TKV, Đụng Triều, tỉnh Quảng Ninh
Sõn phõn
phối Mỏy phỏt Tuabin Lũ hơi Lọc bụi ESP
Ống khúi Bỡnh ngưng Hệ thống chế biến than Hệ thống chế biến đỏ vụi Hệ thống
thải tro xỉ Bói xỉ
Kho đỏ vụi Hệ thống vận chuyển than Kho than Băng tải Đường ụtụ Thỏp làm mỏt Hệ thống xử lý nước Sụng Cầm
Cấp nước cứu hỏa Cấp nướcbổ
sung lũ hơi
Cấp nước
sinh hoạt Đỏ vụi
Bổ sung
Than sau khi nghiền nhỏ tại kho nhờ băng tải được chuyển đến phễu than đặt trong gian lũ. Từ phễu này, than bột nhờ mỏy cấp than bột và theo đường dẫn than được chuyển đến vũi phun và qua vũi phun, than bột được thổi vào buồng đốt bằng khụng khớ núng do quạt thổi. Mỏy cấp than bột chạy bằng điện cho phộp thay đổi lượng than cung cấp cho lũ ứng với những năng suất hơi khỏc nhau.
Khụng khớ núng cần thiết để đốt chỏy than bột lỳc đầu đi qua bộ sấy khụng khớ, được sấy núng nhờ cỏc chất khớ thải trong khúi. Cỏc chất khớ này được hỳt từ lũ nhờ quạt khúi và qua ống khúi bay ra ngoài khớ quyển. Khụng khớ lạnh được lấy từ ngoài vào.
Nhờ cú khụng khớ núng dẫn vào lũ nờn nhiờn liệu chỏy tốt hơn và nhiệt độ trong lũ cao hơn. Than bột chỏy ở trạng thỏi bay lơ lửng tạo thành ngọn lửa lớn với nhiệt độ rất cao, bảo đảm đốt chỏy tốt bất kỳ nhiờn liệu nào. Khớ thải cũng được dựng để hõm nước cung cấp cho lũ.
Sử dụng nhiệt lượng của khớ thải để sấy nước cung cấp và khụng khớ đưa vào lũ làm giảm bớt tổn thất nhiệt lượng theo khớ thải, nõng cao hiệu suất của lũ. Nước trong nồi hơi nhận nhiệt năng, biến thành hơi cú thụng số (P =130240 kG/cm2, nhiệt độ t= 5405450C) và được dẫn đến tuabin, tại đõy ỏp suất và nhiệt độ của hơi nước giảm cựng với quỏ trỡnh biến đổi nhiệt năng thành cơ năng làm quay turbin. Turbin quay làm quay mỏy phỏt tạo ra điện năng. Hơi nước sau khi thoỏt khỏi turbin cú thụng số thấp (P= 0,030,04 kG/cm2 nhiệt độ t=400C) đi vào bỡnh ngưng, trong bỡnh ngưng hơi nước đọng thành nước nhờ hệ thống làm lạnh tuần hoàn. Từ bỡnh ngưng, nước ngưng tụ được đưa qua bỡnh gia nhiệt hạ ỏp và đến bộ khử khớ nhờ bơm ngưng tụ, để bự lượng nước thiếu hụt trong quỏ trỡnh làm việc, thường xuyờn cú lượng nước bổ sung cho nước được cấp đưa qua bộ khử khớ. Nước ngưng tụ và nước bổ sung sau khi được xử lý, nhờ bơm cấp nước được đưa qua bỡnh gia nhiệt cao ỏp, bộ hõm nước rồi trở về bao hơi.
Người ta cũng trớch một phần hơi nước ở một số phần của turbin để cung cấp cho cỏc bỡnh gia nhiệt hạ ỏp, cao ỏp và bộ khử khớ.
4.1.3.2. Cụng nghệ sản xuất điện
Nhà mỏy nhiệt điện Đụng Triều cú 2 tổ mỏy được bố trớ theo hỡnh khối mỗi tổ mỏy cú 1 lũ hơi sụi tuần hoàn, 1 tuabin hơi, 1 mỏy phỏt, 1 mỏy biến ỏp tăng ỏp. Trong đú lũ hơi sụi tuần hoàn (CFB), cú bao hơi và quỏ trỡnh nhiệt trung gian do hóng Foster Wheeler cung cấp(Trịnh Minh Quang, 2013).
