2.1. Khái quát về Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3
2.1.1. Giới thiệu chung
Căn cứ vào Quyết định số 110/2007/QĐ-TTg ngày 18/7/2007 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006-2015 có xét đến năm 2025 (gọi tắt là Quy hoạch điện VI), Trung tâm điện lực Duyên Hải đã được hình thành và được Bộ Cơng thương phê duyệt quy hoạch tổng thể theo quyết định số 1135/QĐ-BCT ngày 17/10/2007. Trung tâm có địa chỉ tại ấp Mù U, xã Dân Thành, thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh, cách thành phố Trà Vinh khoảng 45km về phía Đơng Nam.
Nằm trong Trung tâm điện lực Duyên Hải, nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 được đầu tư, xây dựng theo các quyết định số 752/QĐ-EVN ngày 15/11/2010 của Tập đoàn điện lực Việt Nam về việc phê duyệt dự án đầu tư xây dựng cơng trình nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 - 2x600MW và số 238/QĐ-EVN ngày 22/12/2015 về việc phê duyệt điều chỉnh dự án đầu tư xây dựng Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3.
Theo quy hoạch, Trung tâm điện lực Duyên Hải bao gồm 4 nhà máy: Duyên Hải 1, Duyên Hải 2, Duyên Hải 3 và Duyên Hải 3 Mở rộng. Ngồi ra, cịn bao gồm diện tích mặt nước cảng biển và bãi chứa tro xỉ.
Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 chịu sự quản lý của Ban Quản lý dự án Nhiệt điện 3 – Chi nhánh Công ty TNHH Một thành viên – Tổng công ty phát điện 1. Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 nằm giữa Trung tâm điện lực Dun Hải, có vị trí như sau:
- Phía Đơng Bắc giáp Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 2; - Phía Đơng Nam giáp cảng biển TTĐL Dun Hải; - Phía Tây Nam giáp Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 1; - Phía Tây Bắc giáp khu dân cư Hiện Hữu.
Hình 2.1:Vị trí nhà máy nhiệt điện Dun Hải 3 thuộc TTĐL Duyên Hải
(Nguồn: Ban Quản lý dự án Nhiệt điện 3 (2016), Báo cáo xả thải Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3)
2.1.2. Sơ lược về quy mô, công nghệ và nguyên nhiên liệu sản xuất của nhà máy
a) Quy mô Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3
Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 được chính thức khởi cơng xây dựng ngày 08/12/2012. Nhà máy được đầu tư theo hình thức EPC (Thiết kế, cung cấp, lắp đặt, chạy thử, bàn giao đưa vào vận hành và bảo hành, bao gồm cả bảo hiểm xây lắp cơng trình), do Tập đồn điện lực Việt Nam EVN làm chủ đầu tư và tổ hợp nhà thầu CDSZ (CHENGDA – DEC – SWEPDI – ZEPC) thiết kế, thi công xây dựng.
Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 gồm 2 tổ máy với tổng công suất lắp đặt là 1.245 MW (2x622,5 MW), sản lượng điện hàng năm dự kiến khoảng 7,8 tỷ KWh. Tổng diện tích đất của dự án là 105,61 ha, trong đó: diện tích khu vực nhà máy chính và các hạng mục phụ trợ là 42,28 ha, diện tích khu vực bãi thải xỉ là 20ha và diện tích khu vực bãi thi cơng: 30ha.
- Cơng trình nhà máy chính (lị hơi, tuabin hơi, máy phát điện) ;
- Hệ thống nước làm mát (nước làm mát được lấy từ biển và thải ra biển với lưu lượng khoảng 58,39 m3/s cho 2 tổ máy);
- Hệ thống cung cấp nước kỹ thuật;
- Hệ thống kho than và cung cấp nhiên liệu than; - Hệ thống thải xỉ và bãi thải xỉ;
- Hệ thống tiếp nhận và cung cấp dầu; - Hệ thống xử lý nước thải;
- Hệ thống xử lý bụi và khí thải (FGD, ESP, SCR); - Nhà hành chính;
- Xưởng sửa chữa; - Phịng thí nghiệm hóa;
- Đường giao thơng và hệ thống chiếu sáng; - Các cơng trình phụ trợ khác.
b) Quy trình, cơng nghệ sản xuất
Quy trình sản xuất của nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 như sau: nguyên liệu than được vận chuyển vào cảng chuyên dùng bằng tàu có tải trọng đến 30.000DWT. Than được nghiền theo kích cỡ u cầu, rồi phun vào buồng đốt lị hơi (dầu HFO được sử dụng trong giai đoạn khởi động lị đốt và đốt hỗ trợ). Lị hơi có nhiệm vụ sinh hơi dẫn sang các tuabin để quay máy phát điện. Các máy phát điện được đấu nối với hệ thống lưới điện Quốc gia bằng cấp điện áp 220kV/500kV.
