TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ NO2

CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ NO2 3.1. Tính chất, nguồn gốc của NO2 NOxsớm được hình thành do phản ứng giữa nitơ không khí với các gốc hydrocacbon,CHi (với i bằng 1 hoặc 2) được sinh ra từ nhiên liệu trong môi trường thiếu oxi N2+CH.→HCN +N. Trong môi trường oxi hóa, HCN tiếp tục phản ứng như trong phản ứng tạo thành NOx nhiên liệu.Cơ chế của sự hình thành NOx sớm cũng xảy ra khi ở nhiệt độ thấp vì thế để hạn chế sự tạo thành NOx sớm người ta thường tăng tốc độ nạp của hỗn hợp nhiên liệu và không khí. 3.2. Tác hại của khí NO2 Oxit Nitơ đều có độc tính, đặc biệt có độc tính cao nhất kể đến là NO2 , khi chỉ tiếp xúc với nó trong vài phút với nồng độ NO2 trong không khí 5 phần triệu thì đã có thể gây ảnh hưởng xấu đến phổi, nếu tiếp xúc vài giờ liền với không khí có nồng độ NO2 khoảng 1520 phần triệu sẽ có thể gây nguy hiểm cho phổi, tim và gan; nếu nồng độ NO2 trong không khí đạt mức 1% có thể gây tử vong trong vài phút. 3.3. Các phương pháp xử lý khí NO2 3.3.1. Hấp thụ khí NOx bằng nước Trong công nghiệp các loại khí thải có chứa Oxit Nitơ với nồng độ khí thấp thường được xử lý bằng phương pháp hấp thụ bằng nước trong các loại thiết bị như ống Venturi, thiết bị sục khí sủi bọt, Scrubơ, vv… Hiệu quả quá trình thường không cao, tối đa đạt 50%. Khi hấp thụ NO2 bằng nước một phần axit nitric được sinh ra ở pha khí: 3NO2 + H2O ↔ 2HNO3 + NO + Q Để xử lý các oxit nitơ bị hấp thụ trong dung dịch, có thể sử dụng dung dịch oxi già loãng. Và bằng cách chưng cất sản phẩm thu được sẽ là HNO3 và H2O để tái sử dụng làm chất hấp thụ. NO + H2O2 → NO2 + H2O NO2 + H2O → 2HNO3 +NO N2O3 + H2O2 ↔ N2O4 + H2O N2O4 + H2O ↔ HNO3 + HNO2 Yếu tố cơ bản để xác định hiệu quả kinh tế của quá trình là lượng chất oxi già (H2O2) (vào khoảng 6kgtấn axit). Để thúc đẩy quá trình này, ta có thể dùng chất xúc tác. Hiệu quả xử lý có thể đạt 97% 3.3.2. Khử oxit nitơ có xúc tác và nhiệt độ cao Quá trình diễn ra khi tiếp xúc NOx với khí khử trên bề mặt xúc tác. Chất khử thường được dùng là khí metan, khí tự nhiên hay khí than hoặc khí dầu mỏ, CO, H2 hoặc hỗn hợp nitơhydro. Hiệu quả khử NOx sẽ phụ thuộc hoạt tính của chất xúc tác. Xúc tác trên cơ sở platin kim loại xảy ra khi vận tốc thể tích của khí đạt (212)x104 lh cho phép đạt nồng độ còn lại trong khí của NOx là 5×104 – 5×102 % thể tích. Bản chất quá trình khử được biểu diễn bằng các phản ứng sau: 4NO + CH4 → 2N2 + CO2 + 2H2O 2NO2 + CH4 → N2 + CO2 + 2H2O 2NO + 2CO → N2 + 2CO2 2NO2 + 4CO → N2 +4CO2 Trên thực tế người ta thường sử dụng khí tự nhiên để xử lý khí NOx bởi lẽ nó dễ kiếm và rẻ. Phương pháp này đã được ứng dụng để xử lý khí NOx trong sản xuất axit nitric, khí thảỉ chứa (% thể tích): NOx – 0,05÷0,1, N2 – 96,0÷96,2 – 2,2  3,0.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

SVTH : Nhóm 3

Lớp: ĐHKTMT10A

TP Hồ Chí Minh, Tháng 05 năm 2017

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

SVTH : Ngô Ngọc Cường 14

Trần Thị Thanh Diễm 14110171 Nguyễn Thành Danh 14

Lớp: ĐHKTMT10A

TP Hồ Chí Minh, Tháng 05 năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài đồ án, dưới sự hướng dẫn tận tình của giáo viênhướng dẫn và được phía nhà trường tạo điều kiện thuận lợi, chúng em đã có một quá trìnhnghiên cứu, tìm hiểu và học tập nghiêm túc để hoàn thành đề tài

Chúng em gửi lời cảm ơn đến cô Bùi Thị Ngọc Phương người đã luôn tận tìnhquan tâm, giúp đỡ, tận tình hướng dẫn và truyền đạt cho chúng em những kinh nghiệmquý báu trong suốt quá trình học tập cũng như suốt quá trình làm đồ án

Bên cạnh đó, chúng em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy (Cô) trong ViệnKhoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường đã giúp đỡ tận tình trong suốt thời gianchúng em hoàn thành đồ án

Trong quá trình thực hiện và trình bày đồ án không thể tránh khỏi những sai sót vàhạn chế Do vậy chúng em rất mong nhận được sự góp ý, nhận xét phê bình của quý thầy

cô và các bạn

Chúng em xin chân thành cảm ơn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TP.HCM, ngày….tháng…năm 2017

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

TP.HCM, ngày….tháng…năm 2017

Giáo viên hướng dẫn

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề

Việt Nam là một nước công nghiệp đang phát triển, nhu cầu tiêu thụ điện năng ngày càngtăng EVN dự báo, trong 5 năm tới nhu cầu tiêu thụ điện năng tăng khoảng 15% hàngnăm, tỉ lệ với tốc độ tăng trưởng GDP Theo kịch bản của Bộ Công thương, nhu cầu điệnsản xuất ở Việt Nam theo phương án cơ sở là 294 tỉ kWh vào năm 2020 và 526 tỉ kWhvào năm 2030.

