Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 02/2019

Số 2, tháng năm 2019 TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM - TRUNG TÂM THÔNG TIN ĐIỆN LỰC NV ENERGY LẮP ĐẶT CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT để giảm thiểu tượng đánh lửa trở lại nâng cao độ tin cậy GIẢI PHÁP SỰ CỐ Trong số Số tháng năm 2019 Phụ trách nội dung: Một hệ thống phát triển nhằm loại bỏ thủy ngân hòa tan (dạng ion), với chất ô nhiễm khác nước thải nhà máy điện PHẠM THỊ THU TRÀ Ban biên tập: NGUYỄN KHẮC ĐIỀM NHỮ THỊ HẠNH CHU HẢI YẾN BÙI THỊ THU HƯỜNG Tổ chức nội dung & xuất bảnï: TRUNG TÂM THƠNG TIN ĐIỆN LỰC (EVNEIC) Tòa soạn trị sự: Tầng 15, Tháp A, Tòa nhà EVN, Số 11 Phố Cửa Bắc, Quận Ba Đình, Tp Hà Nội ĐT: 04.669.46738 Fax: 043.7725192 Email:thongtindienluc@yahoo.com Giấy phép xuất bản: Số 249/XB - BC ngày 23/5/1985 Tài khoản: Trung tâm Thông tin Điện lực: 102010000028666 Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam - Chi nhánh Hà Nội Công ty điện lực cải thiện độ tin cậy đồng thời bảo vệ loài chim Công ty điện lực Alaska Electric Light and Power quản lý vụ điện liên quan đến đại bàng giải pháp vỏ bọc NGUYỄN THỊ DUNG NGUYỄN THỊ VINH NV Energy lắp đặt thiết bị đóng cắt để giảm thiểu tượng đánh lửa trở lại nâng cao độ tin cậy Cơng ty Điện lực NV Energy lắp đặt RLSwitcher để đóng cắt hai cuộn kháng bù ngang 34,5kV hệ thống truyền tải họ trạm biến áp gần Las Vegas, thủ phủ bang Nevada NGUYỄN THỊ THU HUYỀN VŨ GIA HIẾU Hệ thống xử lý thủy ngân giúp giảm ô nhiễm nước thải nhà máy điện Nâng cấp đường dây dẫn đến gia cố kết cấu HỆ THỐNG XỬ LÝ THỦY NGÂN GIÚP GIẢM Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI NHÀ MÁY ĐIỆN Một hệ thống phát triển nhằm loại bỏ thủy ngân hòa tan (dạng ion), với chất ô nhiễm khác nước thải nhà máy điện Hệ thống khơng có nhược điểm việc sử dụng chất phản ứng thiếc clorua truyền thống Công ty American Transmission Co thấy gia cố cột điện kéo dài tuổi thọ tài sản có giảm chi phí nâng cấp tổng thể 12 Sử dụng mô nhiệt thủy lực để đánh giá tính lò sinh thu hồi nhiệt Bài báo trình bày kết nhận từ ba nghiên cứu tình cho thấy lợi ích thực tế thơng qua phép mơ nhiệt thủy lực 21 Tích trữ lượng nước ắc quy Thị trấn nhỏ Cordova (bang Alaska, Mỹ) tiên phong việc tích hợp hệ thống tích trữ lượng (ESS) ion lithium (Liion) vào lưới điện cực nhỏ thủy điện 24 Truyền thông thời gian thực mang lại thượng phong cho công ty điện lực việc theo dõi sở hạ tầng ngầm quan trọng Các cơng ty điện lực có nhiệm vụ vận hành trì sở hạ tầng thiết yếu mang tính sống sức khỏe tổng thể hệ thống điện 28 Theo dõi toàn hệ thống để nắm tình hình Các tài sản trạm biến áp thỏa mãn tốt nhu cầu đáp ứng điều kiện khẩn cấp, điều kiện dự phòng này, cách sử dụng hệ thống theo dõi từ đầu đến cuối thiết bị điện 30 Thiết kế hệ thống giám sát điện áp, tần số lưới phòng điều khiển trung tâm Giới thiệu giải pháp tác giả Phạm Văn Hạnh Công ty Thủy điện Sơn La thực hiện, giúp trưởng ca thực điều tần thủ cơng xác ổn định Ảnh bìa: Nguồn: www assets.new.siemens.com Với 300 hồ chứa tro than khắp nước Mỹ, thủy ngân ion hóa chất độc hại khác nước thải mối quan tâm hàng đầu người vận hành nhà máy điện Mối quan tâm tới sức khỏe người môi trường chung động lực chính, khả điều chỉnh theo quy định hướng dẫn thực thay đổi, điều kiện ngân sách nhiều eo hẹp, khiến trình ngày phức tạp Xác định triển khai công nghệ để xử lý nước thải không giúp chủ sở hữu người vận hành đáp ứng nghĩa vụ tuân thủ họ, mà cịn có khả góp phần cải thiện sức khỏe người quản lý môi trường chung Xử lý nước thải theo cách truyền thống thực trước xả môi trường tốn kém, khiến cho giải pháp đáng tin cậy hiệu để xử lý thủy ngân hóa chất độc hại khác tựa giữ thăng dây khó thực Đó nước thải từ thiết bị khử lưu huỳnh khí thải (FGD) phức tạp thường chứa nhiều loại thủy ngân khác đòi hỏi phải xử lý trước xả thải để loại bỏ thủy ngân ion (Hg2+) hòa tan có độc tính cao chất nhiễm cần quan tâm hàng đầu Quá trình xử lý nước thải sử dụng phổ biến dựa vào phản ứng kết tủa thủy ngân Các trình có nhiều bước, khơng gian chiếm chỗ lớn nhiều thời gian thực hiện, địi hỏi phải có sở hạ tầng kỹ thuật lớn vốn đầu tư vốn cao Hơn nữa, trình kết tủa thủy ngân có độ chọn lọc thấp, dẫn đến cần nhiều chất phản ứng, làm tăng chi phí xử lý lên đáng kể Khu bảo tồn hạt nhân Savannah River Site Bộ Năng lượng Mỹ bang South Carolina khảo sát phương pháp loại bỏ thủy ngân hòa tan dựa nguyên lý khử thiếc clorua Báo cáo “Xử lý thủy ngân nồng độ cực thấp phương pháp khử hóa học loại bỏ khơng khí” cơng bố năm 2001 trình bày chi tiết kết Theo phương pháp xử lý này, thủy ngân ion hịa tan loại bỏ thành cơng khỏi nguồn nước mặt bị nhiễm Q trình hai bước ban đầu bao gồm khử thủy ngân thành dạng thủy ngân ngun tố khơng hịa tan (Hg0), sau loại bỏ thủy ngân ngun tố khơng khí làm giảm mức thủy ngân hòa tan xuống mức vài phần nghìn tỷ (ppt) Bản chất phản ứng hiểu rõ thiếc clorua sử dụng rộng rãi làm chất khử để khử thủy ngân hịa tan phân tích thủy ngân lạnh (Phương pháp 245.1 Cơ quan Bảo vệ Môi trường) Tuy nhiên, cần nhấn mạnh chất phản ứng chứa thiếc đặc biệt giải loại thủy ngân hòa tan dung dịch có tính chọn lọc cao trình khắc phục Phản ứng thủy ngân KHCN Điện, số 2.2019 GIẢI PHÁP SỰ CỐ Bẫy Hg0 Khơng có Hg Khơng có Hg Nước xả từ FGD Hg2+ → HgO Bộ biến đổi Hệ thống định lượng chất phản ứng chứa thiếc Bộ tách Hg0 Luồng không khí Hình Ngun lý hoạt động hệ thống SafeGuard H2O loại bỏ thủy ngân hòa tan (Ảnh: st) ion thiếc clorua mơ tả phương trình: Hg2+ + Sn2+ → Hg0 + Sn4+ Đây phản ứng tự phát thực tế xảy tức thời Trong điều kiện tối ưu, đẩy nhanh tốc độ phản ứng để hoàn thành vịng vài phút chí vài giây Việc loại bỏ thủy ngân hòa tan tạo khơng khí khỏi dung dịch nhanh trọn vẹn Đáng tiếc là, dung dịch chất phản ứng có thiếc bán thị trường (thiếc clorua/sunfat) lại chất phản ứng khơng ổn định, có tính ăn mịn cao khiến cho việc sử dụng chúng để xử lý nước thải với khối lượng lớn không thực tế HỆ THỐNG MỚI ĐỂ LOẠI BỎ THỦY NGÂN HỊA TAN Cơng ty Aqua Metrology Systems (AMS, bang California, Mỹ), thực phân tích chất lượng nước theo thời gian thực, khai thác lợi bí kỹ thuật chuyên môn họ việc theo dõi dòng nước thải để xây dựng hệ thống giúp loại bỏ thủy ngân hòa tan, với chất ô nhiễm khác, khỏi nước thải từ nhà máy điện Phương pháp độc quyền AMS phát triển dựa việc tạo chất phản ứng có thiếc điện phân theo yêu cầu Kết hệ thống SafeGuard H2O khơng có nhược điểm sử dụng chất phản ứng thiếc clorua truyền thống Trong thực tế, ion thiếc tạo cách sử dụng tiền chất (precursor) thiếc kim loại cung cấp xác liều lượng chất phản ứng Chất phản ứng không gây rủi ro môi trường sức khỏe Một nghiên cứu thử nghiệm quy mô bàn thử kết luận hệ thống SafeGuard H2O loại bỏ hiệu thủy ngân ion hòa tan nước thải xả chưa lọc để lắng, nâng cao hiệu chi phí so với quy trình loại bỏ thủy ngân có Dựa việc loại bỏ chất ô nhiễm cách sử dụng chất phản ứng ion thiếc điện hóa, hệ thống có chi phí vốn chi phí vận hành thấp Hệ thống vận hành theo mẻ chế độ dòng chảy liên tục, thay đổi quy mơ với khối lượng xử lý lớn hay nhỏ, tất yếu tố khiến trở thành hệ thống loại bỏ ô nhiễm kinh tế linh hoạt Hệ thống SafeGuard H2O mang lại giải pháp tương đối đơn giản, hiệu quả, tiết kiệm chi phí thay cho trình xử lý thủy ngân gặp nhiều thách thức tốn THIẾT KẾ HỆ THỐNG SAFEGUARD H2O - NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Cấu hình hệ thống định lượng chất phản ứng thiếc SafeGuard quy mô bàn thử đơn giản, dễ hiểu gồm có hai thành phần chính: Bộ ổn dịng điện phân (thiết bị trì dịng điện khơng đổi để đo điện pin điện hóa) hệ thống điều khiển, nguồn điện phân ion thiếc Nguyên lý hoạt động hệ thống (xem Hình 1) dựa vào việc tạo chất phản ứng điện phân có kiểm sốt Nước xử lý bơm qua máy tạo chất phản ứng nối điện với ổn dòng điện phân Bộ ổn dòng điện phân điều chỉnh trước để trì dịng điện định tạo chất phản ứng chứa thiếc chỗ để tiếp tục bơm vào dịng nước nhiễm Các nghiên cứu thử nghiệm quy mô bàn thử hệ thống xử lý thủy ngân SafeGuard H2O bao gồm mẫu nước thải để lắng (đã làm trong) mẫu nước thải chưa lọc, loại bỏ tới 99,9% thủy ngân nước thải để lắng loại bỏ tới 98% nước thải chưa lọc Không cần có bước chuẩn bị, chẳng hạn điều chỉnh pH điện oxy hóa khử (ORP), cần thực trước để đạt hiệu cao loại bỏ thủy ngân Nói chung, q trình loại bỏ thủy ngân hịa tan chia thành ba bước chính: • Bước tạo chất phản ứng lượng chất phản ứng thiếc tạo dòng chảy đường vòng bơm lại vào nước thải xử lý • Bước chuyển đổi loại thủy ngân ion hòa tan khử chất phản ứng chứa thiếc thành dạng thủy ngân nguyên tố khơng hịa tan • Bước loại bỏ/bẫy thủy ngân nguyên tố hình thành bước chuyển đổi loại bỏ khỏi dung dịch luồng khơng khí bị bẫy mô đun bẫy thủy ngân Hiệu loại bỏ thủy ngân hòa tan SafeGuard H2O từ dạng nước thải điển hình tóm tắt Bảng Bảng BẢNG KẾT QUẢ TỪ CÁC MẪU NƯỚC THẢI ĐÃ ĐỂ LẮNG SAU KHI XỬ LÝ THỦY NGÂN Nồng độ thiếc (ppm) Thủy ngân tổng (ppb) Thủy ngân hòa tan (ppb) Tỉ lệ loại bỏ (%) Đã để lắng Khơng có số liệu 4,6 Khơng có số liệu Đã để lắng Khơng có số liệu 0,1 98 Đã để lắng + 100ppb Khơng có số liệu 1,7 98,3 Đã để lắng + 100ppb Khơng có số liệu 0,1 99,9 Mẫu BẢNG KẾT QUẢ TỪ CÁC MẪU NƯỚC THẢI CHƯA ĐƯỢC LỌC SAU KHI XỬ LÝ THỦY NGÂN Thủy ngân hòa tan (ppb) Tỉ lệ loại bỏ (%) Khơng có số liệu 6±2 Khơng có số liệu Chưa lọc + 100ppb 16 84 Chưa lọc + 100ppb