Đặc điểm các hạng mục chính của Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 như sau: Lò hơi
- Kiểu lò: lò than phu, áp suất hơi dưới tới hạn, 01 cấp tái sấy, có bao hơi, tuần hồn tự nhiên, khói - gió cân bằng.
- Số lượng: 02.
- Công suất hơi tối đa liên tục: 2.028 T/h (BMCR-năng suất hơi cực đại). - Áp suất hơi quá nhiệt: 17,45 Mpa(a).
- Áp suất hơi tái sấy: 3,74 Mpa(a). - Nhiệt độ hơi tái sấy: 5410C.
- Nhiên liệu dầu HFO dùng để khởi động và đốt hỗ trợ để ổn định ngọn q trình cháy khi lị hoạt động ở tải thấp hơn 35% (BMCR) khi đốt than thiết kế (và ở tải thấp hơn 40% khi đốt than xấu).
- Hiệu suất lị hơi: khơng thấp hơn 86,3%. Tuabin
Kiểu turbine ngưng hơi, đa thân đồng trục (HP-IP chung 01 thân, LP thân riêng), 01 cấp tái sấy hơi, gia nhiệt hồi nhiệt nước cấp.
Turbine hơi được thiết kế với thông số hơi phù hợp với thơng số hơi của lị hơi, cụ thể như sau:
- Số lượng 02
- Công suất định mức RO/(VWO): 622,5MW/(649MW) - Tốc độ quay: 3.000v/p
- Áp suất hơi chính: 16,77 MPa - Nhiệt độ hơi chính: 5380C - Áp suất hơi IP: 3,602 MPa - Nhiệt độ hơi IP: 5380C
- Áp suất hơi thốt xuống bình ngưng: 7kPa - Số cửa trích hơi: 08
- Nhiệt độ nước làm mát thiết kế: 27,60C - Độ chênh nhiệt độ vào ra bộ condeser: 70C. c) Nguyên, nhiên liệu sử dụng
Nhiên liệu sẽ sử dụng cho Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 là than Bitum nhập từ Indonesia làm nhiên liệu chính. Tổng nhu cầu than hằng năm của Nhà máy vào khoảng 3.748.000 tấn/năm (arb than thiết kế) hoặc 3.132.000 tấn/năm (adb than thiết kế). Than được vận chuyển bằng đường biển đến bến cảng than dành cho Nhà máy, bốc dỡ bằng thiết bị dỡ tải tàu và chuyển đến kho than nhà máy
bằng băng tải, sau đó được cấp tới khu bunke than ở tịa nhà chính qua máy bốc xếp gàu có bánh xe.
- Các thơng số đặc trưng của than: Độ ẩm chung: 27,4%
Cacbon cố định: 40,06% Độ tro: 5,88%
Chất bốc trên cơ sở gốc khô: 6,4% Cacbon: 74,12% Hydro: 5,51% Oxy: 3,1% Nito: 1,07% Lưu huỳnh: 1,05% Nhiệt trị thấp (LHV): 19.494 kJ/kg Chỉ số nghiền (HGI): 36 Nhiệt trị thấp (LHV): 19.494 kJ/kg Chỉ số nghiền (HGI): 36
Ngoài ra, nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 sử dụng dầu HFO để đốt trong giai đoạn khởi động lò hơi và đốt hỗ trợ với tổng nhu cầu tiêu thụ dầu khoảng 6.000 tấn/năm. Được dự trữ trong 2 bồn chứa với dung tích 2x5000m3.
- Đặc điểm kỹ thuật chính của dầu HFO loại 2B như sau: Độ nhớt động học ở 500C, không lớn hơn 180cSt
Hàm lượng lưu huỳnh, không lớn hơn 3% Nhiệt trị, không nhỏ hơn 9.800 Kcal/g
Hàm lượng nước, % thể tích, khơng lớn hơn 1% Hàm lượng tro, không lớn hơn 0,15%
Điểm chớp cháy cốc kín, khơng nhỏ hơn 660C
2.1.3.Các tác động chủ yếu từ hoạt động sản xuất của nhà máy đến mơi trường
a) Khí thải từ ống khói nhà máy
Q trình sản xuất của nhà máy phát sinh các thành phần ơ nhiễm chính của khí thải bao gồm bụi, NO2, SO2 và CO. Ngồi sử dụng than nhập làm nhiên liệu đốt chính, NMĐ Duyên Hải 3 còn sử dụng thêm nhiên liệu lòng HFO làm nhiên liệu phụ để khởi động lò và đốt hỗ trợ phụ tải thấp <70%. Quá trình đốt HFO cũng phát tán vào khơng khí các chất ô nhiễm không khí như khí SO2, NOx, CO và bụi.
Ttheo tính tốn của nhà máy, nồng độ các chất ơ nhiễm trong khí thải được tính tốn bằng phần mềm Steam–Pro như sau:
Bảng 2.1. Nồng độ các chất ơ nhiễm trong khí thải của nhà máy
S TT Thơng số tính tốn Nồng độ (mg/Nm 3) QCVN 22:2009/BTNMT (Cmax=Ctc x Kp x Kv với Kv = 1; Kp = 0,85) (mg/Nm3) 1 Bụi 40.231 170 (Ctc = 200) 2 SO2 1.560 425(Ctc = 500) 3 NOx 1.200 850 (Ctc = 1.000) 4 CO 57 800 (Ctc = 1.000)
(Nguồn: Ban Quản lý dự án Nhiệt điện 3 (2011), Báo cáo đánh giá tác động môi trường 2011)
Từ bảng trên cho thấy nồng độ bụi, SO2, NOx trong khí thải của nhà máy vượt quy chuẩn QCVN 22:2009/BTNMT, cịn khí CO thấp hơn rất nhiều QCVN 19:2009/BTNMT.
Bụi, SO2, NOx có tác động xấu đến cây trồng và sức khỏe con người. Khí SO2, NOx có thể tạo ra mưa axit rơi xuống đất làm axit hóa đất. Tác hại của bụi tới sức khỏe con người gây nên các bệnh về đường hô hấp, phổi, tổn thương; bụi làm cho thực vật chậm phát triển, năng suất thấp, cháy lá, khơ cây; bụi có thể làm giảm khả năng quang hợp của cây do bề mặt lá bị che lấp.
Khu vực bãi chứa than của nhà máy Duyên Hải 3 được bố trí liền kề khu vực nhà máy chính về phía Đơng Nam. Kho than được dự kiến cho 30 ngày vận hành đầy tải, bao gồm:03 bãi than ngoài trường dự trữ 23 ngày đầy tải (ước tính khoảng 450.000 tấn than); 01 kho than khô trong nhà dự trữ 7 ngày đẩy tải: dung tích kho than trong nhà là 150.000 T (187.500m3).
Bụi phát sinh từ khu vực chứa than đáng quan tâm nhất là bụi trong quá trình đổ than vào kho, tồn trữ và bốc dỡ. Quá trình tồn trữ, chuyển than từ băng tải vào kho than hở gây ra bụi tác động đến chất lượng khơng khí xung quanh. Tuy nhiên, q trình bốc dỡ than chỉ thực hiện khi cần nhập than (không liên tục) nên tác động không lớn và không thường xuyên.
c) Bụi phát sinh từ các hoạt động thu gom và thải bỏ tro xỉ
Nhà máy sử dụng nguyên liệu là than với cơng nghệ lị than phun, tro xỉ thải ra từ lò hơi dưới hai dạng: xỉ đáy lò và tro bay. Tro bay chiếm tới 80% lượng tro xỉ thải ra tư nhà máy và nó được thu hồi chủ yếu từ bộ lọc bụi của khói thải, phiễu bộ hâm nước lị, bộ sấy gió lị. Tro bay được thu gom về silo tro có sức chứa khoảng 48 giờ vận hành. Nếu có nhu cầu tiêu thụ tro bay, tro sẽ được cấp trực tiếp dước dạng khô từ silo.
Với công nghệ rút xỉ đáy lị được chọn là cơng nghệ rút xỉ khơ. Giải pháp thu gom tro bay được thiết kế để có thể thu gom cả tro bay và xỉ đáy lò về silo. Hoạt động thu gom và thải bỏ tro xỉ cũng phát sinh một lượng bụi từ việc vận chuyển tro xỉ.
d) Khí thải từ các phương tiện vận chuyển trong nhà máy
Các hoạt động giao thông trong khu vực chủ yếu là đưa rước công nhân, chở chuyên viên bảo trì, bảo dưỡng thiết bị và vận hành một số xe tải nhỏ. Mỗi ngày ước tính có 15 chuyễn xe 30 chỗ chở nhân viên vận chuyển 10km. Tải lượng phát thải do đưa rước công nhân viên là 16,8g bụi, 4,66g SO2, 60g NO2, 357g CO, 45g VOC.
Qua đó thấy rằng, ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí do các phương tiện giao thông trong khu vực nhà máy là không đáng kể do mật độ xe không cao và tải trọng không lớn.
Việc vận chuyển nguyên liệu than ước tính khoảng 3.600.000 tấn/năm được sử dụng đường biển. Hoạt động vận chuyển gây những tác động đến chất lượng khơng khí như bụi, NO2, SO2, CO từ quá trình đốt cháy nhiên liệu làm giảm chất lượng khơng khí xung quanh. Số lượng tàu thuyền bốc dỡ than và hàng hóa ước tính hàng năm khoảng 140 lượt tàu một năm (ước tính cho cỡ tàu đến 30.000 DWT). Do đó lưu lượng xà lan/ngày, tải lượng khí thải phát sinh là khá thấp nên có thể kiểm sốt được.
f) Chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) thất thoát từ các bồn chứa nhiên liệu
Chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) được sử dụng là nhiên liệu phụ để khởi động lò và đốt hỗ trợ ở phụ tải thấp hơn 70%. Mức độ rò rỉ và bay hơi tại khu vực bồn chứa dầu phụ thuộc vào độ kín khít của hệ thống đường ống vận chuyển và bồn chứa, phụ thuộc vào kết cấu tiếp nhận của bồn chứa và phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm của môi trường khơng khí xung quanh. Tác nhân gây ô nhiễm là các dẫn xuất hydrocacbon dễ gây tác hại đến sức khỏe con người ở những nồng độ nhất định. Tải lượng VOC của nhà máy khoảng 1,3 kg/h. Tải lượng này không lớn nên chỉ gây tác động nhỏ.
g) Tác động do tiếng ồn và rung
Tại khu vực nhà máy, tiếng ồn phát sinh do hoạt động là các tua bin, quạt thơng gió, máy nén khí, máy bơm, lị hơi… Mức tiếng ồn của nhà máy đạt quy chuẩn ồn TCVN 5949:1998 quy định cho khu sản xuất xen kẽ khu dân cư từ 6 giờ đến 18 giờ là 75dBA. Trong các loại ô nhiễm tại NMĐ Duyên Hải 3 thì ơ nhiễm tiếng ồn là một trong những nguồn ô nhiễm thứ yếu. Tuy nhiên, các tác động từ việc ơ nhiễm tiếng ồn q mức cho phép có thể gây ra những ảnh hưởng đến con người, đến năng suất lao động của người lao động làm việc tại nhà máy.
2.1.3.2. Mơi trường nước
Trong q trình vận hành sản xuất, hầu hết các hoạt động, công đoạn của Nhà máy đều gắn liền với việc sử dụng nước và phát sinh nước thải, bao gồm:
- Xử lý nước cấp cho hoạt động sản xuất, sinh hoạt nói chung và xử lý nước bằng hệ thống khử khống để cấp cho chu trình nhiệt;
- Xử lý khí thải (hệ thống khử lưu huỳnh bằng nước biển, làm ẩm tro bay từ hệ thống ESP, khử NOx);
- Vệ sinh trang thiết bị, nhà xưởng;
- Hoạt động sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên...
Trừ lượng nước tiêu hao, thất thốt trong chu trình nhiệt và một số hoạt động như phun chống bụi than, làm ẩm tro xỉ, tro bay..., hầu hết các công đoạn sử dụng nước đều gắn liền với việc phát sinh nước thải.
Sơ đồ quy trình sản xuất kèm dịng nước cấp, nước thải của Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 được thể hiện trong sơ đồ hình 2.2.
a) Các loại nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất
Tại Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3, các loại nước thải phát sinh cũng được phân chia thành 3 nhóm: Nước thải làm mát, nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt.
- Nước thải làm mát
Toàn bộ lượng nước biển sau khi qua quá trình làm mát bình ngưng và các hệ thống làm mát phụ được thu gom, xả trở ra biển. Theo thiết kế, sau quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt độ nước biển làm mát sau khi qua bình ngưng cao hơn nhiệt độ nước làm mát đầu vào tối đa 70C.
Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 áp dụng công nghệ khử lưu huỳnh bằng nước biển (SWFGD), tận dụng một phần nước biển sau khi làm mát bình ngưng cho hệ thống khử lưu huỳnh. Sau bể xả, nước thải làm mát (bao gồm nước thải SWFGD) với lưu lượng lớn nhất là 58,39 m3/s (tương đương với 5.044.896 m3/ngày đêm) được dẫn xả ra vùng nước biển ven bờ xã Dân Thành, thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh.
Hình 2.2. Sơ đồ sản xuất và dịng nước thải Nước thải nhiễm than HT xử lý HT thoát - lắng nước mưa Dầu Vận chuyển bằng xe tải Bể chứa dầu Hệ thống nghiền than Than Khí thải Ống khói Lị hơi Tuabin Bình ngưng Máy phát điện Lọc bụi