Cụng nghệ lũ hơi tầng sụi tuần hoàn (CFB) là cụng nghệ tiờn tiến phự hợp với việc đốt than và cỏc nhiờn liệu rắn khỏc. Cụng nghệ này là cụng nghệ đốt với đặc tớnh phỏt thải thõn thiện với mụi trường. Với đặc điểm là cú nhiệt độ buồng đốt khỏ thấp so với buồng đốt thụng thường nờn phỏt thải SOx cú thể khắc phục được nhờ biện phỏp đưa bột đỏ vụi vào trong buồng đốt và cũng vỡ nhiệt độ buồng đốt thấp nờn phỏt thải NOx cũng bị giới hạn ở mức thấp.
Cụng nghệ này tỏ ra hiệu quả với việc hiệu chỉnh và duy trỡ quỏ trỡnh chỏy ở một phạm vi khỏ rộng khi sử dụng nhiờn liệu là than, cặn của quỏ trỡnh chưng cất dầu thụ hoặc hỗn hợp của chỳng. Cụng nghệ này là cụng nghệ cú hiệu suất chỏy cao với chi phi vận hành thấp. Cụng nghệ CFB cũng đó được ứng dụng trong cỏc cỏc lũ hơi cụng suất nhỏ quy mụ cụng nghiệp nhưng trước đõy chỳng chỉ được ỏp dụng trong cỏc nhà mỏy nhiệt điện với quy mụ cụng suất lớn.
Đặc biệt, đối với nhà mỏy này, lũ CFB cú thể đốt than với hiệu suất đốt chỏy cao, than chỏy kiệt cú thể vận hành ổn định ở phụ tải thấp nhất bằng 40% phụ tải định mức mà khụng cần đốt thờm dầu kốm. Việc sử dụng cụng nghệ CFB sẽ mang đến hiệu quả tốt hơn nhiều hơn về mụi trường so với cụng nghệ lũ hơi đốt than phun, bởi khả năng khử lưu huỳnh trong khúi thải bằng việc đốt kốm đỏ vụi trong buồng đốt, khử bụi tĩnh điện hiệu suất cao hơn 99,8%. Lũ CFB cú thể đốt chỏy cao, than chỏy kiệt, nờn tro xỉ thải ta cú thể tận dụng làm vật liệu xõy dựng.
Tua bin của Nhà mỏy Nhiệt điện Đụng Triều - TKV do Nhà mỏy Đụng Phương sản xuất là Tua bin kiểu ngưng hơi, hơi thoỏt kộp 3 xi lanh, 1 hệ trục, 1 bộ tỏi nhiệt trung gian. Bộ phận thụng lưu Tua bin do 3 bộ phận cao, trung, hạ ỏp hợp thành, trong xi lanh cao ỏp cú 1 cấp điều chỉnh và 11 cấp ỏp lực kiểu xung lực, trong xilanh hạ ỏp cú 10 cấp ỏp lực kiểu xung lực, bộ phận hạ ỏp là kiểu phõn lưu đối xứng 2x5 cấp, mỗi cấp phõn lưu do 5 cấp ỏp lực kiểu xung lực hợp thành, tổng thể mỏy cú 32 cấp ỏp lực.
Hơi từ bộ quỏ nhiệt Lũ hơi sau khi đi qua võn hơi tổng điện động hơi chớnh thụng qua đường ống 3 ngả phõn thành 2 đường đi vào 2 van hơi chớnh cao ỏp và 4 van hơi điều chỉnh cao ỏp, 4 van điều chỉnh phõn biệt dựng 4 đường ống dẫn hơi liờn kết với 2 cửa hơi vào trờn xi lanh với xi lanh dưới. Hơi mới sau khi sinh cụng trong xi lanh cao ỏp, thụng qua 2 cửa ở bộ phận phớa dưới xi lanh ngoài thoỏt ra ngoài, sau đú hợp thành đường ống hơi tỏi nhiệt lạnh đi về bộ tỏi nhiệt Lũ hơi, sau khi hơi được gia nhiệt, thụng qua đường ống hơi tỏi nhiệt núng đi đến
phớa đầu Tua bin, lại đi qua đường ống 3 ngả phõn thành 2 đường đi vào võn hơi liờn hợp trung ỏp ở 2 bờn Tua bin, sau đú do 2 đường ống hơi chớnh trung ỏp đi vào trong xi lanh trung ỏp, vị trớ liờn kết đều ở xi lanh nửa dưới.
