Quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm, nghiên cứu điển hình đối với ngành nhiệt điện đốt than

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật : “Quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm, nghiên cứu điển hình ngành nhiệt điện đốt than” thực với hướng dẫn TS Văn Diệu Anh Các số liệu, kết luận văn làm thực nghiệm, xác định đánh giá Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày luận văn Hà Nội, ngày 15 tháng 03 năm 2014 HỌC VIÊN Lê Thị Kim Chung i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Viện Khoa học Công nghệ môi trường (INEST) Viện Sau Đại học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập làm luận văn thạc sỹ Thứ hai, xin chân thành cảm ơn TS Văn Diệu Anh định hướng, tận tình hướng dẫn đóng góp ý kiến quan trọng giúp tơi hồn thành luận văn Thứ ba, tơi xin gửi lời cảm ơn tới Nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Cuối đặc biệt nhất, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn gia đình tơi hết lịng ủng hộ chia sẻ khó khăn sống để tơi hồn thành luận văn HỌC VIÊN Lê Thị Kim Chung ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan kiểm kê nguồn thải 1.1.1 Khái niệm kiểm kê nguồn thải 1.1.2.Mục tiêu nguyên tắc KKNT 1.1.2.1.Mục tiêu KKNT 1.1.2.2.Nguyên tắc KKNT 1.1.3 Nội dung chương trình kiểm kê 1.1.4.Các bước thực chương trình kiểm kê khí thải 1.1.5 Các phương pháp ước tính lượng thải dùng kiểm kê 1.1.5.1 Phương pháp ước tính phát thải 1.1.5.2 Phương pháp tiếp cận ước tính phát thải 10 1.1.6 Kiểm kê nguồn thải giới 10 1.1.6.1.KKNT Anh .10 1.1.6.2 KKNT Australia 11 1.1.6.3 KKNT USA 11 1.1.7 Kiểm kê nguồn thải Việt Nam 11 1.2 Tổng quan ngành nhiệt điện đốt than 12 1.2.1 Vai trò ngành nhiệt điện kinh tế Việt Nam 12 1.2.2 Tình hình sử dụng lượng 13 1.2.3 Tình hình phát triển ngành nhiệt điện Việt Nam 16 iii 1.2.4 Các đặc điểm công nghệ nguyên nhiên liệu công nghệ nhiệt điện đốt than 18 1.2.5 Mô tả đặc điểm công nghệ nhà máy nhiệt điện đốt than 20 1.2.5.1 Cơng nghệ lị đốt than phun (PC) 21 1.2.5.2 Cơng nghệ lị tầng sơi tuần hoàn (CFB) 24 CHƢƠNG 2: QUY TRÌNH KIỂM KÊ KHÍ THẢI TỪ NGUỒN ĐIỂM 27 2.1 Nguồn thải điểm đặc trưng nguồn điểm 27 2.2 Quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm 31 CHƢƠNG 3: ÁP DỤNG QUY TRÌNH KIỂM KÊ KHÍ THẢI 44 ĐỐI VỚI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN QUẢNG NINH 44 3.1 Đôi nét nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh 45 3.2 Kiểm kê phát thải từ hoạt động nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh 47 3.3 Kết tính tốn 54 3.3.1 Nồng độ chất nhiễm khí thải 54 3.3.2 Lượng chất ô nhiễm thải trình đốt 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 62 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CFB : Cơng nghệ lị tầng sơi tuần hồn CS : Công suất DO : Dầu diesel ESP : Thiết bị lắng bụi tĩnh điện EVN : Tập đoàn Điện lực Việt Nam EEA : Cục bảo vệ môi trường Châu Âu FO : Dầu thô chưa chưng cất (nhiên liệu đốt lò) KKNT : Kiểm kê nguồn thải LNG : Khí thiên nhiên hóa lỏng NAEI : Cơ quan kiểm kê phát thải khí quốc gia Anh NL : Nhiên liệu ƠN : Ơ nhiễm PC : Cơng nghệ lò đốt than phun QA/QC : Đảm bảo chất lượng/Kiểm soát chất lượng QHĐ VII : Quy hoạch điện VII QN : Quảng Ninh SX : Sản xuất TKV : Tập đồn than khống sản Việt Nam TQD : Tỷ quy đổi dầu US EPA : Cục bảo vệ môi trường Mỹ USA : Hợp chủng quốc Hoa Kỳ VOC : Hợp chất hữu dễ bay WHO : Tổ chức Y tế Thế giới v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Dự kiến phát triển nguồn điện yêu cầu than cho nhiệt điện 13 Bảng 1.2 Định hướng công suất nguồn điện đến năm 2020 14 Bảng 1.3 Cơ cấu nguồn điện đến năm 2020 15 Bảng 1.4 Định hướng công suất nguồn điện đến năm 2030 15 Bảng 1.5 Cơ cấu nguồn điện đến năm 2030 16 Bảng 1.6 Các nhà máy nhiệt điện đốt than Việt Nam 18 Bảng 2.1 Danh sách nguồn thải chương trình kiểm kê .35 Bảng 2.2 Danh sách phương pháp ước tính & thu thập thông tin 36 Bảng 2.3 Lượng phát thải tính theo phương pháp quan trắc nguồn thải 42 Bảng 2.4 Lưu lượng khí thải tính theo phương pháp tính theo hệ số phát thải 42 Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh .45 Bảng 3.2 Thành phần, đặc tính than sử dụng nhà máy .46 Bảng 3.3 Báo cáo lượng than tiêu thụ lượng điện phát lên lưới năm 2011 nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh 50 Bảng 3.4 : Nồng độ chất nhiễm khí thải nhà máy .54 Bảng 3.5 Lượng phát thải chất nhiễm tính theo số liệu quan trắc 56 Bảng 3.6 Hệ số phát thải chất nhiễm từ lị công nghệ than phun theo WHO 57 Bảng 3.7 Lượng phát thải tính theo hệ số phát thải 57 Bảng 3.8 Bảng kết lượng phát thải chất ô nhiễm tính theo phương pháp 58 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất điện 19 Hình 1.2 Cấu tạo lò đốt than phun 23 Hình 1.3 Cấu tạo lị tầng sơi tuần hồn 25 Hình 2.1 Sơ đồ bước kiểm kê nguồn thải 32 Hình 2.2 Mối quan hệ chi phí, khoảng áp dụng độ tin cậy phương pháp tiếp cận kiểm kê phát thải 36 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý khí thải điểm quan trắc nhà máy 52 vii MỞ ĐẦU Đất nước ta q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa, giai đoạn điện đóng vai trị vơ quan trọng Điện cung cấp cho ngành công nghiệp mà nhu cầu sinh hoạt người dân ngày tăng lên, lý nên ngành điện ln ngành mũi nhọn đất nước Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng cao giai đoạn đảm bảo an ninh lượng cần phát triển mạnh việc sản xuất điện nói chung nhà máy nhiệt điện đốt than nói riêng Than nhiên liệu phổ biến, tương đối rẻ tiền để sản xuất chuyển đổi lượng Việc sử dụng than để sản xuất nhà máy điện gia tăng số lượng nhà máy nhiệt điện đốt than, làm phát sinh lượng lớn chất ô nhiễm không khí bụi, CO, SO2, NOX….gây nhiều ảnh hưởng xấu đến sức khỏe môi trường sống người Chính vậy, đánh giá mức độ phát thải chất nhiễm khơng khí từ nhà máy nhiệt điện đốt than quan trọng, góp phần vào cơng tác quản lý kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí Vì vậy, để đảm bảo phát triển bền vững kinh tế - xã hội – môi trường phải cần đến công cụ khoa học quản lý môi trường kiểm kê nguồn thải công cụ quản lý môi trường thực nhiều nước giới song Việt Nam mẻ Từ nhu cầu thực tiễn đó, tác giả chọn đề tài “ Quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm, nghiên cứu điển hình ngành nhiệt điện đốt than” với hy vọng kiểm kê nguồn thải giúp doanh nghiệp, nhà máy nhà quản lý xác định nguồn sinh chất thải, loại chất thải phát sinh, lượng chất thải, để đánh kiểm sốt chất lượng môi trường hiệu 1.Mục tiêu đề tài - Xây dựng quy trình kiểm kê phát thải từ nguồn thải điểm - Áp dụng quy trình xây dựng thực kiểm kê phát thải từ hoạt động nhà máy nhiệt điện Nhiệm vụ đề tài - Bước đầu xây dựng quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm áp dụng cho ngành nhiệt điện đốt than Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tƣợng nghiên cứu : Nhà máy nhiệt điện đốt than Quảng Ninh - Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu đề tài tập trung vào chất gây nhiễm khơng khí bụi, CO, SO2, NOx Việc nghiên cứu thực nhà máy nhiệt điện đốt than Quảng Ninh Phƣơng pháp tiếp cận Phương pháp nghiên cứu: Thu thập kế thừa; phân tích hệ thống; sở liệu, điều tra khảo sát, quan trắc trực tiếp đối tượng nghiên cứu Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục (biểu bảng, hình ảnh), báo cáo gồm 03 chương : Chương : Tổng quan chung vấn đề nghiên cứu Chương 2: Quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm Chương 3: Áp dụng quy trình kiểm kê khí thải nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan kiểm kê nguồn thải 1.1.1 Khái niệm kiểm kê nguồn thải Kiểm kê nguồn thải bảng kê hay danh sách tổng hợp nguồn thải thải lượng chất ô nhiễm thải vào mơi trường khí, nước, đất loại nguồn thải phạm vi không gian xác định khoảng thời gian định KKNT giúp nhận diện nguồn gốc, chất đặc trưng tính chất vật lý hóa học chất nhiễm, diện tích khu vực phát thải, thời gian phát thải, loại hình hoạt động gây phát thải, mức độ quy mô vấn đề ô nhiễm môi trường KKNT công cụ quan trọng đánh giá, quản lý môi trường nâng cao hiệu sản xuất KKNT thơng qua cơng cụ tính tốn để nắm bắt tình hình phát thải thực tế, dự báo lượng phát thải, thực biện pháp kiểm soát nguồn thải phát triển sách để kiểm sốt lượng nguồn thải sở hình thành sách chung Các sách kiểm sốt nhiễm thích hợp phải dựa vào liệu tin cậy KKNT 1.1.2.Mục tiêu nguyên tắc KKNT 1.1.2.1.Mục tiêu KKNT Mục tiêu KKNT ước tính lượng thải nguồn hay nhóm nguồn khu vực nhằm, xác định nguồn gốc, chất, mức độ, vấn đề mơi trường sở có chiến lược quản lý bảo vệ mơi trường hợp lý Một số mục tiêu cụ thể kể đến sau:  Ước lượng mức độ thải để xác định nguồn thải  Cung cấp thơng tin đầu vào cho mơ hình phân tán, nồng độ nền, ảnh hưởng sa lắng đến chất ô nhiễm  Thông tin cho nhà hoạch định sách cộng đồng  Hỗ trợ việc xác định mức độ ưu tiên thiết lập mục tiêu cho hoạt động cắt giảm phát thải  Đánh giá hiệu chiến lược cắt giảm phát thải Đối với chất nhiễm dạng khí từ nguồn điểm, dựa vào số liệu thu thời gian tiến hành quan trắc, tính giá trị nồng độ trung bình cho chất nhiễm khí thải Áp dụng công thức điều kiện tiêu chuẩn (25OC, 1atm) PV T 1  PV T2 2 Trong đó: + P1, P2: Tương ứng áp suất khí điều kiện thực tế điều kiện tiêu chuẩn (atm) + T1, T2: Tương ứng nhiệt độ khí điều kiện thực tế điều kiện tiêu chuẩn (0K) + V1, V2: Tương ứng thể tích khí điều kiện thực tế điều kiện tiêu chuẩn (m3) b Lƣợng chất ô nhiễm thải trình đo Quá trình sản xuất liên tục, nồng độ ô nhiễm tương đối ổn định thời điểm, nên lượng chất ô nhiễm thải q trình đo tính theo cơng thức sau: E = E1 + E Trong : + Phát thải ống khói 1/ năm : E1 = C1 * Q1 * t + Phát thải ống khói 2/ năm : E2 = C2 * Q2 * t + E1 E2 : Lượng phát thải chất ô nhiễm ống khói (kg/năm) + C : Nồng độ chất ô nhiễm (mg/m3) + Q : Lưu lượng khí thải (m3/h) + t : Thời gian phát thải năm (thời gian phát thải ống khói) (h/năm) Nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh phát thải chất ô nhiễm ống khói, ống khói làm việc liên tục ca, tổng thời gian làm việc ống khói năm 320 ngày/năm Các chất nhiễm tiến hành lấy mẫu (đối với bụi) đo đạc nồng độ (đối với chất ô nhiễm dạng khí) ống khói đường dẫn khí thải từ lị vào ống khói Việc xác định nồng độ chất nhiễm dạng khí đơn giản so với bụi nên vị trí lấy mẫu bụi sử dụng để lấy mẫu chất ô nhiễm dạng khí 51 Cụ thể việc xác định vị trí quan trắc nhà máy sau: * Nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh Ống khói nhà máy cao 150m, đường kính 3m Nhà máy xây dựng nên trang bị hệ thống quan trắc ống khói hệ thống hư hỏng, nhiên ta tiến hành lấy mẫu thân ống khói nhà máy có thiết kế điểm lấy mẫu nằm ống khói (điểm độ cao 50m so với mặt đất) Khí thải lị dẫn qua phận lắng bụi tĩnh điện, qua hệ thống xử lý SO2, đến ống khói Vị trí lấy mẫu xác định thể hình sau Khí thải 100m Vị trí đo 40m Lị than phun Quạt Khí thải Lắng bụi tĩnh điện Khí thải Xử lý SO2 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý khí thải điểm quan trắc nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh Sau xác định điểm lấy mẫu thời gian lấy mẫu, việc lấy mẫu tiến hành sau: * Quá trình lấy mẫu bụi: 52 Quá trình lấy mẫu bụi tuân theo phương pháp lấy mẫu đẳng khí động (isokinetic) Kiểm tra đóng kín đầu nối, đưa đầu lấy mẫu dụng cụ đo tốc độ khí, nhiệt độ qua lỗ tiếp cận đến đầu lấy mẫu nằm điểm lấy mẫu Sau thiết bị ống đạt nhiệt độ dịng khí, bắt đầu khởi động bơm hút, đầu lấy mẫu chiều với dịng khí Điều chỉnh van điều khiển để tốc độ dịng khí lấy mẫu tốc độ dịng khí ống khói thời điểm lấy mẫu Tại nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh tiến hành đo lần, lần cách 10 phút, thời gian lần đo 10 phút Theo dõi ghi nhật ký lấy mẫu: thời gian bắt đầu kết thúc điểm lấy mẫu, vận tốc dịng khí, nhiệt độ, Khi dừng đo, lấy đầu lấy mẫu khỏi ống khói, tắt bơm tháo thiết bị Sau kết thúc trình lấy mẫu, đưa thiết bị lấy mẫu khỏi ống khói, để nơi thống mát, khơng ảnh hưởng bụi từ nguồn khác Chờ thiết bị nguội nhiệt độ xung quanh, tháo phận chứa vật liệu lọc, lấy vật liệu cho vào giấy bạc cho vào hộp bảo quản, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời Sau phân tích phịng thí nghiệm * Q trình lấy mẫu chất nhiễm dạng khí: Đưa đầu lấy mẫu vào đường ống, bịt kín khe hở lỗ lấy mẫu đầu dò, tiến hành đo nhiệt độ phải nhanh cẩn thận khơng gây hỏng thiết bị Khởi động thiết bị đo, chờ cho thiết bị ổn định tiến hành lấy mẫu Tại nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh tiến hành đo lần, lần cách 10 phút Ghi kết hiển thị thiết bị, đồng thời ghi rõ điều kiện hoạt động thiết bị quan trắc điều kiện lấy mẫu (vị trí, kích thước hình học đường ống, điều kiện môi trường xung quanh) vào nhật ký lấy mẫu Sau đo xong, thu dọn thiết bị kiểm tra lại lần cuối trước chuyển sang vị trí lấy mẫu khác  Tính tốn theo hệ số phát thải - Theo lƣợng than tiêu thụ năm tiến hành kiểm kê Được tính cơng thức : E = EF * R * (100-H)/100 53 Trong : E : Lượng phát thải chất nhiễm (kg/năm) EF : Hệ số phát thải chất ô nhiễm (CO, SO2 , NOX) (kg/tấn) H : Hiệu suất xử lý chất ô nhiễm (%) R : Lượng tiêu thụ than/năm (tấn/năm) 3.3 Kết tính tốn 3.3.1 Nồng độ chất nhiễm khí thải Lượng chất nhiễm khí thải chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: thành phần nhiên liệu, công nghệ sử dụng Nồng độ chất ô nhiễm khí thải quy điều kiện tiêu chuẩn (250C 1atm) Vị trí lấy mẫu : ống khói ống khói nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh Thời gian đo : - ống khói 1, từ 11h10 đến 12h10 với ký hiệu mẫu lần đo : QN-1, QN2, QN-3 - ống khói 2, từ 15h10 đến 16h00 với ký hiệu mẫu lần đo : QN-4, QN5, QN-6 Tại thời điểm đo ta tính lưu lượng khí thải nồng độ chất ô nhiễm, kết thể bảng đây: Bảng 3.4 : Nồng độ chất nhiễm khí thải nhà máy Lƣu Ký hiệu Nhiệt độ Vận tốc Nhà lƣợng khí (mẫu, khí thải dịng khí máy thải lần đo) (m/s) (0C) (Nm3/h) Quảng Ninh Nồng độ chất ô nhiễm (mg/Nm3) (250C 1atm) Bụi CO SO2 NOX (tính theo NO) QN-1 83 23,1 1044490 28,45 119,75 30,01 562,23 QN-2 84 22,5 1017360 29,23 124,34 37,05 593,15 QN-3 83 23,8 1076141 26,73 106,24 36,11 568,26 QN-4 88 25,1 1134922 33,02 117,56 41,09 559,78 QN-5 86 22,9 1035446 25,21 126,19 33,52 601,45 QN-6 82 24 1085184 28,53 106,27 29,21 566,23 84,33 23,57 1065590,5 28,53 116,73 34,50 575,18 Trung bình 54 Nồng độ bụi nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh trung bình khoảng 28,53 mg/Nm3 điều lý giải điều kiện cháy nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh tốt, đảm bảo tỉ lệ không khí – nhiên liệu hợp lý, thời gian lưu hỗn hợp nhiên liệu lửa vừa đủ, dẫn đến cháy hồn tồn, cịn lượng hạt nhiên liệu chưa cháy hết tạo thành bụi Thành phần than sử dụng cho nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh có hàm lượng tro thấp Độ tro cao làm hàm lượng tro bụi khí thải lớn cháy, lượng tro theo sản phẩm cháy thoát tạo thành dạng nhiễm bụi Một ngun nhân dẫn đến nồng độ bụi thấp việc có thiết bị lắng bụi tĩnh điện cịn có hệ thống xử lý SO2 ướt, hệ thống có tác dụng tách bụi nên giảm lượng bụi khí thải Nồng độ NO đo nhà máy Quảng Ninh 575,18 mg/Nm3 điều hàm lượng nitơ than cấp cho nhà máy Quảng Ninh (0,55%) cao, ra, hệ số dư khơng khí nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh (30%) lớn, dẫn đến nồng độ NO nhà máy cao Lại thấy rằng, hàm lượng nitơ than cấp cho nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh (0,55%) cao, nhà máy lại sử dụng cơng nghệ lị than phun (loại lị có nhiệt độ cháy buồng lửa cao, khoảng 12000C), lại khơng có thiết bị xử lý NOX nên lượng NOX tạo lớn [16] Như vậy, cơng nghệ lị hơi, nhiệt độ, hệ số dư khơng khí thành phần than sử dụng có ảnh hưởng lớn đến nồng độ CO NO khí thải Đối với điơxit lưu huỳnh (SO2), nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh, trung bình khoảng 34,50 mg/Nm3 Điều giải thích sau: Đối với nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh, nhà máy có lắp đặt hệ thống xử lý SO2 nên lượng SO2 giảm thiểu trước thải môi trường 3.3.2 Lƣợng chất ô nhiễm thải trình đốt Thời gian làm việc ca ngày tiến hành quan trắc Kết thu thập thông tin cho thấy nhà máy nhiệt điện đốt than Quảng Ninh tổng số ngày làm việc ống khói năm 320 ngày/năm, ngày làm việc ca, ca làm việc 8h 55 (1) – Tính tốn theo số liệu quan trắc Nhận thấy, từ kết bảng 3.4 : tiến hành quan trắc lấy mẫu ống khói nhà máy, điều kiện vận hành lị chung công nghệ, điều kiện hoạt động, nên nhận thấy kết nhiệt độ khí thải, vận tốc dịng khí thải thải, lưu lượng khí thải nồng độ chất nhiễm khí thải lần đo ống khói khơng có chênh lệch nhiều Và do, tiến hành thu thập thông tin, tác giả không thu thập xác số ngày làm việc ống khói mà thu thập tổng thu thập tổng thời gian làm việc ống khói 320 ngày/ năm, ngày làm việc ca, ca làm việc liên tục 8h Nên tính tốn lượng phát thải chất nhiễm theo số liệu quan trắc, tác giả lấy giá trị trung bình nồng độ chất ô nhiễm giá trị trung bình lưu lượng khí thải ống khói để tính tốn Lượng phát thải tính tốn số liệu cho kết bảng sau: Bảng 3.5 Lƣợng phát thải chất nhiễm tính theo số liệu quan trắc Nồng độ chất Chất ô nhiễm nhiễm Lƣu lƣợng dịng khí thải khí thải [C] [Q] (m3/h) (mg/m3) Bụi 28,53 CO 116,73 SO2 34,50 NOX 575,18 Thời gian hoạt động Cơng thức tính Kết nguồn [t] lƣợng phát thải E (tấn/năm) (h/năm) 233,5 1065590,5 320x3x8= 7680 E = C * Q * t * 10-9 955,3 282,3 707,1 (2) – Tính tốn theo phƣơng pháp hệ số phát thải Để tính tốn lượng phát thải chất nhiễm theo hệ số phát thải, ta cần phải có đầy đủ thơng tin : - Đặc tính than : thể bảng 3.2, hai đặc tính cần phải quan tâm là: Hàm lượng tro than : khoảng 21-23% 56 Hàm lượng lưu huỳnh - : 0,44% Lượng than tiêu thụ năm tiến hành kiểm kê (2011) : thể bảng 3.3, với tổng lượng than tiêu thụ năm : 822584 tấn/năm - Hệ thống xử lý chất ô nhiễm nhà máy: * Bụi xử lý công nghệ lắng bụi tĩnh điện, hiệu suất thiết thiết : 99,76% * Khí SO2 xử lý sữa vơi, hiệu suất thiết kế : 95% - Hệ số phát thải chất ô nhiễm : bụi, CO, SO2 , NOX từ lị cơng nghệ than phun theo WHO thể bảng sau : Bảng 3.6 Hệ số phát thải chất nhiễm từ lị công nghệ than phun theo WHO [21] Chất ô nhiễm Hệ số phát thải EF (kg/tấn than) Giá trị EF (kg/tấn) 5*A(a) 110 SO2 19.5*S(b) 8,58 CO 0,3 0,3 NOX 9 Bụi (TSP) Với : (a) : độ tro than, khoảng 21-23 (lấy giá trị trung bình 22) (b): hàm lượng lưu huỳnh than = 0,44 Từ thông tin cần thiết thu thập được, kết tính tốn lượng phát thải chất ô nhiễm thể bảng sau : Bảng 3.7 Lƣợng phát thải tính theo hệ số phát thải Chất ô nhiễm Hệ số phát thải [EF] (kg/tấn) Bụi 110 CO 0,3 SO2 8,58 NOX Lƣợng Hiệu suất hoạt động hệ thống Cơng thức tính Kết [R] xử lý lƣợng phát thải E (tấn/năm) (tấn/năm) [H] (%) 99,76 822584 217,2 E = EF * R * 246,8 95 (100-H)/100 * 10-3 352,9 403,3 Từ kết lượng phát thải phương pháp trên, tác giả tổng hợp kết vào chung bảng để tiện theo dõi lưu trữ liệu 57 Bảng 3.8 Bảng kết lƣợng phát thải chất nhiễm tính theo phƣơng pháp Lƣợng phát thải chất ô nhiễm (tấn/năm) Nhà máy Quảng Ninh Theo số liệu quan trắc Theo hệ số phát thải Bụi CO SO2 NOX 233,5 955,3 282,3 707,1 217,2 246,8 352,9 403,3 Kết tính tốn theo phương pháp quan trắc mang tính chất tham khảo số liệu quan trắc tiến hành thời gian ngắn, khơng mang tính liên tục, khơng đại diện cho phát thải chất ô nhiễm Nhận thấy, lượng chất ô nhiễm tạo ca làm việc nhà máy nghiên cứu cao lưu lượng thoát tương đối lớn Tại nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh khí thải sau qua thiết bị lắng bụi tĩnh điện qua hệ thống xử lý SO2 nên phần chất ô nhiễm giữ lại xử lý trước xả thải vào mơi trường Nhà máy có lượng phát thải NOX lớn lượng phát thải CO tương ứng với kết đo đạc nồng độ chúng Điều hợp lý hệ số dư không khí nhà máy cao, đặc biệt nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh, hệ số dư khơng khí lên đến 30% Qua kết tính tốn mức độ phát thải chất nhiễm khơng khí từ nhà máy nhiệt điện đốt than nghiên cứu thấy lượng phát thải chất ô nhiễm chịu ảnh hưởng phụ thuộc lớn vào công nghệ sử dụng, loại nhiên liệu, điều kiện cháy, đặc biệt nhà máy quan tâm đến vấn đề mơi trường, có biện pháp xử lý (ví dụ lắp đặt hệ thống xử lý SO2) giảm đáng kể lượng phát thải chất ô nhiễm không khí vào môi trường 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - Tác giả kế thừa, tổng hợp lại phương pháp kiểm kê nước giới trình bày quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm, áp dụng cho nhà máy nhiệt điện đốt than Quảng Ninh - Từ kết q trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm nhà máy nhiệt điện đốt than Quảng Ninh, xác định lượng phát thải chất ô nhiễm phát thải năm phương pháp : tính theo lượng than tiêu thụ năm số liệu quan trắc, nhiên kết mang tính chất tham khảo góp phần đưa lại nhìn định lượng thực trạng nhiễm khơng khí khu vực có nhà máy nhiệt điện hoạt động - Cần có đầu tư mặt kinh tế - kỹ thuật để trình kiểm kê xác lượng khí phát thải loại than gây ô nhiễm 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đào Ngọc Chân, Hoàng Ngọc Đồng (2008), Lò & thiết bị đốt, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Dương Tùng (2008), Vấn đề môi trường nhà máy nhiệt điện Việt Nam, Cục bảo vệ môi trường Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Võ Thạch Sơn, Đào Văn Tân (2001), Các cảm biến kỹ thuật đo lường điểu khiển, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Thanh Thảo (2013), Nghiên cứu xác định hệ số phát thải chất nhiễm khơng khí cho số nhà máy nhiệt điện đốt than, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trần Ngọc Chấn (2001), Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải, Tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Ngọc Chấn (2001), Ô nhiễm khơng khí xử lý khí thải, Tập 3, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tập đoàn Điện lực Việt Nam - Viện Năng Lượng (2007), Tổng sơ đồ phát triển điện VI, Hà Nội Tập đoàn Điện lực Việt Nam - Viện Năng Lượng (2008), Chiến lước phát triển công nghệ điện lực tập đoàn điện lực Việt Nam- tập 1: báo cáo chung, Hà Nội,12/2008 Tập đoàn Điện lực Việt Nam (2011), Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020, có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII) Chính phủ phê duyệt Quyết định 1208/QĐ-TTg ngày 21/7/2011” 10 Sở Tài Nguyên Môi trường Quảng Ninh (2010), Báo cáo Kết quan trắc mơi trường Cơng ty Nhiệt điện ng Bí, Quảng Ninh 11 Dionel O Albina and Nickolas J Themelis (2003), Emissions from Waste-toEnergy: A Comparison with Coal-fired Power Plants, ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition, Washington 12 European Environmental Agency (2009), EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 60 13 Intergovernmental panel on climate change (IPCC) (2006), Emission Inventory Guidebook: Combustion in energy&Transformation industries 14 Mexico Emissions Inventory Program Manuals (1997), Volume II—Emissions Inventory Fundamentals 15 Mexico Emissions Inventory Program Manuals (1997), Volume III—Emissions Inventory Development: Basic Emission Estimating Techniques (EETs) 16 Mexico Emissions Inventory Program Manuals (1997), Volume IV—Point Sources 17 Pradyot Patnaik (1997), Handbook of Environmental Analysis – Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Wastes, Lewis publishers 18 UK National Atmospheric Emisions Inventory (NAEI) (2009), Emissons factor Database 19 US Environmental Protecion Agency (2002), Compilation of Air Pollutant Emission Factors, AP-42, 5th Ed 20 US Environmental Protection Agency (1997), Procedure for Preparing Emission Factor Documents 21 World Health Organization (WHO - 1993), Assessment of sources of air, water, and land pollution, A guide to rapid source inventory techniques and their use in formulating environmental control strategies Part one: rapid inventory techniques environmental pollution 61 PHỤ LỤC Phụ lục 1: PHIẾU ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH PHÁT THẢI KHÍ Ở CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỐT THAN - Dành cho doanh nghiệp Kính gửi qúy nhà máy : Tơi tên Lê Thị Kim Chung, học viên cao học ngành Quản lý Môi trường trường đại học Bách Khoa Hà Nội, thực Luận văn tốt nghiệp với đề tài “Quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm, nghiên cứu điển hình cho ngành nhiệt điện đốt than ” Mục tiêu đề tài nghiên cứu tình hình phát thải khí nhà máy nhiệt điện đốt than Dựa kết nghiên cứu, giải pháp bền vững việc quản lý khí thải công nghiệp công cụ quản lý đề xuất nhằm góp phần cải thiện chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh nhà máy nhiệt điện Phiếu điều tra nhằm thu thập thông tin phục vụ luận văn tốt nghiệp Tôi xin cam kết rằngcác kết điều tra từ phiếu điều tra sử dụng phục vụ cho nghiên cứu này, khơng nhằm mục đích khác Xin chân thành cám ơn hợp tác quy công ty Thông tin chung Tên nhà máy: Địa nhà máy: Số điện thoại: Ngày gửi biểu mẫu: Quy mơ nhà máy Diện tích nhà máy: / /2013 Số Fax : Ngày gửi trả lại trả lời câu hỏi hồn chỉnh: m2 II Thơng tin sản xuất Công suất Công suất hoạt động Công suất thiết kế Mô tả sơ công nghệ sản xuất Nhiên liệu sử dụng Loại nhiên liệu Lượng sử dụng Mục đích sử dụng 62 Các thiết bị sản xuất Nơi sản xuất Tên thiết bị Năm sử dụng Đặc điểm công nghệ Chế độ vận hành Điều kiện vận hành 8.1 Tổng số ngày làm việc Quý Quý Quý Quý tháng năm 201… (ngày/ tháng) 8.2 Số làm việc bình quân hàng ngày (giờ/ngày) 10.1 Thông tin chi tiết nguồn phát thải khí: Tên nguồn thải Đƣờng Từ cơng đoạn Chiều cao kính (m) Lƣu lƣợng Nhiệt độ (oC) Thời gian tần suất (m) (Nm /h) thải ống khói ống khói 10.2 Các cơng trình xử lý khí thải: Có Khơng (*) Nếu có, xin trả lời câu hỏi 10.3 Hoạt động xử lý khí thải: TT Hệ thống XL Thiết bị xử lý 11 Quan trắc xử lý khí thải:  Có (**) Các chất đƣợc Hiệu xử lý xử lý  Khơng có (*) Nếu chọn có, xin trả lời câu hỏi Nếu chọn không có, xin chuyển đến trả lời câu hỏi 15 12 Đơn vị Ơng/ Bà có nộp báo cáo tự quan trắc cho Sở Tài nguyên Môi trường không? 13 Tần suất quan trắc lần/ngày lần/tháng, lần /năm 14 Các thông số quan trắc: Xin điền kết phân tích báo cáo tự quan trắc gần ông/ bà vào ô Thời gian quan trắc (tháng/năm): ( SO2 mg/Nm / ) NOx CO mg/Nm3 mg/Nm3 63 Bụi mg/Nm3 15 Phí BVMT: Nhà máy trả tiền phí bảo vệ mơi trường (VND/tháng)? SO2 VND/tháng NOx VND/tháng CO VND/tháng 17 Các giấy phép MT Quyết định phê duyệt ĐTM  Đạt  Không đạt  Không cần thiết Cam kết bảo vệ môi trường  Đạt  Không đạt  Không cần thiết ISO 14001  Đạt  Không đạt 18 Những tn thủ để vận hành cơng trình pháp luật, Nghị định, định, giấy phép : 19 Người phụ trách trả lời câuhỏi này: 19 – Họ Tên: 19 – Phòng ban vị trí cơng tác (chức vụ): 19 – Chữ ký: 64 Bụi VND/tháng Phụ lục 2: Hệ thống xử lý khí thải số nhà máy nhiệt điện đốt than Tên nhà máy Thiết bị xử Thiết bị xử lý Loại than sử dụng lý bụi ESP Ninh Bình (η=99%) ESP ng Bí (η=98%) ng Bí mở ESP rộng (η=98%) ESP Phả Lại (η=99%) Than antraxit Phả Lại Quảng Ninh ESP (η=99%) Quảng ESP Ninh1,2 (η=99,78%) Khơng có Khơng có Xử lý lưu huỳnh đá vơi (η=85%) Khơng có Khơng có Xử lý lưu huỳnh đá vôi (η=95%) Xử lý lưu huỳnh đá vôi (η=95%) ESP (η=99%) Than antraxit mỏ than Khánh Hòa, Núi Hồng ESP (η=99%) (Thái Nguyên) Sơn Động NOX (η=99,8%) Cẩm Phả1,2 Na Dƣơng xử lý ESP Mạo Khê Cao Ngạn SO2 Thiết bị Than nâu mỏ than Na Lọc bụi Dương (Lạng Sơn) kiểu túi Than nâu mỏ than ESP Đồng Rì (Bắc Giang) (η=99%) 65 Lò CFB (η=90%) ... 2: QUY TRÌNH KIỂM KÊ KHÍ THẢI TỪ NGUỒN ĐIỂM 27 2.1 Nguồn thải điểm đặc trưng nguồn điểm 27 2.2 Quy trình kiểm kê khí thải từ nguồn điểm 31 CHƢƠNG 3: ÁP DỤNG QUY TRÌNH KIỂM KÊ KHÍ THẢI... dựng quy trình kiểm kê phát thải từ nguồn thải điểm - Áp dụng quy trình xây dựng thực kiểm kê phát thải từ hoạt động nhà máy nhiệt điện Nhiệm vụ đề tài - Bước đầu xây dựng quy trình kiểm kê khí thải. .. thải từ nguồn điểm áp dụng cho ngành nhiệt điện đốt than Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tƣợng nghiên cứu : Nhà máy nhiệt điện đốt than Quảng Ninh - Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu