Chƣơng III : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.5. Đề xuất giải pháp giảm phát thải khí nhà kính cho nhà máy nhiệt
3.5.4. Nâng cao hiệu quả vận hành, bảo dưỡng thiết bị của nhà máy
3.5.4.1. Vệ sinh lị hơi bằng hóa chất để tẩy cặn bám trong lị hơi
Nước trong lị hơi có chứa nhiều cặn bẩn là nguyên nhân khiến cặn bám vào bên trong thành đường ống buồng đốt, làm giảm hiệu suất truyền nhiệt và làm cho đường ống bị quá nóng. Trường hợp cặn bám nhiều có thể dẫn tới bục đường ống dẫn hơi. Do đó, việc vệ sinh định kỳ thành ống là vô cùng quan trọng.
Từ trước tới nay, nhà máy nhiệt điện ng Bí đều tiến hành việc tẩy rửa lị hơi bằng kiềm (khơng làm sạch bằng axit do lo ngại về ăn mịn đường ống). Mục đích chính của việc sử dụng hóa chất kiềm để giảm thiểu tối đa các ảnh hưởng xấu của việc làm sạch tới các ống của lò hơi. Tuy nhiên năng lực làm sạch bằng kiềm yếu hơn nhiều so với việc làm sạch bằng hóa chất mang tính axit đã làm giảm đáng kể hiệu quả của q trình làm sạch lị hơi. Chu kỳ vệ sinh đường ống khoảng 2 năm 1 lần (tùy thuộc vào số giờ hoạt động của nhà máy).
Tại các nhà máy nhiệt điện, khi kiểm tra định kỳ, các nhà máy sẽ tiến hành đo lượng cặn bám dính bên trong thành ống. Khi độ dày cặn bám đạt đến mức độ nào đó thì sẽ tiến hành vệ sinh thành lị nhằm tránh tình trạng phải thay thế đường ống lò hơi. Do vậy, giải pháp hiệu quả nhất là tiến hành làm sạch cặn bám bằng phương pháp hóa học (axit) với chu kỳ hợp lý nhất.
Dưới đây, đề tài xin giới thiệu phương pháp làm sạch hóa học lị hơi (Phương pháp ACR) đã được các nhà máy nhiệt điện tại Nhật Bản áp dụng [27]:
Với việc nhà máy đang thực hiện làm sạch lò hơi định kỳ 2 năm 1 lần bằng kiềm, làm sạch mà khơng phụ thuộc vào lượng cặn bám, thì với việc sử dụng phương pháp ACR làm sạch bằng axit như đề xuất, nhà máy có thể lập kế hoạch cắt giảm các chi phí cần thiết cho các hóa chất làm sạch bằng cách giảm tần xuất thực hiện và cắt giảm thời gian tạm ngừng hoạt động tổ máy.
Kết quả đánh giá hiệu quả mang lại khi sử dụng phương pháp làm sạch ACR tại một số nhà máy nhiệt điện đốt than tại Nhật Ban cho thấy hiệu quả dự tính của hóa chất làm sạch có thể cải thiện khoảng 30% tỷ lệ suy giảm hiệu suất của lò hơi. Và theo tính tốn thì nếu áp dụng phương pháp này tại các nhà máy nhiệt điện đốt than tại Việt Nam thì cũng được đạt được mức cải thiện tương tự [27]. Với giả thuyết này, kết quả tính tốn hiệu quả giảm phát thải khí nhà kính đối với Nhà máy nhiệt điện ng Bí cụ thể như bảng 3.12 dưới đây.