Hơi sau khi được gia nhiệt thụng qua bộ phận trung ỏp sinh cụng, sau đú qua đường ống liờn thụng trung hạ ỏp đi vào trong xi lanh hạ ỏp, hướng về 2 bờn bộ phận thụng lưu đối xứng xi lanh hạ ỏp sinh cụng, sau khi sinh cụng hơi thụng qua cửa thoỏt hơi hạ ỏp về bỡnh ngưng, hỡnh thành kiểu phõn lưu đối xứng. Ống liờn thụng trung hạ ỏp dựng khớp gión nở kiểu màng liờn can, cú thể hấp thụ gión nở cỏc phương hướng. Tua bin bao gồm cú 8 cửa trớch, phõn biệt trớch sau cỏc cấp 9, 12, 15, 18, 20, 22, 28/28, 25/30 tương ứng với 3 bỡnh gia nhiệt cao ỏp, 1 bỡnh khử khớ và 4 bỡnh gia nhiệt hạ ỏp, để gia nhiệt nước ngưng, nước cấp. Xả đọng bỡnh gia nhiệt cao ỏp về khử khớ, xả đọng bỡnh gia nhiệt hạ ỏp về Bỡnh ngưng.
4.2. THỰC TRẠNG MễI TRƯỜNG CỦA NHÀ MÁY 4.2.1. Mụi trường khụng khớ
Trong giai đoạn vận hành của Nhà mỏy, nguồn gõy ụ nhiễm mụi trường xung quanh chủ yếu là do cỏc thành phần của khúi thải lũ hơi, quỏ trỡnh đốt nhiờn liệu trong buồng lửa luụn sinh ra cỏc hoỏ chất và chất thải độc hại cho mụi trường. Cụ thể, hai loại hoỏ chất độc hại chiếm thành phần lớn trong khúi là SO2 và NOx, chất thải ụ nhiễm là bụi. SO2 khi ra ngoài mụi trường sẽ kết hợp với cỏc yếu tố khỏc để sinh ra H2SO4 là nguyờn nhõn của cỏc cơn mưa axit. Cũn NOx và bụi khi phỏt tỏn vào mụi trường cũng gõy ra cỏc căn bệnh về đường hụ hấp cho con người.
Lượng bụi trong khớ thải cú kớch thước hạt và nồng độ dao động trong khoảng rộng và phụ thuộc vào thời điểm chọc ghi và thờm than vào lũ. Hàm lượng lưu huỳnh trong than = 0,7% nờn khớ thải cú SO2 với nồng độ khoảng 1.333 mg/m3. Lượng khớ thải phụ thuộc vào mỗi loại than. Bụi trong khúi thải lũ hơi là một tập hợp cỏc hạt rắn cú kớch thước rất khỏc nhau từ vài micromet tới vài trăm micromet.
Theo đề tài “Đỏnh giỏ hiện trạng phỏt thải ụ nhiễm khụng khớ do sản xuất cụng nghiệp tại thành phố Hồ Chớ Minh, nghiờn cứu cụng nghệ xử lý khớ thải cho một số ngành cụng nghiệp điển hỡnh” của Nguyễn Đỡnh Tuấn, (2002) thỡ hệ số phỏt thải chất ụ nhiễm khụng khớ cho cỏc ngành cụng nghiệp Việt Nam được xỏc định bởi cụng thức:
Eij = Eijtk.Kij, (g chất ụ nhiễm/tấn sản phẩm) (1) Trong đú:
Eij: Hệ số phỏt thải chất ụ nhiễm khụng khớ i cho ngành cụng nghiệp j nào đú tại Việt Nam, mg/T
Eijtk: Hệ số phỏt thải cho ngành cụng nghiệp tương ứng dựng để tham khảo.
Kij: Hệ số hiệu chỉnh kể đến sự khỏc biệt về cụng nghệ, thiết bị, lượng tiờu hao nguyờn liệu và chất lượng nguyờn liệu. Kij = 0,7
Bảng 4.1. Hệ số phỏt thải từ sản xuất than tương ứng
Chất ụ nhiễm Đơn vị Hệ số phỏt thải tham khảo (Eijtk)
NOx Kg/tấn sản phẩm 9
CO Kg/tấn sản phẩm 0,3
SO2 Kg/tấn sản phẩm 14
TSP Kg/tấn sản phẩm 1,97
Nguồn: Nguyễn Đỡnh Tuấn (2002)
Kết quả tớnh toỏn hệ số phỏt thải cho ngành sản xuất than thể hiện trong bảng:
Bảng 4.2. Kết quả tớnh toỏn hệ số phỏt thải
Chất ụ nhiễm Đơn vị Hệ số phỏt thải (Eij)
NOx Kg/tấn sản phẩm 6,3
CO Kg/tấn sản phẩm 0,21
SO2 Kg/tấn sản phẩm 9,8
TSP Kg/tấn sản phẩm 1,357
Nguồn: Nguyễn Đỡnh Tuấn (2002)
Lượng than tiờu thụ của nhà mỏy trong năm 2016: 1.620.000 tấn sản phẩm và sản xuất khoảng 135.000 tấn sản phẩm/thỏng (Sở Tài nguyờn và mụi trường Quảng Ninh, 2016). Dựa vào hệ số phỏt thải tham khảo của tỏc giả Nguyễn Đỡnh Tuần và lượng than tiờu thụ năm 2016 của nhà mỏy nhiệt điện Đụng Triều, kết quả về tổng lượng bụi và khớ độc của nhà mỏy được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.3. Ước tớnh lượng bụi và khớ độc của nhà mỏy nhiệt điện Đụng Triều - TKV phỏt tỏn vào mụi trường năm 2016
TT Chất ụ nhiễm Tổng lượng chất ụ nhiễm (kg/ năm) Tổng lượng chất ụ nhiễm (kg/ thỏng)
1 NOx 10.206.000 850.500
2 CO 340.200 28.350
3 SO2 15.876.000 1.232.000
4 Bụi 2.198.340 183.195
Nguồn: Số liệu điều tra (2017)
Để tỡm hiểu về chất lượng khụng khớ của nhà mỏy, 9 điểm trong nhà mỏy đó được lấy mẫu và phõn tớch 1 số thụng số chớnh vào thỏng 3 năm 2017. Cụ thể địa điểm cỏc mẫu khụng khớ được kớ hiệu như sau: mẫu khụng khớ tại nhà điều hành (KK1), mẫu khớ tại phõn xưởng sản xuất (KK2), mẫu khớ tại vị trớ gạch hàng rào (KK3), mẫu khớ tại khu vực kho than (KK4), mẫu khớ tại kho đỏ vụi (KK5), mẫu khớ tại trạm bơm (KK7), mẫu khớ tại khu xử lý nước thải của bói thải thải xỉ (KK10), mẫu khớ trong bói thải xỉ gần xilo đổ thải của băng tải (KK11), mẫu khớ tạo bói đỉnh đập bảo thải xỉ (KK12). Cỏc mẫu được phõn tớch với 8 chỉ tiờu: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ giú, tiếng ồn, bụi lơ lửng, SO2, NO2, CO và sau đú được so sỏnh với QĐ 3733:2002/QĐ-BYT.
Bảng 4.4. Chất lượng mụi trường khụng khớ trong nhà mỏy nhiệt điện Đụng Triều - TKV, thỏng 3 năm 2017 TT Chỉ tiờu Đơn vị Kết quả phõn tớch QĐ 3733:2 002/Q Đ-YT KV1 KV2 KV3 KV4 KV5 KV7 KV1 0 KV1 1 KV1 2 1. Nhiệt độ oC 22,5 23,1 24,8 25,7 24,6 25,4 25,2 25,4 25,4 18 ữ 32 2. Độ ẩm % 60 58 59 56 56 56 58 56 57 ≤ 80 3.Tốc độ giú m/s 1,13 1,21 0,95 0,74 0,84 1,06 0,98 0,62 0,44 1,5 4. Tiếng ồn dBA 60,2 86,5 74,1 70,5 67,4 68,4 72,5 77,2 75,6 ≤ 85 5. TSP àg/m3 0,26 0,95 1,07 2,33 0,50 0,18 0,26 1,44 1,73 8 6. SO2 àg/m3 0,118 0,282 0,186 0,275 0,225 0,092 0,194 0,285 0,266 10 7. NO2 àg/m3 0,064 0,112 0,107 0,132 0,132 0,030 0,085 0,157 0,150 10 8. CO àg/m3 2,56 6,12 3,24 3,20 4,04 <2,50 3,52 3,67 5,12 40
Kết quả quan trắc mụi trường khụng khớ trong khu vực Nhà mỏy cho thấy: tiếng ồn tương đối cao đặc biệt là khu vực tại phõn xưởng sản xuất (KV2) vượt quỏ chỉ tiờu cho phộp gấp 1,02 so với quy chuẩn cho phộp. Tất cả cỏc thụng số phõn tớch khỏc đều nằm trong giới hạn cho phộp của QĐ 3733:2002/QĐ-BYT. Nguyờn nhõn do hoạt động của mỏy múc thiết bị như tuabin, lũ hơi mỏy nghiền than xỉ... nờn tiếng ồn, tương đối cao.
Ngoài ra luận văn cũn tham khảo bỏo cỏo hiện trạng mụi trường của nhà mỏy qua cỏc năm từ năm 2012 – thỏng 3/2017 cựng 8 chỉ tiờu so sỏnh với QĐ 3733:2002/QĐ-BYT. Kết quả quan trắc chỉ ra rằng cỏc thụng số khụng cú biến động lớn qua cỏc năm và khụng cú thụng số nào vượt quỏ quy định cho phộp.
Bảng 4.5: Chất lượng khụng khớ trong nhà mỏy giai đoạn 2012 – 2017 TT Chỉ tiờu Đơn vị 2012 2013 2014 2015 2016 2017 QĐ 3733:2002/ QĐ-BYT 1. Nhiệt độ oC 30,61 30,15 30,9 31 33,34 24,678 18 ữ 32 2. Độ ẩm % 62,50 78 63,5 60 49,22 57,333 ≤ 80 3. Tốc độ giú m/s 1,07 1,375 0,635 0,18 0,867 0,886 1,5 4. Tiếng ồn dBA 69,43 64,55 55,1 62,75 74,356 75,24 ≤ 85 5. TSP àg/m3 0,23 0,625 0,355 0,21 1,1799 0,969 8 6. SO2 àg/m3 0,1 0,224 0,104 0,113 0,242 0,214 10 7. NO2 àg/m3 0,15 0,1395 0,524 0,015 0,130 0,108 10 8. CO àg/m3 3,61 3,98 3,225 4,03 3,716 3,774 40
Nguồn: Sở Tài nguyờn và mụi trường Quảng Ninh (2012 – thỏng 3/2017)
Qua bảng số liệu ta thấy hầu hết diễn biến cỏc chỉ tiờu cú xu hướng tăng qua cỏc năm. Tuy nhiờn thỡ khụng cú năm nào cỏc chỉ tiờu vượt quỏ quy chuẩn cho phộp.
Khụng khớ xung quanh được lấy 3 mẫu tại : đường giao thụng (KK6) khu dõn cư thụn Đụng Sơn, xó Xuõn Sơn, thị xó Đụng Triều, tỉnh Quảng Ninh (KK8), cụm dõn cư Đụng Sơn, xó Bỡnh Khờ thị xó Đụng Triều, tỉnh Quảng Ninh (KK9).
Cỏc thụng số mụi trường khụng khớ trong nhà mỏy được so sỏnh với quy chuẩn Việt Nam 05:2013/ BTNMT.
Bảng 4.6. Chất lượng mụi trường khụng khớ xung quanh nhà mỏy nhiệt điện Đụng Triều - TKV, thỏng 3 năm 2017
Stt Chỉ tiờu Đơn vị Kết quả phõn tớch 2013/BTNMT QCVN 05: KK6 KK8 KK9 1 Nhiệt độ oC 23,9 24,8 24,5 - 2 Độ ẩm % 56 58 58 - 3 Tốc độ giú m/s 1,08 0,99 1,32 - 4 Tiếng ồn dBA 58,5 50,7 55,5 70(1) 5 TSP àg/m3 130 90 80 300 6 SO2 àg/m3 95 56 54 350 7 NO2 àg/m3 40 25 20 200 8 CO àg/m3 2.580 1.360 1.220 30.000
Nguồn: Sở Tài nguyờn và mụi trường Quảng Ninh (thỏng 3/ 2017)
Kết quả quan trắc mụi trường khu vực xung quanh nhà mỏy cú chất lượng tương đối tốt. Tất cả cỏc thụng số phõn tớch đều nhỏ hơn nhiều so với giới hạn của quy chuẩn cho phộp. Điều này cho thấy hoạt động của Nhà mỏy đến mụi trường khụng khớ xung quanh tương đổi nhỏ.
Bảng 4.7. Chất lượng khụng khớ xung quanh nhà mỏy giai đoạn 2012 – 2017
TT Chỉ tiờu Đơn vị 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1 Nhiệt độ oC 29,30 30,8 30,9 32,7 33,95 24,400 2 Độ ẩm % 59,25 78,5 71 57,5 51 57,333 3 Tốc độ giú m/s 1,04 1,89 0,68 1,23 0,955 1,130 4 Tiếng ồn dBA 53,28 59,15 58,45 55,95 56,3 54,900 5 Bụi lơ lửng mg/m3 0,16 0,235 0,12 0,145 0,145 0,1 6 SO2 mg/m3 0,04 0,04 0,049 0,0615 0,105 0,0683 7 NO2 mg/m3 0.0375 0,227 0.0404 0,0145 0,0405 0,028333 8 CO mg/m3 0.435 0.66 1.7 0.821 2,13 1,720 Nguồn: Sở Tài nguyờn và mụi trường Quảng Ninh (2012 – thỏng 3/2017)
Để làm rừ hơn chất lượng khụng khớ xung quanh của nhà mỏy, tỏc giả tham khảo số liệu quan trắc mụi trường khụng khớ xung quanh của nhà mỏy từ