Để đáp ứng nhu cầu điện năng cho phát triển đất nước, bên cạnh xây dựng thêm các nhàmáy thủy điện, nhiệt điện khí, phong điện, điện hạt nhân, v.v., thì nhiệt điện than đangđược quan tâm hàng đầu Vì ưu thế cơ bản của nhiệt điện than là giá than ổn định và cóthể cạnh tranh với các nguồn nhiên liệu khác, vốn đầu tư ban đầu ít, thời gian xây dựngnhanh, vận hành ổn định Ở Việt Nam, than lại có trữ lượng khá lớn với hai loại chủ yếu

là than antraxit Quảng Ninh và than nâu vùng đồng bằng Bắc Bộ là một lợi thế cho việcphát triển các nhà máy nhiệt điện đốt than

Theo tổng công suất các nhà máy điện khoảng 75.000MW Trong đó: thủy điện chiếm23,1%; thủy điện tích năng 2,4%; nhiệt điện than 48%; nhiệt điện khí 16,5%; nguồn điện

sử dụng năng lượng tái tạo 5,6%; điện hạt nhân 1,3% và nhập khẩu điện 3,1% Năm

2030, tổng công suất các nhà máy điện khoảng 146.800 MW, trong đó thủy điện chiếm11,8% Thủy điện tích năng chiếm 3,9%, nhiệt điện than 51,6%, nhiệt điện khí 11,8%,điện sử dụng năng lượng tái tạo 9,4%, điện hạt nhân và nhập khẩu 4,8% Quy hoạch pháttriển điện lực Quốc gia giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến năm 2030 thì năm 2020

Do đó, trong tương lai nhà máy nhiệt điện đốt than sẽ đóng vai trò chủ đạo trong cơ cấusản xuất điện năng của Việt Nam Việc phát triển các nhà máy nhiệt điện sử dụng thanlàm nguyên liệu để đốt thải ra môi trường không khí rất nhiều bụi và các chất khí độc hạinhư SO2, NO2… Ô nhiễm không khí từ việc đốt than ảnh hưởng trực tiếp đến conngười, động vật, thực vật và các công trình xây dựng Sức khỏe và tuổi thọ con người Vìvậy, trong những năm gần đây ô nhiễm không khí từ các ngành sản xuất nhiệt điện từthan ở nước ta đang là vấn đề quan tâm không chỉ của nhà nước mà còn là của toàn xã hộbởi mức độ nguy hại của nó đã lên đến mức báo động

Khí NO2 là một trong những chất ô nhiễm không khí được sản sinh nhiều trong các ngànhsản xuất công nghiệp Việc xử lý NO2 có nhiều phương pháp khác nhau Phương phápnào được áp dụng để xử lý tùy thuộc vào hiệu quả và tính kinh tế của phương pháp Vì

vậy đồ án môn học với nhiệm vụ thiết kế hệ thống xử lý khí NO2 là một trong nhữngphương án góp phần vào việc xử lý khí thải ô nhiễm.

1.2. Mục tiêu đề tài

- Đề xuất được quy trình công nghệ xử lý khí thải NO2

- Tính toán thiết kế được hệ thống xử lý khí thải NO2 từ nhà máy nhiệt điện đốt than với công suất phát thải 30384 m3/h

1.3. Ý nghĩa của đề tài

Thiết lập, đưa ra phương pháp giải quyết được lượng khí thải NO2 dư khi đốt nhiên liệutrong nhà máy nhiệt điện Giảm thải khí độc gây ô nhiễm môi trường

Đề tài giúp cho sinh viên cũng cố được kiến thức đã học trên lớp, có cơ hội tìm hiểu các

sơ đồ công nghệ và tính toán được một hệ thống xử lý, làm kinh nghiệm cho sinh viênkhi đi làm sau này

1.5. Nội dung thực hiện:

Tìm hiểu quy trình sản xuất có phát sinh khí thải (hoặc bụi)

Lựa chọn công suất phát thải, xác định thành phần khí thải

Tính toán được Cmax và Cxy

Đề xuất 2 công nghệ xử lý Đánh giá ưu và nhược điểm của mỗi công nghệ Từ đó lựa chọn công nghệ tối ưu nhất

Tính toán công nghệ lựa chọn

Vẽ cad

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỐT THAN VŨNG

ÁNG 1 VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

2.1. Tổng quan về nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1

2.1.1. Giới thiệu về nhà máy

 Vị trí và quy mô nhà máy

 Thông tin chung

- Dự án Nhà máy điện Vũng Áng 1 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt nằm trongTổng sơ đồ điện VI về Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006-2015 có xétđến năm 2025 và được phép áp dụng cơ chế đặc thù để đầu tư xây dựng các công trìnhđiện cấp bách giai đoạn 2006-2010 (Theo Quyết định số 1195/QĐ-TTg ngày 09/11/2005của TTgCP) Ngày 17/9/2015, tại Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh, Tập đoàn Dầu khí Việt Nam(PVN) tổ chức lễ khánh thành Nhà máy Nhiệt điện (NMNĐ) Vũng Áng 1, công trìnhnguồn điện gồm hai tổ máy có công suất lớn nhất tại Việt Nam (600MWx2) Đây là dự án

do PVN làm chủ đầu tư, Tổng thầu EPC là Tổng Công ty Lắp máy Việt Nam (LILAMA)

- Tên gọi Công ty: Trực thuộc Tập đoàn dầu khí Việt Nam

- Trụ sở chính: Khuôn viên Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1, thôn Hải Phong, xã Kỳ Lợi,huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh

 Vị trí địa lý của nhà máy

- Nhà máy nhiệt điện Vũng Áng được xây dựng tại khu công nghiệp Vũng Áng,tại thôn Hải Phong, xã Kỳ Lợi, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh

- Nhà máy có vị trí tiếp giáp như sau:

• Phía Bắc giáp vịnh Vũng Áng

• Phía Nam giáp đường AH131

• Phía Đông giáp cảng Vũng Áng

• Phía Tây giáp quốc lộ 1A

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí nhà máy nhiệt điện Vũng Áng

 Quy mô công suất, thời gian hoạt động của nhà máy

- Nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1 có công suất 1.200 MW gồm 2 tổ máy được xây dựngtại xã Kỳ Lợi, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh Nhà máy sử dụng công nghệ đốt than phuntrực tiếp của các nước G7 Than cho nhà máy là than nội địa và than cám 5 với lượng tiêuthụ 2,9 triệu tấn/năm Khi đi vào hoạt động, nhà máy sẽ đóng góp cho lưới điện quốc gia7,2 tỷ KWh/năm, doanh thu bán điện khoảng 289 triệu USD/năm (tương đương khoảng4.900 tỷ đồng) Dự án Nhà máy điện Vũng Áng 1 đã được Thủ tướng Chính phủ phêduyệt nằm trong Tổng sơ đồ điện VI về Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn2006-2015 có xét đến năm 2025 và được phép áp dụng cơ chế đặc thù để đầu tư xây dựngcác công trình điện cấp bách giai đoạn 2006-2010 (Theo Quyết định số 1195/QĐ-TTgngày 09/11/2005 của TTgCP)

- Sau khi được hoàn thành và đi vào hoạt động, nhà máy sẽ cung cấp một lượng điện năngkhá lớn, góp phần giải quyết tình trạng thiếu hụt điện năng của hệ thống điện quốc giagiai đọan 2006-2015 và đảm bảo an ninh năng lượng cho sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước

- Đến nay, 2 tổ máy của Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 được bàn giao và đưa vào sửdụng vận hành thương mại theo đúng tiến độ yêu cầu, cụ thể:

- Tổ máy 1: đã đưa vào vận hành thương mại tổ máy số 01 từ ngày 31/12/2014

- Tổ máy 2: đã đưa vào vận hành thương mại tổ máy số 02 từ ngày 12/5/2015

2.1.2. Cơ cấu tổ chức của nhà máy

Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức của Tổng Công ty Phát điện Vũng Áng2.1.3. Dây chuyền công nghệ

2.1.3.1. Chu trình chuyến đổi năng lượng tổng quát của nhà máy nhiệt điện

- Nhiên liệu chính của nhà máy là than cám 5A được lấy từ khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả

và Vàng Danh – Uông Bí, Quảng Ninh; nhiên liệu phụ dầu HFO số 2B theo TCVN dùng

để khởi động và đốt kèm khi phụ tải lò hơi ≤ 60% phụ tải định mức

- Nhà máy được thiết kế với cấu hình cho một tổ máy gồm một lò hơi, một Turbine, và mộtmáy phát Nhà máy phát lên lưới điện quốc gia qua cấp điện áp 220KV thông qua sânphân phối chung 500/220KV bằng 3 tuyến cáp ngầm từ các MBA nâng áp máy phát vàcác MBA tự dùng dự phòng

- Hệ thống nước làm mát bằng nước biển, bãi xỉ và một số hạng mục trong nhà máy đượcthiết kế đủ cho quy mô công suất cuối cùng của nhà máy

- Khí thải qua bộ khử trước khi được thải ra không khí Xỉ được xe chở tới bãi xỉ cách nhàmáy 5 km

 Chu trình chuyển đổi năng lượng tổng quát của nhà máy điện

Chu trình chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng làm quay tuabin từ việc đốt cháycác loại nhiên liệu trong lò hơi, sau đó chuyển cơ năng thành năng lượng điệnthông qua máy phát điện Nhiệt năng được đưa đến turbine qua một môi trường

dẫn nhiệt là hơi nước Hơi nước truyền tải nhiệt năng phải đảm bảo các yêu cầu kỹthuật (như áp suất, nhiệt độ) trước khi đi vào turbine để sinh công.

Hình 2.3 Sơ đồ biến đổi năng lượng tổng quát của nhà máy nhiệt điện

2.1.3.2. Nguyên lý tổng thể về nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1

- Cấu hình cho một tổ máy của nhà máy gồm 3 thiết bị chính: Lò hơi, Turbine

và Máy phát điện Cả 3 thiết bị này hoạt động theo chu trình tiếp nối nhau,nhiệt năng từ lò hơi chuyển thành cơ năng của Turbine và sau cùng thành điệnnăng của máy phát điện

- Bên cạnh đó còn có các hệ thống đi kèm cho từng thiết bị chính đó như hệthống cấp dầu, cấp than, hệ thống nước cấp cho lò hơi, hệ thống xử lý khói

thải, xử lý tro xỉ cho lò hơi, hệ thống cấp hơi cho Turbine, hệ thống ngưng hơisau khi ra khỏi Turbine, hệ thống xử lý nước cấp, nước mát cho bình ngưng, hệthống phát điện lên lưới từ điện máy phát…

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý tổng thể nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1

1 Lò hơi

2 Turbine

3 Bình ngưng

4 Bơm nước ngưng và

bộ gia nhiệt hơi chèn

10 Máy phát điện

11 Bộ hâm nước

12 Ba bộ quá nhiệtcấp 1;2;3 và hai bộgiảm ồn của chúng

13 Bộ tái sấy và giảm

chuyển tiếp trong nhà

26 Kho than trong vàngoài trời

27 Băng tải và thápchuyển tiếp ngoài trời

38 Hệ thống xử lýnước khử khoáng

39 Nhà châm hóa chấtclo

40 Bơm nước tuầnhoàn

 Mô tả sơ bộ tổng thể nguyên lý của nhà máy:

- Than cám được vận chuyển tới nhà máy, qua các thiết bị vận chuyển, kiểmtra… đến máy nghiền, than được sấy và nghiền thành than bột cấp cho lò hơi

- Sản phẩm sau khi cháy chứa 80% là tro bay và 20% còn lại là xỉ đáy lò Trobay được hệ thống ESP thu gom và đưa đến các silo tro, còn xỉ đáy lò được vậnchuyển ra khỏi lò bằng hệ thống thải xỉ đáy lò

- Dầu FO được vận chuyển đến nhà máy, được chứa tại các bồn chứa, được bơmđưa đến cấp cho lò hơi qua bộ lọc, bộ sấy dầu.

- Gió cấp cho lò có hai cấp gió, gió cấp 1 (sơ cấp) và gió cấp 2 (thứ cấp) đều điqua bộ sấy không khí Gió cấp 1 được kết hợp sấy than và vận chuyển than đếnvòi đốt, gió cấp 2 được cấp vào lò hơi

- Hơi sau khi ra khỏi Turbine hạ áp được ngưng tụ tại bình ngưng sau đó đượcbơm nước ngưng đưa đến các bình gia nhiệt, bình khử khí Sau khi khử khíđược bơm tăng áp chuyển đến bơm nước cấp đưa đến bộ hâm rồi vào bao hơi

- Hơi sau khi sinh ra ở bao hơi được đưa bến bộ phân ly để tách nước, đến các bộquá nhiệt trần, quá nhiệt hộp sau đó mới vào các bộ quá nhiệt cấp 1, 2, 3 vàgiảm ồn trước khi vào Turbine cao áp

- Hơi sau khi ra khỏi Turbine cao áp sẽ được tái sấy lại để tăng nhiệt độ tại bộ táisấy trước khi vào Turbine trung áp Hơi ra khỏi Turbine trung áp sẽ đi vàoTurbine hạ áp để sinh công và hơi được đưa về bình ngưng để ngưng tụ thànhnước

- Khói sinh ra tại buồng đốt được quạt khói hút ra đi qua và trao đổi nhiệt với các

bộ quá nhiệt, bộ tái sấy, bộ hâm nước, đi qua bộ khử khí NOx, bộ sấy không khí,

bộ lọc bụi tĩnh điện và đưa vào bộ khử khí lưu huỳnh sau đó thải ra ngoài quaống khói

- Nước ngọt cung cấp cho nhà máy được bơm về từ hồ Đá Bạc và sông LòngSông, đi qua hệ thống xử lý nước sơ bộ Từ đây nước đước tách ra để qua hệthống xử lý nước ngọt cấp cho việc sinh hoạt hay mục đích khác và qua hệthống khử khoáng để cung cấp bổ sung cho bình ngưng

- Nước làm mát cho bình ngưng được dùng từ nước biển sau khi đi qua bộ châmClo và được thải ra kênh nước thải qua hố xiphông

- Hơi sinh công làm quay trục Turbine, làm quay máy phát điện phát ra điện năng và được máy biến thế chính biến đổi để đưa ra sân phân phối hòa vào điện

lưới quốc gia.

2.1.3.3 Chu trình nhiệt của tổ máy 600MW

 Nguyên lý chu trình nhiệt tổng quát

- Nước từ bao hơi đi xuống các đường ống được bố trí xung quanh thành lò, nước

sẽ nhận nhiệt năng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu trong lò và trở thành hơi bãohòa Hơi nước bão hòa được dẫn qua bộ điều chỉnh hơi quá nhiệt để đảm bảonhiệt độ, áp suất vào Turbine cao áp để sinh công lần thứ nhất Sau đó hơi lạiđược đưa vào bộ gia nhiệt rồi tiếp tục được đưa vào Turbine trung áp để sinhcông lần thứ hai Từ Turbine trung áp hơi được dẫn thẳng đến Turbine hạ áp đểsinh công lần cuối

- Hơi sau khi đã sinh công từ Turbine hạ áp sẽ được đưa xuống bình ngưng đểngưng hơi trở lại thành nước Bình ngưng có hệ thống nước làm mát tuần hoàn,

và hệ thống hút chân không làm cho hơi nuớc được ngưng tụ nhanh chóng Sau

đó nước từ bình ngưng sẽ được hệ thống bơm ngưng, bơm tới các bình gia nhiệt

hạ áp LP Tại đây nước sẽ được làm nóng lên bởi hơi trích ra từ Turbin hạ áp Saukhi ra khỏi các bình gia nhiệt hạ áp nước được đưa tới bình khử khí để khử hếtcác khí không ngưng có lẫn trong nước Nước được tiếp tục đưa tới các bình gianhiệt cao áp HP sẽ tiếp tục được nâng nhiệt độ bởi hơi trích ra từ Turbine cao áp

Và trước khi đi trở lại bao hơi thành chu trình khép kín nước được đưa qua bộhâm để được làm nóng thêm bởi khói thoát ra từ lò

2.1.3.4 Chu trình nhiệt của nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1

- Chu trình nhiệt áp dụng cho nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 là chu trình có bacấp áp lực: Cao áp, trung áp và hạ áp, thông số hơi cận tới hạn, tái sấy một lần,gia nhiệt nước cấp, ngưng hơi truyền thống Bơm nước cấp 2x50% được dẫnđộng bằng Turbine phụ trợ, hơi cho Turbine phụ trợ được trích từ Turbine chính,sau khi sinh công tại Turbine phụ trợ sẽ được đưa về ngưng tại bình ngưngTurbine chính; bơm nước cấp 1x30% được dẫn động bằng động cơ điện

- Hệ thống gia nhiệt nước cấp bao gồm 8 cấp gia nhiệt: 4 cấp gia nhiệt hạ áp (từHTR8 đến HTR5), một cấp gia nhiệt tại bình khử khí (xem như là HTR4) và bacấp gia nhiệt cao áp (từ HTR3 đến HTR1).

• Hơi gia nhiệt cho các bộ gia nhiệt từ HTR8 đến HTR1 được trích từ cáccửa trích hơi của Turbine (từ cửa trích 8 đến cửa trích 1) trong đó:

• Hơi cho bộ gia nhiệt cao áp HTR1 được trích từ cửa số 1 trên Turbine cao áp

• Hơi cho bộ gia nhiệt cao áp HTR2 được trích từ cửa trích số 2 trên đườnghơi tái sấy của Turbine cao áp

• Hơi cho bộ gia nhiệt cao áp HTR3 được trích từ cửa trích số 3 trên Turbinetrung áp

• Hơi cho bình khử khí (được xem là bộ gia nhiệt HTR4) và Turbine dẫnđộng bơm nước cấp được trích từ cửa trích số 4 của Turbine trung áp

• Hơi cho bộ gia nhiệt hạ áp HTR5 được trích từ cửa trích số 5 trên Turbine hạáp

• Hơi cho bộ gia nhiệt hạ áp HTR6 được trích từ cửa trích số 6 trên Turbine hạáp

• Hai bộ gia nhiệt HTR7 và HTR8 được lắp đặt trong cổ bình ngưng nhậnhơi thoát của Turbine hạ áp về bình ngưng thông qua đường ống nên có thểđược xem là cửa trích số 7 và số 8

- Nước ngưng từ giếng ngưng sẽ được bơm ngưng (2x100%) đưa đi qua bình gianhiệt hơi chèn tận dụng lượng nhiệt từ hơi chèn các gối thu về bình để gia nhiệt.Sau đó nước ngưng sẽ được đưa qua bộ gia nhiệt hạ áp số 8, số 7, số 6 và số 5,tại đây tiếp tục được gia nhiệt thông qua lượng nhiệt của hơi từ các cửa trích đưa

về Khi ra khỏi các bộ gia nhiệt hạ áp nước ngưng được đưa về bình khử khí, tạiđây thông qua hệ thống khử khí tách được các khí không ngưng trong nước nhưkhí O2 và CO2, nước trong bình khử khí được gia nhiệt lên khoảng 182,80C nhờlượng nhiệt của hơi từ cửa trích số 4 đưa về

- Nước tiếp tục được bơm tăng áp bơm đi, sau đó được chuyển tiếp sang bơmnước cấp bơm đi, nước đi với áp suất cao sẽ tiếp tục vào 3 bộ gia nhiệt cao ápHTR3, HTR2 và HTR1, nước lúc này có nhiệt độ 280.20C Sau khi ra khỏi bộ gianhiệt HTR1 nước được đưa vào bộ hâm.