Bước 1 - Nghiên cứu chuẩn bị Lấy mẫu, kiểm tra cặn bám và kiểm tra độ hòa tan
Bước 2 - Cơng tác chuẩn bị Xét nghiệm hóa học, đưa vào thiết bị và ống tạm thời
Bước 3 - Tẩy rửa hóa học
Cho nước vào lị hơi, tăng nhiệt độ, phun hóa chất, rửa, làm mát bằng nước, kiểm tra bên trong, làm sạch
Bước 4 - Công tác tẩy rửa sau Dọn dẹp các thiết bị và đường ống tạm thời, xử lý nước thải
Bảng 3.12. Tính tốn cắt giảm CO2 nhờ tẩy rửa lò hơi bằng phương pháp ACR
Tổ máy Hiệu quả cuối cùng
(%)
Hiệu quả lò hơi (%)
Hệ số giữa hiệu quả cuối cùng với
hiệu suất lò hơi
A B C D = A / C
Thực tế Thiết kế Thực tế
Tổ máy số 5, 6
30,4 90,6 76 0,4
Tổ máy Hiệu quả lò hơi kém đi
(%)
Hiệu quả cải thiện lò hơi
(%)
Hiệu quả lò hơi sau khi cải thiện (%)
Hiệu quả cuối cùng sau cải thiện
(%)
E = B - C F = E * 0,3 G = C + F H = D * G
Tổ máy
số 5, 6 14,6 4,38 80,38 32,15
Tổ máy Tiêu thụ nhiệt trước cải thiện (kcal/kWh)
Tiêu thụ nhiệt sau cải thiện (kcal/kWh) Chênh lệch tiêu thụ nhiệt (kcal/kWh) Lượng phát điện (MWh/năm) J = 3600/4,1869/A*100 K = 3600/4,1869/H*100 L = J - K M = trung bình 3 năm (2010 -
2012)
Tổ máy
số 5, 6 2.828,37 2.674,41 153,96 613.769
Tổ máy Chêch lệch tiêu thụ nhiệt (kcal/năm) Chêch lệch tiêu thụ than (tấn/năm) Chênh lệch phát thải CO2 (tấn/năm) N = L*M*1.000 O = N/5450/1000 P = O * 5450*4,184*98638*10-9 Tổ máy số 5, 6 94.495.875.240 17,338 38.998,5
3.5.4.2. Cải tiến phương pháp làm sạch bộ gia nhiệt nước cấp
Hiện tại, nhà máy nhiệt điện ng Bí sử dụng phương pháp rửa bằng bàn trải thông thường để vệ sinh bộ gia nhiệt nước cấp. Phương pháp này có nhược điểm là hiệu quả thấp và dễ gây tổn thương bề mặt bên trong thiết bị.
Các phương pháp rửa bộ gia nhiệt nước cấp hiện nay đang sử dụng tại các nhà máy nhiệt điện khác tại Việt Nam thường là: Phương pháp cơ học (rửa bằng tia nước, rửa bằng miếng cọ, cọ bàn trải); Phương pháp làm sạch hóa học (rửa bằng kiềm hoặc rửa bằng axit).
Trong các phương pháp rửa trên, đề tài xin kiến nghị nhà máy thay đổi phương pháp rửa bằng bàn trải thông thường (rửa bằng tay) bằng phương pháp rửa bằng tia nước áp lực cao. Đây là phương pháp đã được nghiên cứu và sử dụng tại nhiều nhà máy nhiệt điện tại các nước tiên tiến.
Phương pháp này dùng bơm pitong của xe rửa siêu cao áp nâng áp lực nước lên 25 MPa (tùy theo mức chịu áp lực của thiết bị), nước cap áp được
phun ra từ các vòi tạo xung lực làm sạch các cặn bám bên trong thành ống. Phương pháp này có ưu điểm là loại trừ được các cặn bám tướng đối rắn.
3.6. Một số vấn đề đƣợc thảo luận trong quá trình đề xuất
Khi đề xuất các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính cho nhà máy nhiệt điện ng Bí 110MW, nghiên cứu đã xem xét đến một số giải pháp đã được đề cập trong các nghiên cứu gần đây về tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính trong ngành nhiệt điện đốt than tại Việt Nam. Một số giải pháp như:
- Thay thế công nghệ hiện tại bằng công nghệ trên siêu tới hạn (USC): Đây cũng là hướng nghiên cứu mới mà nhà máy có thể phải tính tốn kỹ trong tương lai khi mà các thiết bị, máy móc và cơng nghệ của nhà máy hiện tại đã quá cũ và lạc hậu.
- Thay đổi công nghệ hiện tại bằng cơng nghệ khí hóa than chu trình hỗn hợp (IGCC).
- Thay thế than hiện đang sử dụng bằng than pha trộn có tỷ lệ chất bốc phù hợp với cơng nghệ (tính tốn tỷ lệ phối trộn giữa than antraxit Quảng Ninh với than nhập khẩu).
Tuy nhiên, để tính tốn được hiệu quả kinh tế, chi phí, lợi ích cũng như sự tối ưu của các giải pháp trên địi hỏi có những nghiên cứu chuyên sâu, vượt quá phạm vi nghiên cứu của đề tài này. Do đó, các giải pháp trên sẽ được kiến nghị tiếp tục nghiên cứu trong các đề tài khác trong tương lai.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận
Luận văn “Nghiên cứu giải pháp giảm phát thải khí nhà kính cho Nhà
máy nhiệt điện ng Bí, tỉnh Quảng Ninh” sau khi hoàn thành đã đạt được những kết quả cụ thể và đáp ứng được yêu cầu và mục tiêu đã đặt ra. Kết quả của Luận văn đã chỉ ra:
1. Chính sách của Việt Nam trong ứng phó với biến đổi khí hậu đã và đang được hồn thiện, nội dung này đã được thể hiện trong Luật Bảo vệ mơi trường 2014. Tuy nhiên, đến nay, chưa có một quy định nào bắt buộc các cơ sở phát thải khí nhà kính lớn phát thực hiện các biện pháp giảm phát thải khí nhà kính.
2. Ngành nhiệt điện đốt than là ngành có mức độ phát thải CO2 lớn nhất trong nhóm ngành sản xuất năng lượng và được dự báo ngày càng phảt thải nhiều hơn với chính sách phát triển nhiều nhà máy nhiệt điện đốt than trong giai đoạn tới.
3. Nhà máy nhiệt điện ng Bí 110MW có cường độ phát thải CO2 lớn hơn 1,6 – 1,7 lần cường độ phát thải CO2 trung bình của ngành nhiệt điện đốt than tại Việt Nam.
4. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng phát thải CO2 lớn của Nhà máy nhiệt điện ng Bí là do thiết bị, máy móc đã bị xuống cấp, lạc hậu, phát sinh nhiều vấn đề tại tất cả các công đoạn sản xuất đặc biệt là bộ phận cấp than và sản xuất hơi nước. Ngoài ra, chất lượng than nguyên liệu thấp cũng là nguyên nhân dẫn đến phát thải CO2 cao.
5. Đã phân tích và đề xuất được 4 giải pháp cụ thể về giảm phát thải khí nhà kính cho nhà máy nhiệt điện ng Bí, bao gồm:
- Giải pháp hồn thiện chính sách giảm phát thải khí nhà kính; - Giải pháp quản lý giá trị mục tiêu vận hành của Nhà máy; - Giải pháp nâng cao chất lượng than sử dụng trong Nhà máy;
2. Khuyến nghị
Kết quả nghiên cứu đề tài này đã bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn cho những giải pháp giảm phát thải khí nhà kính của nhà máy nhiệt điện ng Bí nói riêng và của ngành nhiệt điện Việt Nam nói chung. Tuy nhiên, để các giải pháp này được triển khai tác giả có một số khuyến nghị sau:
- Cơ quan nhà nước có thẩm quyền (Chính phủ, Bộ Công Thương, Bộ Tài nguyên và Môi trường) sớm hoàn thiện khung pháp lý cho việc giảm phát thải khí nhà kính bắt buộc đối với một số ngành cơng nghiệp có mức độ phát thải lớn như ngành nhiệt điện. Qua đó, các doanh nghiệp mới ý thực được việc đầu tư thực hiện các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính.
- Các Trường đại học, viện nghiên cứu và các doanh nghiệp nên tiếp tục đầu tư mạnh hơn nữa cho công tác nghiên cứu giải pháp giảm phát thải khí nhà kính phù hợp với điều kiện thực tế của từng doanh nghiệp. - Đối với nhà máy nhiệt điện ng Bí nên có những nghiên cứu sâu hơn
để phân tích về chi phí, lợi ích của các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính đã đề xuất trong luận văn này, qua đó quyết định triển khai các giải pháp phù hợp với điều kiện cụ thể của nhà máy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Công Thương (2010). Quyết định số 4103/QĐ-BCT ngày 03 tháng 8 năm 2010 của Bộ trưởng Bộ Công Thương về việc ban hành Kế hoạch hành động ứng phói với biến đổi khí hậu của Bộ Công Thương. Hà
Nội.
2. Bộ Công Thương (2012). Báo cáo quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến năm 2030. Hà Nội.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với Biến đổi khí hậu. Hà Nội.
4. Bộ Tài ngun và Mơi trường (2009). Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam. Hà nội.
5. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2010). Báo cáo môi trường quốc gia
2010: Tổng quan môi trường Việt Nam. Hà Nội.
6. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2011). Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam. Hà Nội.
7. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012). Cập nhật kịch bản biến đổi khí
hậu, nước biển dâng cho Việt Nam. Hà Nội.
8. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2014). Báo cáo kiểm kê khí nhà kính quốc gia năm 2010 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, Dự án tăng cường
năng lực kiểm kê khí nhà kính cho Việt Nam. Hà Nội.
9. Vũ Cao Đàm (2008). Phương pháp luận nghiên cứu khoa học. Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật.
10. Nguyễn Sĩ Mão, Nguyễn Tuấn Nghiêm và các tác giả (2006).
Nghiên cứu đặc tính của than và cơng nghệ đốt than phun. Hà Nội.
11. Ngân hàng thế giới (2008a). Thành phố thích ứng với biến đổi khí hậu: Cẩm nang về giảm nhẹ khả năng bị tổn thương trước thiên tai. Hà Nội:
12. Ngân hàng Thế giới (2008b). Báo cáo phát triển con người 2007-
2008, chương 4: Thích ứng với xu thế tất yếu: hành động cấp quốc gia và hợp tác quốc tế, tr. 167-204. Hà Nội.
13. Nguyễn Đức Ngữ (chủ biên), (2008). Biến đổi khí hậu. Hà Nội:
NXB Khoa học và kỹ thuật.
14. Thủ tướng Chính phủ (2011). Quyết định số 1208/QĐ-TTg ngày 21/7/2011 phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến năm 2030. Hà Nội.
15. Thủ tướng Chính phủ (2012). Quyết định số 1427/QĐ-TTg ngày 02/10/2012 phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2012 – 2015. Hà Nội.
16. Trương Quang Học (2007). Biến đổi khí hậu, Đa dạng sinh học và
phát triển bền vững. Tạp chí Bảo vệ Mơi trường, Số 7.
17. Trương Quang Học (2011a). Biến đổi toàn cầu - cơ hội và thách thức trong nghiên cứu khoa học và đào tạo. Trong Sách “Trung tâm, Nghiên
cứu Tài nguyên và Môi trường - 25 năm Xây dựng và Phát triển.
18. Trương Quang Học và Nguyễn Đức Ngữ (2011). Một số điều cần biết về biến đổi khí hậu. Hà Nội: NXB Khoa học và kỹ thuật.
19. Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (2010). Thông báo quốc
gia lần 2. Hà Nội.
20. UNEP (2006). Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á. Hà Nội.
21. Viện Năng lượng (2014). Xây dựng các biện pháp kiểm sốt khí nhà kính trong lĩnh vực nhiệt điện đốt than và đề xuất lộ trình áp dụng biện pháp kiểm soát, Báo cáo nghiệm thu dự án, đề tài cấp Bộ Công Thương. Hà
Nội.
22. Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn và Mơi trường (2011). Tài liệu
hướng dẫn đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và xác định các giải pháp thích ứng. Hà Nội: NXB Tài nguyên - Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
Tiếng Anh
23. Al Gore (2006). An Inconvenient Truth: The planetary emegency of global warming and what we can do about it.
24. Chaudhry, P. and Ruysschaert, G. (2007). Climate Change and Human Development in Viet Nam: A Case Study. Paper produced to UNDP Human Development Report 2007/2008 Finghting climate change: Human solidarity in a divided world.
25. Crutzen, P.J. (2005). Human Impact on Climate has Made this the “Anthropocene Age”, New Perspectives Quarterly, Volume 22, Issue 2,
March 2005, pp.14-16.
26. Government of Viet Nam and Ministry of Natural Resources and Environment (2009). Mekong Delta Climate Change Forum. Volume 1: Main Report.
27. JICA (2011). Special assistance for project implementation to indentify the measures to reduce and manage GHG emission for major coal-fired thermal power plants in Vietnam.
28. Rural Development Center, ActionAid Vietnam (2008). Study on impact of climate change on agriculture and food security. Case study in Viet Nam. Final report.
29. Sumi, Mimura and Masui, T. (2011). Climate Change and Global
Sustainability: A Hoclistic Approach, UN University Press, Tokyo-New
York-Paris.
30. UN Vietnam (2009). Vietnam and Climate Change: A Discussion Paper on Policies for Sustainable Human Development. Hanoi, Viet Nam.
31. UN Vietnam, OXFAM (2009). Responding to Climate Change in Viet Nam: Opportunities for Improving Gender Equality. A policy discussion paper. Hanoi,
32. UNDP (2006). Human Development Report 2006: Power, Poverty and global water crisis.
33. UNDP (2007). Human Development Report 2007/2008. Fighting climate change: Human solidarity in a divided world.
34. World Bank (2007). The Impact of Sea Level Rise on Developing Countries: A Comparative Analysis, World Bank Policy Research Working Paper.
35. World Bank (2010a). Convenient Solution to an Inconvenient Truth: Ecosystem-Based Approaches to Climate Change.
36. World Bank (2010b). World Development Report 2010: Development and Climate Change.
37. World Bank (Shah, F. and Ranghieri, F.) (2012). A workbook on planning for urban resilience in the face of disasters: Adapting experiences from Vietnam’s cities to other cities.