sức khỏe con người và môi trường Vì vậy chúng ta cần có h thống xử lý các chất ô nhiểm này đảm bảo nồng độ của chúng sau khi ra môi trường phải đạt... than nghiền… II.1.3 Các phương pháp xử lý khí NOx 1 Khử xúc tác chọn lọc với chất khử là ammoniac:( SCR) Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 11 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN Ammoniac là chất khử có khả năng phản ứng chọn lọc với NO và NO 2 ở nhiệt. .. Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 25 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN 1 Lưu lượng khí vào 10000 Nm3 /h 2 Nhiệt độ khói vào 600 0 3 Tổng diện tích trao đổi nhiệt 31 m2 4 Kích thước ống trao đổi nhiệt 36/32 mm/mm 5 Số phần tử ống uống khúc 8 ống 6 Chiều... đưa dòng khí vào đều trong thiết bị, đầu ra của dòng khí có chụp tập trung để thu dòng khí ra Chọn chiều dài của mỗi cái chụp là 0,55 m Như vậy kích thước của bộ lắng bụi là 8,4*2,2*3,5 m Viện Khoa H c Và Công Nghệ Môi Trường - ĐHBKHN –Tel (+844)38681686 – Fax: (+844)38693551 Trang 32 Thiết kế h thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3 /h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp . 14 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN Tháp khử NO x Hình II.2 Sơ đồ dây chuyền xử lý khí thải nhà máy. (+844)38693551 Trang 17 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN - K p : là hệ số công suất, với lưu lượng khói thải 10000. (+844)38693551 Trang 4 Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/h Nguyễn Ngọc Nhất – Lớp CNMT K52QN - Nhiệt: các quá trình hoạt động với công suất lớn,
- Xem thêm -

Xem thêm: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/ h, Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/ h, Thiết kế hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than, công suất phát thải 10000 Nm3/ h, CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH ĐIỆN ĐỐT THAN Ở VIỆT NAM, I.3 Vấn đề môi trường do nhà máy nhiệt điện gây ra, CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI, II.1 Một số phương pháp xử lý khí thải thường được sử dụng:, II.2 Lựa chọn công nghệ cho hệ thống xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện với công suất phát thải 10000 m3/h., Nồng độ C (mg/Nm3), III.2 Tính Bộ Trao Đổi Nhiệt:, III.3 Tính Toán Bộ Lắng Bụi Tĩnh Điện:, III.4Tính Toán Thiết Bị Khử NOx:, III.5 Tính Toán Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm:, III.6 Tính Toán Tháp Hấp Thụ SO2:, III.8Tính Toán Và Lựa Chọn Các Thiết Bị Phụ Trợ:, CHƯƠNG IV. TÍNH KINH TẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG, IV.2 Tính chi phí vận hành:

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm