Tiểu luận Phương pháp xử lý chất thải khí nhà máy nhiệt điện Phả Lại

Sơ đồ hoạt động Hơi Điện 1.5.1 Ô nhiễm không khí Khu vực sản xuất : không khí bị ô nhiễm bởi các khí có hại SO2,NOx, hơi kim loại nặng và hóa chất hữu cơ… Không khí còn bị ô nhiễm bởi bụ

PHẦN MỞ ĐẦU

Môi trường là tất cả những gì bao quanh chúng ta, bao gồm tất cả những yế tố vô sinh ( nhiệt độ, độ ẩm, ánh sang), hữu sinh (động vât, thực vật, vi sinh vật) và tác động tương hỗ qua lại giữu chúng

Phát triển là tất cả hoạt động của con người với mục đích ngày càng nâng cao

chất lượng cuôc sống, phục vụ nhu cầu của con người Trong đó đáng chú ý là hoạt động phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật và cải tiến công nghệ

Tuy nhiên không hoạt động phát triển nào là không gây ô nhiễm hay suy thoái

môi trường Nó có thể là ô nhiễm đất, nước, không khí, suy giảm tài nguyên hay ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người

Để đáp ứng nhu cầu phát triển ngày càng mạnh mẽ của nền kinh tế quốc dân

Điện năng cần phải đi trước một bước.Với đất nước ta hiện nay, năng lượng điện được sản xuất bằng hai nguồn chính là thuỷ điện và nhiệt điện Trong đó nhiệt điện có ưu điểm là chi phí đầu tư xây dựng thấp, thời gian xây dựng ngắn, khi vận hành không phụ thuộc nhiều về điều kiện của thiên nhiên Nhiệt điện nước ta hiện nay chủ yếu được sản xuất từ than và khí

Hiện tại, Công ty cổ phần Nhiệt điện Phả Lại là nhà máy nhiệt điện chạy than có công suất lớn nhất cả nước.Tuy nhiên các vấn đề ô nhiễm môi trường trong quá trình sản suất điện năng là rất lớn Vì vậy,em đã tìm hiểu và nêu ra phương pháp xử lí của công ty khi vận hành

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY

1.1 Vị trí địa lí

Nhà máy nhiệt điện Phả Lại(nay là Cty CP nhiệt điện Phả Lại) thuộc địa phận

Chí Linh, tỉnh Hải Dương, bên bờ sông Thái Bình, chỗ tiếp giáp của 6 con sông lớn Cách Thủ đô Hà Nội 56km về phía Đông Bắc, đường 18 và Tả Ngạn sông Thái Bình 1.2 Quy mô nhà máy

Tổng diện tích chiếm khoảng 322 ha.Trong đó, diện tích phần đất công nghiệp

nhà máy 128 ha, còn 194 ha là mặt bằng xây dựng

1.3 Nhiên liệu

Than: Cty sử dụng là hỗn hợp than của mỏ than Vàng Danh,Yên Tử , Cẩm Phả, Mạo Khê, Hồng Gai có thành phần chủ yếu như sau:

+ Độ tro trung bình: 28%

+ Lưu Huỳnh : 0,5-0,6%

+ Khả năng tỏa nhiệt của than:5.000-5.500Kcal/Kg

+ Nitơ: 0.04%

+Oxy: 0.4%

+ Cacbon: 56.65%

Than được trở bằng đường thủy (70% nhu cầu nhiên liệu & đường sắt 30%)

Sản lượng than Công ty tiếp nhận khoảng 3.1 đến 3.2 triệu tấn than/năm, trong

đó khoảng 2/3 được vận chuyển bằng đường thuỷ và 1/3 được vận chuyển bằng đường sắt

Dầu FO nhà máy sử dụng dầu nặng FO để khởi động lò hơi và để đốt kèm khi lò hơi bị sự cố

1.4 Các giai đoạn phát triển

Giai đoạn 1(dây chuyền 1):

Nhà máy nhiệt điện Phả Lại được xây dựng ngày 17/05/1980 và đi vào hoạt động

năm 1983 do Liên Xô thiết kế lắp đặt,có công suất thiết kế 440MW Dây chuyền 1

gồm 4 tổ máy, 1 tổ máy gồm : 2 lò hơi cao áp, 1 tua bin, 1 máy phát điện, 1 máy biến

