CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
5.3. KẾT QUẢ ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP TẠI CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN
Theo các phân tích chi tiết kỹ thuật về những điểm tồn tại trong vận hành lò hơi và những biện pháp cải tiến nhằm nâng cao hiệu suất cháy, tác giả đã đề xuất các giải pháp cụ thể như:
1. Giải pháp điều chỉnh tối ưu hóa các tham số vận hành chính của lò hơi; 2. Giải pháp điều chỉnh bảo vệ đo lường cho quạt gió cấp 2 và cao độ của gió cấp 2;
3. Giải pháp đắp thêm lớp vật liệu chịu lửa trên bề mặt ống sinh hơi trong buồng đốt của lò hơi để tăng nhiệt độ buồng đốt.
Sau khi nhà máy triển khai giải pháp thứ nhất, giải pháp thứ 3, kết quả ứng dụng cho thấy:
1. Theo kết quả phân tích đánh giá tỷ lệ Cacbon không cháy hết trong tro bay, tro đáy trước khi áp dụng là: 15,5%, 2,3% (theo thiết kế tỷ lệ Cacbon không cháy hết trong tro bay là 11,44% và trong tro đáy là 1,81%).
- Sau khi áp dụng giải pháp, tỷ lệ Cacbon không cháy hết trong tro bay, tro đáy trung bình từ tháng 10÷12/2015 tương ứng 12,08% và 2,19 %.
Hình 5.8. Tỷ lệ hàm lượng trung bình Cacbon còn lại trong tro bay, tro đáy
Từ dữ liệu hình 5.8, lượng Cacbon còn lại trong tro bay và tro đáy giảm tương ứng 3,47% và 0,06% (tức là tổn thất về hóa học q3 và tổn thất và cơ học q4 đã giảm theo). Như vậy, việc điều chỉnh tối ưu các tham số vận hành chính của lò hơi ổn định giúp cân bằng trường nhiệt độ trong lò nên hiệu suất cháy của lò hơi đã được nâng cao thể hiện qua việc giảm các tổn thất cơ học và hóa học.
2. Các ống sinh hơi trong lò trước khi áp dụng giải pháp thường bị ăn mòn nghiêm trọng từ năm 2012-2015. Sau khi đắp thêm lớp vật liệu chịu lửa trên bề mặt ống sinh hơi trong buồng đốt của lò hơi để tăng nhiệt độ buồng đốt thì số lần bục ống sinh hơi dẫn đến phải dừng lò trong ba tháng cuối năm 2015 là không xảy ra (bảng 5.6).
Bảng 5.6. Thống kê sự cố bục ống sinh hơi giai đoạn 2012-2015 Nội dung Năm
2012 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 (7 tháng đầu năm) Năm 2015 (3 tháng cuối năm) Số lần sự cố 08 05 09 7 0
3. Lượng than tiêu hao trước và sau khi áp dụng các giải pháp: Suất tiêu thụ than các tháng trong năm 2015 của Công ty Nhiệt điện Sơn Động - Vinacomin được tổng hợp trong bảng 5.7.
Bảng 5.7. Suất tiêu thụ than các tháng năm 2015
Tháng STT than (kg/kWh) Tháng STT than (kg/kWh)
Tháng 1 0,6642 Tháng 7 0,6653
Tháng 2 0,6765 Tháng 8
Dừng sửa chữa cải tạo
Tháng 3 0,6730 Tháng 9
Tháng 4 0,6717 Tháng 10 0,6773
Tháng 5 0,6622 Tháng 11 0,6569
Tháng 6 0,6686 Tháng 12 0,6624
Từ hình 4.9, riêng suất tiêu thụ than của tháng 10 là 0,6773 kg/kWh điện phát lên lưới lớn hơn suất tiêu thụ than các tháng còn lại do Nhà máy triển khai công tác vận hành khởi động lò, thử nghiệm tải,…nên lượng than sử dụng nhiều và công suất phát lên lưới thấp. Suất tiêu thụ trung bình các tháng 10÷12/2015 thấp hơn so với các tháng 1÷7/2015 tương ứng 0,0012 kg/kWh. Với sản lượng điện phát trong 3 tháng (10÷12/2015) đạt 233.806 MWh tương ứng tính toán được lượng than tiết kiệm 280,57 tấn so với trước khi áp dụng giải pháp. Giá mua than từ mỏ Đồng Rì là 1.047.182 đồng/tấn than tương ứng tiết kiệm chi phí là 293.807.853,74đồng. Ngoài ra, lượng phát thải khí gây ô nhiễm là SOx, NOx ra môi trường nằm trong giới hạn cho phép.