- Tại đây tận dụng nhiệt lượng khói thoát ra khỏi buồng lửa để gia nhiệt cho nước,sau khi ra khỏi bộ hâm nước được đưa thẳng vào bao hơi Lúc này, nước theo 6đường ống nước xuống phân chia vào 4 ống góp phía dưới buồng đốt, từ các ốnggóp này nước theo các giàn ống sinh hơi nước đi lên nhận nhiệt trực tiếp từbuồng lửa, nước sôi tạo thành hỗn hợp nước và hơi đi về lại các ống góp bên trênrồi mới về lại bao hơi

- Trong bao hơi có bộ phân ly dùng để tách hơi ra khỏi nước, hơi trước khi ra khỏibao hơi đi qua bộ phận sấy khô, nên hơi thoát ra khỏi bao hơi là hơi bão hòa Sau

đó hơi tiếp tục đi vào các bộ quá nhiệt (quá nhiệt trần, quá nhiệt hộp, quá nhiệtcấp 1, quá nhiệt cấp 2 và quá nhiệt cấp 3), qua các bộ giảm ồn điều chỉnh nhiệt

độ hơi quá nhiệt Sau khi ra khỏi bộ quá nhiệt cấp 3 hơi có nhiệt độ 5380C, ápsuất 16.67 MPa đi vào Turbine Trước khi vào Turbine hơi được chia làm 2nhánh (2 van TV1, TV2), đi vào 4 van điều chỉnh (GV1, GV2, GV3, GV4), và đivào Turbine cao áp (HP) Sau khi sinh công trong các tầng cánh của Turbine cao

áp hơi bị giảm áp suất và nhiệt độ

- Để tăng hiệu suất chu trình nhiệt, trước khi đi vào Turbine trung áp lượng hơithoát ra này được đưa qua bộ quá nhiệt trung gian nhiệt độ thấp và quá nhiệttrung gian nhiệt độ cao, thông qua đường ống hơi tái sấy lạnh; Sau khi qua bộquá nhiệt trung gian hơi được nâng nhiệt độ lên 5380C, lượng hơi này được dẫnvào Turbine trung áp thông qua đường ống hơi tái sấy nóng Trước khi vàoTurbine trung áp hơi được chia làm 2 nhánh qua van RSV1, RSV2 và 4 van điềuchỉnh (IV1, IV2, IV3, IV4) Sau khi sinh công trong Turbine trung áp hơi đượcdẫn thẳng qua Turbine hạ áp thông qua ống chuyển tiếp Hơi sinh công trongTurbine hạ áp sau đó thoát xuống bình ngưng, trao đổi nhiệt với nước làm mát

chuyển từ hơi sang nước, độ chân không trong bình ngưng liên tục hút dòng hơithoát của Turbine hạ áp về bình ngưng (theo nguyên lý áp suất cao đi về áp suấtthấp) Bơm chân không chỉ làm nhiệm vụ duy trì chân không hút các khí khôngngưng tụ được ra khỏi bình ngưng

- Sau khi ngưng tụ thành nước, nước đi xuống giếng ngưng và tiếp tục được bơmngưng đưa đi tạo thành một chu trình khép kín Lượng nước bị thất thoát sau chutrình nhiệt như xả liên tục, khử khí hoặc rò rỉ trên hệ thống van, sẽ được bơm bổsung nước ngưng vào bình ngưng nhằm duy trì mực nước bình ngưng

 CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ NO 2

 3.1 Tính chất, nguồn gốc của NO 2

 NOx-sớm được hình thành do phản ứng giữa nitơ không khí với các gốchydrocacbon,CHi (với i bằng 1 hoặc 2) được sinh ra từ nhiên liệu trong môi trườngthiếu oxi N2+CH.→HCN +N

 Trong môi trường oxi hóa, HCN tiếp tục phản ứng như trong phản ứng tạo thànhNOx nhiên liệu.Cơ chế của sự hình thành NOx sớm cũng xảy ra khi ở nhiệt độ thấp vìthế để hạn chế sự tạo thành NOx sớm người ta thường tăng tốc độ nạp của hỗn hợpnhiên liệu và không khí

 3.2 Tác hại của khí NO 2

 Oxit Nitơ đều có độc tính, đặc biệt có độc tính cao nhất kể đến là NO2 , khi chỉtiếp xúc với nó trong vài phút với nồng độ NO2 trong không khí 5 phần triệu thì đã cóthể gây ảnh hưởng xấu đến phổi, nếu tiếp xúc vài giờ liền với không khí có nồng độ

NO2 khoảng 15-20 phần triệu sẽ có thể gây nguy hiểm cho phổi, tim và gan; nếu nồng

độ NO2 trong không khí đạt mức 1% có thể gây tử vong trong vài phút

3.3 Các phương pháp xử lý khí NO2

3.3.1 Hấp thụ khí NOx bằng nước

Trong công nghiệp các loại khí thải có chứa Oxit Nitơ với nồng độ khí thấpthường được xử lý bằng phương pháp hấp thụ bằng nước trong các loại thiết bịnhư ống Venturi, thiết bị sục khí sủi bọt, Scrubơ, vv… Hiệu quả quá trình thường

không cao, tối đa đạt 50%

Khi hấp thụ NO2 bằng nước một phần axit nitric được sinh ra ở pha khí:

3NO2 + H2O ↔ 2HNO3 + NO + Q

Để xử lý các oxit nitơ bị hấp thụ trong dung dịch, có thể sử dụng dung dịch oxi giàloãng Và bằng cách chưng cất sản phẩm thu được sẽ là HNO3 và H2O để tái sử dụng làm chất hấp thụ.