áp, công suất mỗi tổ máy 110MW Tám lò hơi đều được lắp đặt thiết bị tĩnh điện Khí

thải sau khi đi qua lọc bụi tĩnh điện được tập trung và thải qua một ống khói cao 200m,

với đường kính miệng thải 7,2m

Thiết bị dây chuyền 1 thuộc thế hệ những thập niên 70-80 nên năng suất nhiên liệu

chưa cao Từ khi đưa vào vận hành đến hết năm 2005, dây chuyền 1 đã phát được 3,95

tỷ kWh phục vụ đắc lực cho việc phát triển công nghiệp và dân dụng của cả nước

Công việc đại tu,sửa chữa các thiết bị được đảm bảo đúng chu kỳ quy định, đặc biệt là

hệ thống lò máy và hệ thống lọc bụi tĩnh điện nhằm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế-kĩ

thuật và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Giai đoạn 2(dây chuyền 2) :

Nhà máy đi vào hoạt động năm 2002 gồm 2 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất

300MW: có 1 lò hơi, 1 tua bin, 1 máy biến áp, 1 máy phát điện Hai lò hơi được lắp đặt

thiết bị lọc bụi tĩnh điện và thiết bị khử Khí thải sau khi đi qua thiết bị khử lưu huỳnh

được tập trung và thải ra ống thải riêng biệt, ống khói cao 200m, đường kính miệng

thải 4,2m

Năm 2005, dây chuyền 2 đã vận hành và phát lên lưới 4,5 tỷ Kw

( Nguồn : http://doc.edu.vn/tai-lieu/bao-cao-thuc-tap-nhan-thuc-nha-may-nhiet-dienpha-lai-2796/ ) 1.5 Hiện trạng ô nhiễm tại nhà máy

Đầu vào ( than,

dầu, hóa

chất,làm mềm

nước)

Lò đốt

Năng lượng

( nhiệt )

Dạng khí : S02, NOx,

hơi kim loại nặng

Chất

thải

Dạng lỏng : dòng thải

nhiệt, dòng thải chứa xỉ,

dòng thải chứa rắn

Dạng rắn : tro, xỉ, cặn

Sơ đồ hoạt động

Hơi

Điện

1.5.1 Ô nhiễm không khí

Khu vực sản xuất : không khí bị ô nhiễm bởi các khí có hại SO2,NOx, hơi kim loại nặng và hóa chất hữu cơ… Không khí còn bị ô nhiễm bởi bụi, tuy nhiêm trong thực tế sản xuất trong những năm qua cho thấy nhiều sự cố đã xảy ra do sự hoạt động kém hiệu quả của bộ phận lọc bụi tĩnh điện, gây nên tình trạng ô nhiễm bụi ở khu vực sản xuất Mặt khác việc lấy xỉ ở khu vực sản xuất đã dẫn đến tình trạng xuất hiện các nguồn phát tán bụi thứ cấp, vệ sinh môi trường lao động bị giảm sút

Khu vực lân cận nhà máy: Ở khu vực nhà máy trong phạm vi cách ống khói

2000m không bị ô nhiễm bởi các khí có hại SO2, NOx, hơi kim loại nặng… Đối với bụi, hku vực xung quanh nhà máy bị ô nhiễm, ở nhiều vị trí đo được giá trị bụi vượt tiểu chuẩn cho phép 2 – 8 lần

Khu vực xa nhà máy: Khu vực cuối hướng gió từ chân ống khói trong khoảng

cách từ 4km đến 20 – 30 km vẫn bị ảnh hưởng của bụi Hai hướng gió chính với tần

suất xuất hiện cao là Đông Bắc và Đông Nam, do đó vùng chịu ảnh hưởng lớn nhất là vùng phía Tây Nam và Tây Bắc của nhà máy nhiệt điện Phả Lại Các huyện Quế Võ, Gia Lương thuộc tỉnh Bắc Ninh, Yên Dũng thuộc tỉnh Bắc Giang đều chịu tác động của bụi than

1.5.2 Ô nhiễm tiếng ồn

Hoạt động sản xuất của nhà máy nhiệt điện Phả Lại gây ô nhiêm tiếng ồn với các loại nguồn khác nhau: quạt gió, máy nghiền than cám, giảm áp suất nồi hơi, máy nén… Trong qua trình thiết kế các chuyên gia đã áp dụng giải pháp cấu trúc và che chắn nhằm làm giảm tác động của tiếng ồn tới người lao động và khu vực xung quanh 1.5.3 Ô nhiễm nước

Lượng nước cấp : Tổng lượng nước cấp cho cá hoạt động của nhà máy khoảng

2,64 triệu m3 / ngày đêm Lượng nước cấp sử dụng chủ yếu cho mục đích sản xuất, bao gồm:

+ Nước làm mát: Nước sông Thái Bình cấp làm mát hệ thống tuabin và các loại máy khác hoạt động Lượng nước cấp cho hoạt động này khoảng 1,8 triệu

m/năm

+ Nước thải tro xỉ : Tro, xỉ được trôn với nươc song Thái Bình theo tỷ lệ 1 : 9 tạo thành bùn bơm về chứa xỉ cách nhà máy 2km Lượng nước cấp cho hoạt động

bơm xỉ từ 0,5 – 2,3 m3/s

+ Nước cấp cho hoạt động nồi hơi : hiện tại nhà máy có 8 nồi hơi, mỗi nồi hơi có thể tích 100m3 Nước cấp cho nồi hơi cần được xử lý rất kỹ trước khi sử dụng

Nước thải : nước thải sản xuất là một trong các yếu tố gay ảnh hưởng đến môi

trường xung quanh nhà máy nhiệt điện Phả Lại thải ra môi trường 1 lượng thải lớn, được ước tính như sau :

+ 65 – 70 % tổng lượng nước thải từ bộ phận làm mát tuabin và động cơ

+ 25 – 30 % tổng lượng nước từ bộ phận bơm tro xỉ

+ 3 – 5 % tổng lượng nước thải do các bộ phận hoạt động sản xuất khác và thất

thoát do bay hơi

Nước thải tro xỉ với khối lượng lớn chứa nhiều các kim loại nặng, có độ cứng

cao Nước thải tro xỉ không thể sử dụng được vào mục đích sinh hoạt, khi đổ xuống

song Kinh Thầy sẽ làm ô nhiễm nước

Nước thải làm mát có nhiệt độ cao, nước đầu kênh có thể lên tới 38,5 độ C, cuối

kênh dẫn nước thải là 28 độ C

1.5.4

Chất thải rắn :

+ Rác thải sinh hoạt và văn phòng của nhà máy tính trung bình trong 1 năm hoảng 450

tấn

+ Rác thải sản xuất bao gồm : than rơi vải , xỉ than

( Nguồn : http://thuvienluanvan.info/luan-van/bao-cao-thuc-te-chuyen-tham-quankhao-sat-nha-may-cap-nuoc-hai-duong-cam-thuong-va-viet-hoa-nha-may-nhiet-dienpha-lai-36679/ )

Loại chất thải

Khí lẫn Bụi Tro bay thu từ quá

trình lọc bụi tĩnh

điện

Bụi lò hơi và tro

bay có chứa dầu

Chất thải

rắn công

nghiệp

Xỉ than + tro đáy lò

(tro nặng)

Bùn thải từ quá

trình xử lý nước

Thu gom, xử lý

Lọc bụi tĩnh điện

Chưa phân loại, thu cùng với tro bay bằng phương pháp lọc tĩnh điện -Xỉ don được tận thu ngay tại trạm thải xỉ của nhà máy.-Xỉ than và tro đáy lò trộn với nước theo

tỷ lệ 1:9 sau đó bơm lên

hồ thải Bình Giang Bùn lắng ở bể nước trong được hút sang bể tích Ghi chú

Bán cho các công ty

về làm phụ gia sản xuất xi măng, vật

liệu xây dựng

-Chính quyền địa

phương quản lý,

bán cho các công ty sản xuất vật liệu xây dựng.-Người dân

quanh vùng khai

thác tự do về đóng gạch

Bao bì hóa chất,

giẻ nhiễm dầu mỡ Cặn dầu FO ở bể tách dầu

Cặn lò hơi

Chất thải rắn sinh hoạt bùn, từ đó bơm sang hệ thống thải xỉ, bơm lên hồ thải Bình Giang

Thu gom, tập trung một nơi chờ xử lý

-Dầu nhẹ thu bằng cần gạt

-Dầu nặng thu bằng phương pháp tỷ trọng

Có đội thu gom và đem chôn lấp

Hàng tháng, công

ty TNHH Môi

trường xanh đến thu gom và đem xử lý Dầu thu được xử

lý bằng phương

pháp thiêu kết hoặc đem chôn

Chưa có biện pháp

xử lý, chôn lấp hợp

vệ sinh

Bảng 1 : Hiện trạng xử lý chất thải của nhà máy

( Nguồn : http://123doc.org/document/2647272-bao-cao-thuc-tap-hai-duong-chatthai-ran-nha-may-nhiet-dien-pha-lai.htm?page=7 )

CHƯƠNG 2 : PHÂN LOẠI NGUỒN GỐC CHẤT THẢI

2.1

Chất thải khí, bụi từ nhà máy

Tro bay và khí thu từ hệ thống lọc bụi tĩnh điện:

Trong nhà máy nhiệt điện, than nguyên (3mm) được nghiền nhỏ thành bột cỡ 90

micron để phun vào đốt trong lò hơi bằng vòi đốt Khi đốt than, các thành phần hữu cơ

và các bon cháy chuyển thành thể khí (CO2, CO, hơi nước), hạt than bột giảm dần khối

lượng và kích thước, phần chất trơ không cháy được nóng chảy tạo thành tro

Khoảng 20% tro hình thành rơi xuống đáy lò hơi thành tro đáy lò, còn lại khoảng

80% bay theo khói lò - tro bay.Tro bay nói chung là các hạt hình cầu, kích thước rất

mịn (chủ yếu là các hạt dưới 45 micron) Ngoài các chất khoáng (trơ) như SiO2,

Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, SO3, trong tro bay vẫn còn một lượng các bon

chưa cháy hết

Tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại: độ tro trong than tính đươc là 28.85% Hiệu

suất khử tro (lọc bụi tĩnh điện) 99,4% như vậy có 0,6% tro ra ngoài theo đường ống

khói, đó là lý do mà khí đi ra có màu tro Các bon không cháy hết một mặt làm giảm

hiệu quả sử dụng nhiên liệu, mặt khác chính là trở ngại cho việc sử dụng tro bay làm

phụ gia bê tông hoặc cho các mục đích khác

2.2

Chất thải rắn

2.2.1 Chất thải rắn công nghiệp

Xỉ than:

Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại sử dụng ~10.000 tấn than cám/ngày làm nhiên liệu đốt chính Lượng xỉ than của nhà máy thải ra tương đương 30% lượng than sử dụng

Do đặc điểm của nhà máy Nhiệt điện sử dụng than đốt sinh nhiệt năng nên chất thải rắn chủ yếu là tro và xỉ than Xỉ thải ra theo hai con đường khô và ướt:

+ Xả khô: xỉ theo ống dẫn đưa tập trung ra bãi xỉ thải ngay tại nhà máy Xỉ khô được đem bán cho các công ty sản xuất ximăng lấy làm phụ gia trộn vật liệu

+ Xả ướt: xỉ theo ống dẫn đưa ra hồ thải tại đây các công ty có thể khai thác xỉ ướt tại hồ để phục vụ sản xuất gạch, phụ trộn sản xuất ximăng, phần thu được sau

khi lấy xỉ khô còn lại theo đường ống quay vòng

Xỉ than là những chất vô cơ không cháy được và các tạp chất khác trong than Các kết quả thí nghiệm cho thấy, trong tro xỉ than của nhà máy Phả Lại đều chứa các nguyên tố gây ô nhiễm môi trường như các nguyên tố kim loại nặng As, Zn, Cr và Pb Các nguyên tố này tồn trữ nhiều trong tro xỉ, dễ tách chiết và có mức giải phóng nhanh Bên cạnh đó còn có thêm các chất khác như Cd, Hg, Co và Ni Chính vì vậy, xung quanh các hồ chứa xỉ than, chất lượng nước ngầm, hoạt động sản xuất nông nghiệp, cảnh quan của khu vực lân cận bị ảnh hưởng không nhỏ

Bùn thải từ quá trình xử lý nước thải: Cặn lò hơi có trong nước thải lò hơi, khi xử

lý nước, cặn sẽ lắng tại bể nước trong thành bùn

Bao bì hóa chất; giẻ nhiễm dầu mỡ

2.2.2 Chất thải rắn nguy hại

Cặn dầu FO ở bể tách dầu: cặn dầu FO từ quá trình đốt dầu có trong nước thải

được đưa về bể tách dầu để tách dầu ra khỏi nước

Bụi lò hơi và tro bay có chứa dầu: trong quá trình hoạt động của lò hơi, khi phun dầu FO vào để cháy kèm than khi chế độ cháy của lò không ổn định, khi khởi động, lúc ngưng lò, làm cho bụi và tro bay bị nhiễm dầu

2.2.3 Chất thải rắn sinh hoạt

Tính đến đầu năm 2006 tổng số cán bộ công nhân viên toàn công ty có 2.222

người Tính trung bình trong một năm lượng chất thải sinh hoạt của nhà máy khoảng

450 tấn

( Nguồn : http://123doc.org/document/2647272-bao-cao-thuc-tap-hai-duong-chatthai-ran-nha-may-nhiet-dien-pha-lai.htm?page=7 )

CHƯƠNG 3 : CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI TẠI NHÀ MÁY

Cảng

Kho

Turbin

Dây

chuyền

Lò hơi

Bụi, than

rơi vãi

Máy

nghiền

sấy

Bụi,

tiếng

ồn

Nước làm

mát, tiếng ồn

Khí, bụi xỉ,

nhiệt, hơi,

xỉ lò

Quy trình công nghệ

Điện

3.1 Quy trình công nghệ xử lý khí lẫn tro bay của nhà máy

Khí+ bụi

Lọc bụi tĩnh

điện

Khí

Bụi thu

được phun

nước

Tháp hấp

thụ CaCO3

Dòng thải

chứ bùn, xỉ

Ống khói

Sơ đồ công nghệ xử lí khí thải

Dùng phương pháp lọc tĩnh điện ta thu được bụi và khí riêng Bụi sau khi thu

được phun nước chuyển thành dòng thải chứa bụi xỉ Còn khí sau khi lọc tĩnh điện là khí sạch bụi sẽ được đưa vào tháp hấp thu () rồi chuyển ra ống khói

Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải từ lò hơi đốt than

Khí sinh ra từ lò hơi có nhiệt độ rất cao được sục vào trong bể tản nhiệt kín chứa nước lạnh để giảm nhiệt độ Dòng khí mang theo nhiệt độ cao làm cho nước trong bể nóng lên Nước nóng trong bể trong bể tản nhiệt đi theo ống dẫn được lưu thông vào

bể làm mát Máy thổ khí cung cấp khí tươi cho hệ thống đường ống sục khí dưới đáy của bể làm mát Kết quả nước trong bể này được làm mát và tuần hoàn trở lại bể tản nhiệt theo dòng đối lưu

Nhiệt độ dòng khí thải tại bể tản nhiệt được giảm xuống đáng kể, dòng khí này đi lên từ đáy bể sẽ theo đường ống dẫn khí đi lên tháp tản nhiệt tại đay được bố tri hệ

thống dàn phun mưa cùng 2 lớp vật liệu lọc với các vách ngăn tràn Dung dịch hấp thụ được bơm từ bể chứa dung dịch theo ống dẫn đén dàn phun mưa Nhờ sự phân bố đều dung dịch dung dịch trên toàn bộ thiết tiết diện ngang của 2 lớp vật liệu lọc làm cho khả năng tiếp xúc giữa dòng khí và dung dịch tăng cao

Các chất rắn được lắng nhờ hệ thống ly tâm được đặt trong bể chứa dung dịch

Cặn lắng được bơm vào bể chứa bùn và đem đi xử lý, dung dịch hấp thụ được bơm tuần hoàn trở lại tháp

Nhà máy sử dụng hệ thống lọc bụi tĩnh điện dạng tấm Thiết bị lắng tĩnh điện

này sử dụng một hiệu điện thế cực cao để tách bụi, tro bay ra khỏi dòng khí Có 4 bước

cơ bản thực hiện là:

- Dòng điện làm các hạt bụi bị ion hóa, tích điện âm

- Chuyển các ion bụi từ các bề mặt thu bụi bằng lực điện trường

-Trung hòa điện tích của các ion bụi lắng trên bề mặt thu

-Tách bụi lắng ra khỏi bề mặt thu Các hạt bụi có thể được tách ra bởi một áp

lực hay nhờ rửa sạch

Sơ đồ hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Nhà máy nhiệt điện Phả Lại có 6 tổ máy phát điện và cả 6 tổ máy đều sử dụng

thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện

Tro bay thu tại phễu gom của hệ thống lọc bụi tĩnh điện Mỗi một tổ máy 300

MW được trang bị một silô chứa tro bay thể tích 2.500m3 tương đương với 2000 tấn Theo dõi vận hành các tổ máy 300 MW cho thấy phần lớn tro bay lắng đọng ở trường đầu tiên và trường thứ hai của thiết bị lọc bụi tĩnh điện, ngược lại, càng về các trường phía sau thì hàm lượng cácbon không cháy hết càng lớn

Tro bay được các công ty đăng ký thu mua ngay tại nhà máy theo từng ngày để

về làm phụ gia sản xuất xi măng

3.2 Công nghệ xử lý chất thải rắn

3.2.1 Công nghệ xử lý chất thải rắn công nghiệp

a/ Xử lí xỉ than

Tro từ các bộ lọc và xỉ từ các lò được trộn với nước theo tỉ lệ 1:9, tạo hỗn hợp

bùn, sau đó được các bơm thải xỉ đẩy ra hồ chứa - hồ thải Bình Giang Công suất bơm thải xỉ 1700kw

Nước tống, tưới cùng với tro xỉ từ các lò vận hành theo mương xỉ vào bể thu

nhận xỉ, đi vào hố thu kim loại, sau đó qua các bơm thải cấp 1, cấp 2 rồi được đẩy lên

hồ chứa xỉ Có 4 hệ thống cửa xả dẫn bùn từ nhà máy tới hồ chứa

Hồ Bình Giang: Hồ chứa xỉ Bình Giang được đưa vào sử dụng khi hồ chứa xỉ

Khe Lăng ngừng hoạt động Dung tích bãi xỉ Bình Giang có thể lên tới 3.72 triệu m3 Tro xỉ sau khi đưa lên hồ Bình Giang do chính quyền nơi đây quản lý Họ bán

cho 4 công ty cùng khai thác về làm vật liệu xây dựng Tro xỉ được tuyển nổi, sấy khô, đóng bao sử dụng làm phụ gia cho vật liệu chống thấm Ngoài ra còn có các hộ gia đình trong khu vực đến khai thác tự do, trái phép Họ tuyển tro xỉ làm nhiên liệu nung vôi (trộn xỉ than với đất đỏ dùng để nung vôi với tỷ lệ 5:2, hoặc đun nấu (trộn xỉ than với bùn để đun nấu)

b/ Bùn thải từ quá trình xử lý nước thải:

Bùn tại bể nước trong, sau khi bùn được lắng sẽ hút sang bể tích bùn, từ đó bơm sang hệ thống thải xỉ cùng với bùn xỉ than bơm lên hồ thải Bình Giang

c/ Bao bì hóa chất, giẻ nhiễm dầu mỡ:

Hàng tháng, công ty TNHH Môi trường xanh đến công ty thu gom rồi đem đi xử

lý theo quy định

3.2.2 Công nghệ xử lý chất thải rắn nguy hại

a Că ăn dầu FO

Cặn dầu sau khi thu gom bằng cần gạt dạng máng (với dầu nhẹ) và bằng phương pháp tỷ trọng (với dầu nặng) được đem đi thiêu kết hoặc chôn