5.4. NHẬN XÉT
Kết quả đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu suất cháy tại NMNĐ Sơn Động cho phép rút ra một số nhận xét sau:
- Tác giả đã đề xuất các giải pháp giúp nâng cao hiệu suất cháy của lò hơi tầng sôi tuần hoàn tại NMNĐ Sơn Động thể hiện qua việc giảm các tổn thất cơ học và hóa học. Giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu than đầu vào lò hơi so với trước khi áp dụng giải pháp là 280,57 tấn.
- Sau khi áp dụng giải pháp nâng cao hiệu suất cháy, số lần bục ống sinh hơi dẫn đến phải dừng lò trong ba tháng cuối năm 2015 tại NMNĐ là không xảy ra.
- Tuy nhiên, đối với hiện trạng nguồn nhiên liệu than cấp cho NMNĐ Sơn Động từ mỏ than Đồng Rì có chất lượng không đảm bảo. Vì vậy, cần thiết phải đề nghị đơn vị cấp than theo đúng chất lượng (đảm bảo cỡ hạt, các đặc tính công nghệ và giảm thiểu lượng xít trộn trong than) nhằm giảm thiểu tình trạng dừng lò, gây tổn thất do sự cố mài mòn và bục ống sinh hơi trong quá trình vận hành.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Căn cứ theo các nội dung thực hiện của đề tài luận văn “Nghiên cứu nâng cao hiệu suất cháy than Anthraxit và giảm thiểu khí phát thải NOx trong buồng đốt lò hơi NMNĐ”, tác giả luận văn rút ra một số kết luận sau:
- Để nâng cao hiệu quả cháy than Anthraxit tại Việt Nam là loại nhiên liệu khó
cháy, nhiệt trị thấp, hàm lượng chất bốc thấp và nhiều lưu huỳnh,…Công nghệ lựa chọn hợp lý nhất tại thời điểm hiện nay là dùng công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn. - Than Anthraxit cháy trong buồng lửa tầng sôi ở nhiệt độ không cao (khoảng 850oC-920oC) nên lượng NOx tạo thành trong buồng lửa ở mức thấp và việc khử SOx trực tiếp ngay trong buồng đốt có hiệu quả khử đạt rất cao nhờ sử dụng đá vôi làm phụ gia trong quá trình đốt.
- Đánh giá được tình hình sử dụng năng lượng kết hợp phân tích đánh giá hiện trạng và những tồn tại trong vận hành các lò hơi công nghệ tầng sôi tuần hoàn tại 05 NMNĐ công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn thuộc TKV. Lựa chọn Nhà máy nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu suất cháy than Anthraxit và giảm thiểu khí phát thải NOx trong buồng đốt lò hơi là Công ty Nhiệt điện Sơn Động – Vinacomin.
- Đối với Công ty Nhiệt điện Sơn Động - Vinacomin thì tỉ lệ than cấp vào lò quá kích cỡ cấp không đúng yêu cầu từ mỏ Đồng Rì so với thiết kế nên sự phân bố các hạt than vào lò cháy chưa hợp lý, tỉ lệ hạt than to đốt trong lò quá cao so với tốc độ tuần hoàn, dẫn đến nhiệt độ phía dưới buồng đốt tăng cao là nguyên nhân xảy ra các sự cố mài mòn và bục giàn ống sinh hơi dẫn đến hiệu suất cháy thấp.
- Giải pháp đề xuất là điều chỉnh các tham số vận hành chính của lò hơi; Giải pháp điều chỉnh bảo vệ đo lường cho quạt gió cấp 2 và cao độ của gió cấp 2; Giải pháp đắp thêm lớp vật liệu chịu lửa trên bề mặt ống sinh hơi trong buồng đốt của lò hơi để tăng nhiệt độ buồng đốt.
- Kết quả áp dụng cho thấy lượng Cacbon còn lại trong tro bay và tro đáy giảm tương ứng 3,47% và 0,06% (tức là tổn thất về hóa học q3 và tổn thất và cơ học q4 đã giảm theo), qua đó hiệu suất cháy được cải thiện. Số lần bục ống sinh hơi dẫn đến phải dừng lò trong ba tháng cuối năm 2015 là không xảy ra. Ngoài ra, sau khi áp dụng giải pháp đã giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu than đầu vào lò hơi so với trước khi áp dụng giải pháp là 280,57 tấn (giá mua than là 1.047.182 đồng/tấn than) tương ứng tiết kiệm chi phí là 293.807.853,74đồng.
KIẾN NGHỊ
Sau khi hoàn thành xong luận văn “Nghiên cứu nâng cao hiệu suất cháy than Anthraxit và giảm thiểu khí phát thải NOx trong buồng đốt lò hơi NMNĐ”, tác giả có đề xuất kiến nghị như sau:
- Để giảm hiện tượng mài mòn và bục ống sinh hơi dẫn đến dừng vận hành lò hơi, hướng nghiên cứu tiếp theo đề xuất thực hiện mô phỏng trường khí động học của buồng lửa lò hơi tầng sôi trên phần mềm.
- Nghiên cứu tính toán thời gian cháy kiệt của than và những nhân tố ảnh hưởng thời gian cháy kiệt.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt
1. Nguyễn Bính, (2000), Điện tử công suất, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Quốc hội nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, (2010), Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
3. GLINCOP, M. A (1972), Cơ sở lý thuyết chung về lò, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội
4. Bùi Hải, Dương Đức Hồng, Hà Mạnh Thư, (2001), Thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
5. Vũ Thế Nam, (2016), “Hỗ trợ các NMNĐ công nghệ tầng sôi CFB trong Tập đoàn CN Than – Khoáng sản Việt Nam nâng cao hiệu quả sản xuất điện, tiết kiệm nhiên liệu đầu vào”. Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin.
6. Nguyễn Anh Nghĩa, Trần Bá Đề, (1997), Điện Khí hóa Xí nghiệp Mỏ và Dầu khí. 7. Trương Duy Nghĩa, Nguyễn Sĩ Mão, (1974-86), Thiết bị lò hơi, Nhà xuất bản Khoa học kĩ thuật, Hà Nội.
8. Nguyễn Sĩ Mão, (2000), “Nghiên cứu qúa trình cháy nhiên liệu xấu trong các NMNĐ ở Việt nam”, Báo cáo Đề tài cấp Bộ B98-28-27.
9. GS. TSKH. Nguyễn Sĩ Mão, (2005), “Lò hơi”.
10. Báo cáo Phát triển công nghiệp toàn cầu, (2011) do Tổ chức Phát triển công nghiệp Liên Hợp Quốc (UNIDO) công bố ngày 7/3/2012 tại Hà Nội.
11. Phạm Sâm, Đào Xuân Thức, Nguyễn Ngọc Chất (1985), Sổ tay kỹ thuật Nồi hơi, Nhà xuất bản Công nhân Kỹ thuật, Hà Nội.
12. Quy hoạch điện VII (2011).
13. Báo cáo tổng kết đề tài "Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học và pháp lý, phối hợp hoạt động hội nhập các nước ASEAN về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả", (2006), Viện NC chiến lược và Chính sách Công nghiệp.
Tài liệu tiếng Anh
1. GLASSMAN, I. (1977), Combustion, Academic Press, New York.
2. KANURY, M. A. (1982), Introduction to Combustion Phenomena, Gordon and Breach, New York.
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1. BẢN VẼ KỸ THUẬT CỦA GIẢI PHÁP ĐIỀU CHỈNH BẢO VỆ ĐO LƯỜNG CHO QUẠT GIÓ CẤP 2 VÀ CAO ĐỘ CỦA GIÓ CẤP 2
13000 5809.0 11235 7885 640.0 640.0 1280.0 1280.0 Ø256.0 Ø140.0 Ø140.0 Ø140.0 Ø140.0 9235
13000 5809.0 11235 7885 640.0 640.0 1280.0 1280.0 Ø256.0 Ø140.0 Ø140.0 Ø140.0 9235 8935
PHỤ LỤC 2. BẢN VẼ KỸ THUẬT GIẢI PHÁP ĐẮP THÊM LỚP VẬT LIỆU CHỊU LỬA TRÊN BỀ MẶT ỐNG SINH HƠI TRONG BUỒNG ĐỐT CỦA LÒ HƠI ĐỂ TĂNG NHIỆT ĐỘ BUỒNG ĐỐT
Hình 2.1. Sơ đồ vị trí cải tạo đắp thêm lớp vật liệu chịu lửa trên bề mặt ống sinh hơi của buồng đốt lò hơi
Hình 2.2. Sơ đồ cải tạo đắp thêm lớp vật liệu chịu lửa trên bề mặt ống sinh hơi của buồng đốt lò hơi