NO + H2O2 → NO2 + H2O

NO2 + H2O → 2HNO3 +NO

N2O3 + H2O2 ↔ N2O4 + H2O

N2O4 + H2O ↔ HNO3 + HNO2

Yếu tố cơ bản để xác định hiệu quả kinh tế của quá trình là lượng chất oxi già (H2O2) (vào khoảng 6kg/tấn axit) Để thúc đẩy quá trình này, ta có thể dùng chất xúc tác Hiệu quả xử lý có thể đạt 97%

 3.3.2 Khử oxit nitơ có xúc tác và nhiệt độ cao

 Quá trình diễn ra khi tiếp xúc NOx với khí khử trên bề mặt xúc tác

 Chất khử thường được dùng là khí metan, khí tự nhiên hay khí than hoặc khí dầu

mỏ, CO, H2 hoặc hỗn hợp nitơ-hydro Hiệu quả khử NOx sẽ phụ thuộc hoạt tính của chất xúc tác

 Xúc tác trên cơ sở platin kim loại xảy ra khi vận tốc thể tích của khí đạt

(2-12)x104 l/h cho phép đạt nồng độ còn lại trong khí của NOx là 5×10-4 – 5×10-2

% thể tích

 Bản chất quá trình khử được biểu diễn bằng các phản ứng sau:



 4NO + CH4 → 2N2 + CO2 + 2H2O

 2NO2 + CH4 → N2 + CO2 + 2H2O

 2NO + 2CO → N2 + 2CO2

 2NO2 + 4CO → N2 +4CO2



 Trên thực tế người ta thường sử dụng khí tự nhiên để xử lý khí NOx bởi lẽ nó dễ kiếm và rẻ Phương pháp này đã được ứng dụng để xử lý khí NOx trong sản xuất axit nitric, khí thảỉ chứa (% thể tích): NOx – 0,05÷0,1, N2 – 96,0÷96,2 – 2,2 ÷ 3,0



4.1. Địa điểm công trình

 Nguồn WHO -

4.3. Tính toán sản phẩm cháy

 Bảng 4.3 Tính toán sản phẩm cháy

 Đại lượng tính  Công thức (mùa

đông)

 Công thức (mùa hè)  Đơn

vị

 Mùađông

 0,089x75,79+0,264x3,15-0,0333x(4,1-1,2)

 m3chuẩn/kgNL

 7,48

 (t= 11,20C, ϕ= 76,8

%, d=7,1g/kg)

 Va= (1 + 0,0016 x 25,5) x 7,48

 (t= 33,70C, ϕ= 76,8%, d=25,5g/kg)

 m3chuẩn/kgNL

 7,57

 9,08



 Lượng khí

SO2 trong SPC

 Vso2= 0,683 x 10-2 x 1,2

 Vso2= 0,683 x 10-2 x 1,2

 m3chuẩn/kgNL

 0,0082

 VCO= 1,865 x 10-2 x 0,05 x 75,79

 m3chuẩn/kgNL

 0,07

 VCO2= 1,853 x 10-2 x (1 -0,05) x 75,79

 m3chuẩn/kgNL

 1,33

x 7,1 x 9,08

 VH2O= 0,111 x 3,15 + 0,0124 x 7 + 0,0016 x 25,5 x 9,34

 m3chuẩn/kgNL

 0,54



 Lượng khí N2

trong SPC

 VN2= 0,8 x 10-2 x 3,11 + 0,79 x 9,08

 VN2= 0,8 x 10-2 x 3,11+

0,79 x 9,34

 m3chuẩn/kg

 7,





4.4. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất

vô cơ



 Bảng 4.4 Nồng độ C của bụi và các chất vô cơ làm cơ sở tính nồng độ tối đa cho

phép trong khí thải công nghiệp nhiệt điện

 Khí



1

00

50

 50

 - 650 (với than có hàmlượng chất bốc >

10%)

 - 1000 (với than cóhàm lượng chất bốc ≤10%

 600

 250

00

 300

 Chú thích: Tùy theo loại nhiên liệu được sử dụng, nồng độ tối đa cho phép của các

thành phần ô nhiễm NOX, SO2 và bụi trong khí thải nhà máy nhiệt điện được quyđịnh trong bảng 3 Các giá trị nồng độ này tính ở điều kiện chuẩn Đối với nhà máynhiệt điện dùng nhiên liệu than, nồng độ oxy (O2) dư trong khí thải là 6% đối vớituabin khí, nồng độ oxy dư trong khí thải là 15%



 Trong đó:

 - Cột A quy định nồng độ C của bụi và các chất vô cơ làm cơ sở tính nồng độ tối

đa cho phép trong khí thải công nghiệp đối với các cơ sở sản xuất, chế biến, kinh

doanh, dịch vụ công nghiệp hoạt động trước ngày 16 tháng 01 năm 2007 với thời gian

4.5. Nồng độ phát thải cần xử lý của các chất ô nhiễm

 Tính toán nồng độ đầu vào của khí thải

 Theo số liệu đầu vào, nồng độ các chất vô cơ (C1) tại miệng khói cónhiệt độ là 165oC, nhưng nồng độ các chất vô cơ tối đa cho phép (Cmax ) ở nhiệt độ

25oC Vậy nên trước khi so sánh nồng độ để xem bụi và khí thải nào vượt tiêuchuẩn ta cần quy đổi

 Từ bảng so trên ta thấy nồng độ của khí NO2 vượt chuẩn nhiều lần, vì thế cần phải đề ra quy trình xử lý thích hợp

4.6.1 Các thông số tính toán

 Tính toán C max

Bảng 4.7.Thông số tính toán khuếch tán chất ô nhiễm

165



Đường kính ống khói

(mm)

850

850





4.6.2 Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm

 Bảng 4.8 Công thức tính σy(x) và σz(x) cho vùng thoáng mở (nông thôn)

+ Dựa vào bảng 5.4 trang 102 sách mô hình hóa, chọn cấp ổn định mức C và công

trình đặt ở ngoại ô thành phố, dựa vào bảng 4.8 và 4.9, ta có công thức tính và

:





 Bảng 4.10 Giá trị của n theo các cấp ổn định Pasquill

 0,25

 0,41

 0,59

 0,15

 0,35

 0,55

Vận tốc khí thoát ra khỏi ống khói, (m/s)

14,87



Độ nâng vệt khói, (m)

26,85

Xm (m)

258,4



54,12



31,00

743,7

22349,6

43,91

240,05

 x,y,z: tọa độ tại các điểm khảo sát so với ống khói, [m]

 M: tải lượng chất ô nhiễm, [g/s]

 u: vận tốc gió của không khí, [m/s]

 , : hệ số khuyếch tán theo chiều ngang và chiều đứng xác định theo biểu đồ

 H: chiều cao hiệu quả của ống khói, [m]

 Chiều cao hiệu quả của ống khói

 H = h +∆h ,[m]

 h: chiều cao thực tế của ống khói, [m]

 ∆h: độ nâng cao của ống khói, [m], theo công thức Stumke:

 ∆h = ,[m]

 Với:

 D: đường kính miệng ống khói, [m];

 ω: vận tốc phụt tại miệng ống khói, [m/s]

 Tkhói: nhiệt độ khói thải, [0K]

 Txq: nhiệt độ môi trường xung quanh, [0K]

 h(m)

 L1(m

3/s)

 D(mm)

 ω(m/s)

 u(m/s)

 850

 14,87

 1,7

i số

 h(m)

 H(m)

 Xma x

 54,12

 31,00

2

 258,4

30

40

50

60

70

80

90

10

8

 100,12

96

76

58

44

34

27

22

19



 Xác định nồng độ chất ô nhiễm tại mặt đất với tọa độ (x,0,0)

 C(495,63;0;0) = = = 100,12 µg/m3

ỐngKhói

Trao đổinhiệtCyclone

Bể chứadung môi

Nước thảimột phầnthải bỏ

Bể lắng

NướcthảituầnhoànCặn

NaOH

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

 Khói thải từ lò hơi chứa bụi và chất ô nhiễm NO2 được đưa qua Cyclone để xử lýthành phần bụi Sau đó khí thải tiếp tục được đưa qua tháp giải nhiệt để giải nhiệtcho khí thải trước khi qua tháp hấp thụ để đảm bảo hiệu suất cho tháp hấp thụ Tạiđây NO2 trong khí thải được xử lý bằng cách hấp thụ qua dung môi là NaOH Khí

ra khỏi tháp hấp thụ đảm bảo đạt quy chuẩn và được đưa ra môi trường bằng ốngkhói Phần nước thải từ tháp hấp thụ được cho qua bể lắng Một phần tuần hoàn lại

bể chứa dung môi Một phần được đưa qua bộ phận xử lý nước thải và xử lý cặn

 Khi hấp thu NO2 bằng nước một phần acid được sinh ra ở pha khí:

 3NO2 + NaOH ⇒ NaNO3 + NaNO2 + H2O

 Để xử lý các oxit nitơ bị hấp thụ trong dung dịch, có thể sử dụng dung dịch oxi giàloãng Và bằng cách chưng cất sản phẩm thu được sẽ là HNO3 và H2O để tái sửdụng làm chất hấp thụ

 Yếu tố cơ bản để xác định hiệu quả kinh tế của quá trình là lượng chất oxi già(H2O2) (vào khoảng 6kg/tấn axit) Để thúc đẩy quá trình này, ta có thể dùng chấtxúc tác Hiệu quả xử lý có thể đạt 97%

 Hình 5.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2

 Thuyết minh qui trình công nghệ

 Dòng khí thải chứa bụi sau quá trình sản xuất sẽ được thu về hệ thống xử lý Tại

đây dòng khí và bụi được đưa qua tháp giải nhiệt trước khi vào Xyclon, sau đó

được đưa vào Xyclon theo phương tiếp tuyến, dưới tác dụng của lực ly tâm các hạt

bụi có kích thước lớn sẽ va chạm vào thân thiết bị và mất quán tính rơi xuống đáy,

bụi trong Xyclon định kỳ được thu ra ngoài

 Dòng khí sau khi đã loại bỏ bớt bụi sẽ tiếp tục quá trình xử lý nhờ tháp sủi bọt hấp

thụ bằng Ca(OH)2, tại đây dòng khí được đưa vào tháp từ phía dưới và dòng dung

dịch hấp thụ sẽ đi từ trên xuống, dòng khí sẽ đi qua đĩa đục lỗ và sủi bọt trong

dung dịch hấp thụ Khi đó dòng khí và dung dịch hấp thụ gặp nhau sẽ tiến hành

quá trình phản ứng hóa học loại bỏ khí độc ra khỏi dòng thải, ngoài ra, lượng bụi

còn lại cũng bị hấp thụ vào dung dịch và bị loại bỏ ra khỏi dòng khí

 Dòng khí tiếp tục đi lên và được phát thải ra ngoài môi trường đạt QCVN

- Hiệu quả khá cao( do vật liệu đêm làm tăng sự tiếp

xúc của khí và dung môi)

- Hiệu quả tương đối cao

- Vận hành tương đối khó khăn do phải kiểm soát lưu lượng dung môi và khí

- Vệ sinh dễ dàng



- Chi phí lắp đặt thấp

