BỘ BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ TUYỂN TẬP BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ DỰ ÁN PHỤC VỤ QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC VỀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NĂM 2007 NHÓM CHUYÊN ĐỀ 9 MÔ HÌNH ĐIỂM HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG, KIỂM SOÁT Ô NHIỄM Tên dự án: “ĐIỀU TRA, KHẢO SÁT THỐNG KÊ LƯỢNG THẢI, ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP” Hà Nội - 2007 Bộ công thơng Viện nghiên cứu cơ khí Báo cáo chuyên đề Tên chuyên đề: đề xuất dự án mô hình điểm Nghiên cứu thiết kế, công nghệ chế tạo hệ thống thiết bị khử lu huỳnh (FGD) cho nhà máy nhiệt điện đốt than bột công suất 300 MW Thuộc nhiệm vụ năm 2007: điều tra, khảo sát thống kê lợng thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trờng do khí thải công nghiệp và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trờng do khí thải công nghiệp Thuộc dự án: Cải thiện chất lợng không khí các đô thị do nguồn thải công nghiệp Chủ trì thực hiện dự án: TS. Dơng Văn Long Đơn vị thực hiện dự án : TT. CN&TB Môi Trờng H N ộ i , 200 7 2 MC LC T VN 3 I. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài 5 I.1. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trên thế giới 5 I.2. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong nớc 9 I.3. Những vấn đề KH&CN còn tồn tại, hạn chế của sản phẩm, công nghệ nghiên cứu trong nớc và các yếu tố, các nội dung cần đặt ra nghiên cứu, giải quyết ở đề tài này 10 II. MC TiêU, Phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận CA D N 13 II.1.Mục tiêu của dự án 13 II.2.Phạm vi nghiên cứu 13 II.3.Cách tiếp cận của dự án 14 III. Nội dung nghiên cứu ứng dụng và triển khai thực nghiệm, Phơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng, hợp tác quốc tế trong dự án 15 III.1.Nội dung nghiên cứu ứng dụng và triển khai thực nghiệm 15 III.2. Phơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng 22 III.3. Hợp tác quốc tế 24 IV. Nội dung thực hiện của dự án 25 V. Lợi ích và các tác động của dự án 29 V.1. Lợi ích đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan 29 V.2. Lợi ích đối với nơi ứng dụng kết quả nghiên cứu 29 V.3. Lợi ích đối với kinh tế - xã hội và môi trờng 29 V.4. Các tác động của dự án 30 Kết luận 31 3 T VN Bo v mụi trng ang tr thnh mi quan tõm hng u ca nhiu nc trờn th gii. Trong nhng nm gn õy vic qun lý v x lý cht thi trong cụng nghip sn xut thộp trờn th gii ó tr thnh vn ht sc quan trng m chớnh ph nhiu nc phi quan tõm. Việt Nam đã ký kết và tham gia chơng trình Không khí sạch, đòi hỏi phải có những chơng trình hành động phù hợp nhằm giảm thiểu và tiến tới ngăn ngừa sự phát thải các chất ô nhiễm không khí vào môi trờng, trong đó có các cơ sở công nghiệp, đặc biệt là các cơ sở gây ô nhiễm môi trờng nghiêm trọng. Thực hiện phòng chống và khắc phục ô nhiễm môi trờng do các hoạt động sản xuất công nghiệp gây ra là một trong những vấn đề u tiên trong các hoạt động bảo vệ môi trờng của Bộ Công nghiệp. Chính vì vậy, việc thực hiện điều tra, khảo sát thống kê lợng thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trờng do khí thải công nghiệp là cơ sở nghiên cứu, đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trờng do khí thải công nghiệp gây nên - bớc đầu triển khai dự án Cải thiện chất lợng không khí các đô thị do nguồn thải công nghiệp - là cần thiết và hữu ích, góp phần vào thực hiện mục tiêu chung của chơng trình là ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hởng tiêu cực của khí thải công nghiệp tới chất lợng môi trờng không khí xung quanh, đặc biệt tại các khu đô thị tập trung đông dân c, góp phần nâng cao chất lợng cuộc sống, bảo vệ môi trờng và phát triển bền vững. Đây là dự án thuộc Khung kế hoạch tổng thể thực hiện Chơng trình cải thiện chất lợng không khí ở các đô thị do Bộ Giao thông Vận tải chủ trì thực hiện theo Quyết định số 4121/QĐ-BGTVT ngày 01/11/2005 của Bộ trởng Bộ Giao thông Vận tải nhằm thực hiện Quyết định số 256/2003/QĐ-TTg ngày 02/12/2003 của Thủ tớng Chính phủ phê duyệt Chiến lợc bảo vệ môi trờng quốc gia đến năm 2010 và định hớng đến năm 2020. 4 Trong khuôn khổ dự án này, Để góp phần cải thiện chất lượng không khí do nguồn thải công nghiệp nhóm đề tài đề xuất dự án mô hình điểm “Nghiªn cøu thiÕt kÕ, c«ng nghÖ chÕ t¹o hÖ thèng thiÕt bÞ khö l−u huúnh (FGD) cho nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ®èt than bét c«ng suÊt 300 MW” 5 I. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài I.1. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trên thế giới. Đốt nhiên liệu hữu cơ để lấy năng lợng và chuyển hóa thành điện năng là một phơng thức hoạt động cơ bản của các nền kinh tế hiện đại. Mặt khác, các thiết bị đốt nhiên liệu tiêu thụ khối lợng lớn nhiên liệu hữu cơ, tạo ra năng lợng hữu ích nhng cũng tạo ra rất nhiều phế thải đa dạng và độc hại đối với môi trờng xã hội-kỹ thuật-tự nhiên, trong đó có con ngời và các quần thể động thực vật. Trong đó, phát thải gây ô nhiễm khí quyển đợc coi là vấn đề môi trờng mang tính toàn cầu.Các phát thải gây ô nhiễm từ quá trình đốt nhiên liệu hữu cơ tóm lợc trong bảng sau đây: Chất phát thải Khí quyển (K); Nớc (N); Đất (Đ) Bụi Oxit lu huỳnh Oxit Nitơ Oxit cac bon Hợ p chất hữu cơ Axit/ kiềm /muố i v.v. Tin h thể axit Hợp chất hữu cơ nhẹ Kim loại và muối kim loại Clo Thủy ngân/ Cadm i Hydr ocacb ua thơm mạch vòng Dioxi n Lu trữ, vận tải nhiên liệu K N K Chế biến nớc N N N Khói thải K K K K K K K K K K K Xử lý khói thải N N N; N Nớc thải bề mặt, kể cả nớc ma N N Xử lý nớc thải N N N Hệ thống làm mát N N N N N Phát thải từ tháp làm nguội K 6 Với những điều nêu trên, ta thấy bài toán giảm phát thải ô nhiễm môi trờng gắn liền với bài toán hiệu quả năng lợng của nhà máy nhiệt điện. Tăng hiệu quả sử dụng nhiệt và chuyển hóa nhiệt-điện chính là giảm bụi, giảm khí CO và khí CO2 thải vào khí quyển, giảm hàm lợng NOX và khí SO2 v.v. Do hàm lợng lu huỳnh trong nhiên liệu than phụ thuộc nhiều vào chất lợng, chủng loại than nên khí SO2 (và SO3) sinh ra từ nhà máy nhiệt điện đốt than sẽ giao động rất lớn. Sơ đồ dới đây mô phỏng các dòng vật chất trong công nghệ đốt than lấy nhiệt- điện: 7 8 Có 4 công đoạn chính của sơ đồ đốt nhiên liệu để phát điện là: Chuẩn bị và cung cấp nhiên liệu; Hệ thống cấp hơi nớc; Hệ thống turbin hơi quá nhiệt; Hệ thống ngng tụ hơi nớc. Từ đó, các vấn đề chính phải quan tâm trong quan trắc, phân tích môi trờng đối với nhà máy nhiệt điện đốt than có thể kể nh sau: Các đặc thù phát thải từ quá trình đốt nhiên liệu than đá hoặc than cục; Các đặc thù và khối lợng phát thải trong bốc đổ, lu trữ và vận tải than rời; Các phát thải trong tuyển chọn và chuẩn bị nhiên liệu cho lò hơi; Đặc thù phát thải tùy thuộc các giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu suất cháy và sử dụng nhiên liệu đợc áp dụng; Các phát thải bụi và kim loại nặng theo bụi; Các phát thải khí SO 2 ; khí NO x ; khí N 2 O và khí CO; Các chế độ khí tợng đặc biệt bất lợi trong khuyếch tán khí thải của khu vực đặt n/m; Đăng kiểm khối lợng phát thải và vấn đề điều chỉnh khối lợng phát thải thấp hơn tiêu chuẩn cho phép nói chung; Tính toán thiệt hại môi trờng, thiệt hại sức khỏe và mức phí môi trờng cần phải nộp; Phân tích đầu t bảo vệ môi trờng và đánh giá, dự báo các tai biến môi trờng. Do vậy, xử lý khí lu huỳnh trong nhà máy nhiệt điện than là vấn đề cấp thiết đối với công tác bảo vệ môi trờng. Có nhiều phơng pháp sử dụng chất khử lu huỳnh trong khói thải nhà máy nhiệt điện than, đó là các phơng pháp nh: + Hãng VTI(Nga) sử dụng NH 3 và CaCO 3 + Hãng Cottrell Hàn quốc sử dụng CaCO 3 và Ca(OH) 2 + Hãng Marsulex Environmental Technologies của Mỹ sử dụng CaCO 3 + Hãng Kawasaki Nhật Bản sử dụng CaCO 3 và Ca(OH) 2 + Hãng Alstom Nhật Bản còn sử dụng cả nớc biển(CaCl 2 ) 9 + Hãng Sanrong Trung quốc sử dụng CaCO 3 và nớc biển(CaCl 2 ) Phơng pháp khử lu huỳnh sử dụng sữa đá vôi là phơng pháp tiên tiến đợc áp dụng phổ biến trên thế giới hiện nay cho các nhà máy nhiệt điện than công suất lớn. So với các phơng pháp khác, phơng pháp khử khí oxyt lu huỳnh sử dụng sữa đá vôi có nhiều u điểm nh: - Phơng pháp này có hiệu suất khử cao. - Không sử dụng hoặc sinh ra các chất độc hại, nguy hiểm. - Chất hấp thụ là đá vôi có giá thành thấp. Hãng Cottrell Hàn quốc, hãng Kawasaki Nhật Bản, Hãng VTI(Nga) và hãng Marsulex Environmental Technologies của M là các hãng nổi tiếng và có uy tín về lĩnh vực chế tạo và cung cấp thiết bị của hệ thống khử khí oxyt lu huỳnh trong khói thải nhà máy nhiệt điện đốt than. I.2. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong nớc. Trớc kia các nhà máy nhiệt điện than ở nớc ta không có thiết bị khử lu huỳnh trong khói trớc khi thải khói ra môi trờng. Trong các nhà máy nhiệt điện than hiện nay ở Việt Nam đợc trang bị hệ thống khử lu huỳnh FGD: các thiết bị đều nhập của Nhật, Mỹ theo công nghệ dùng bột đá vôi nghiền mịn trong nớc để hấp thụ SO 2 , SO 3 trong khói thải. + Nhà máy Phả Lại 2 dùng thiết bị khử lu huỳnh trong khói của hãng Marsulex Environmental Technologies của M. + Nhà máy Uông Bí MR1 dùng thiết bị khử lu huỳnh trong khói của hãng Kawasaki Nhật Bản. Việc áp dụng công nghệ khử SOx bằng CaCO 3 ở Việt Nam vừa phát huy đợc u điểm của phơng pháp, đồng thời lại rất thuận lợi vì sử dụng nguyên liệu CaCO 3 rất sẵn có và rẻ tiền. [...]... thải NM nhiệt điện - Nghiên cứu thiết kế, công nghệ chế tạo các thiết bị chủ chốt của hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD cho nhà máy nhiệt điện than công suất 300MW - Nghiên cứu thiết kế, tích hợp hệ thống điện động lực, hệ thống đo lờng, 13 giám sát và điều khiển thiết bị hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD - Nghiên cứu xây dựng quy trình lắp đặt thiết bị hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD - Nghiên cứu xây dựng quy... sau II.2.Phạm vi nghiên cứu Hệ thống khử lu huỳng trong NM nhiệt điện than bao gồm 02 phần chính: hệ thống nghiền đá vôi và hệ thống khử khí lu huỳnh SOx Phạm vi nghiên cứu của đề tài giới hạn ở nghiên cứu thiết kế, công nghệ chế tạo hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD cho nhà máy nhiệt điện than công suất 300MW với các nội dung chính sau: - Nghiên cứu thiết kế công nghệ hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD trong... trong việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị hệ thống khử khí oxyt lu huỳnh trong khói đốt than vì những lý do sau: + Việt Nam cha có bộ tài liệu tính toán thiết kế thiết bị đồng bộ và bộ tài liệu công nghệ chế tạo thiết bị khử oxyt lu huỳnh trong khói đốt than; Nh vậy việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị hệ thống khử Lu huỳnh trong khói của nhà máy nhiệt điện than ở nớc ta là cấp thiết và... KHCN hệ thống khử lu huỳnh đồng bộ cho nhà máy nhiệt điện than công suất 300 MW đợc nghiên cứu thiết kế tại Việt Nam ; - Làm tiền đề cho việc n/c thiết kế chế tạo hệ thống khử lu huỳnh đồng bộ cho nhà máy nhiệt điện than có công suất lớn hơn - Dự án bồi dỡng nâng cao trình độ cho đội ngũ cán bộ KHCN trong công tác quản lý, t vấn n/c thiết kế và công nghệ chế tạo hệ thống khử lu huỳnh đồng bộ cho nhà máy. .. FGD của nhà máy nhiệt điện than - Việt Nam cha có bộ thiết kế thiết bị và bộ thiết kế quy trình công nghệ chế tạo hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD cho nhà máy nhiệt điện than công suất 300MW - Cha đợc đầu t để tạo điều kiện và khuyến khích các đơn vị trong nớc đi sâu nghiên cứu thiết kế, đào tạo nguồn lực và chế tạo thiết bị Để từng bớc làm chủ đợc t vấn thiết kế, chế tạo thiết bị nhà máy nhiệt điện, trớc... + Nghiên cứu tính toán các thông số chính + Nghiên cứu thiết kế nguyên lý hoạt động của thiết bị + Nghiên cứu tính toán thiết kế thiết bị + Nghiên cứu thiết kế, công nghệ chế tạo của thiết bị + Thuê chuyên gia nớc ngoài thẩm định tính toán, thiết kế chế tạo + Chế tạo và hợp tác chế tạo thiết bị + Lắp đặt cho dự án, chạy khảo nghiệm và đánh giá các chỉ tiêu chất lợng thiết bị, tính đồng bộ với hệ thống. .. thải cho dây chuyền NM nhiệt điện đốt than là bắt buộc đối với các dự án xây dựng mới Tuy nhiên hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD cho nhà máy nhiệt điện than công suất 300 MW ở Việt Nam cha đợc nghiên cứu thiết kế 10 chế tạo Các hệ thống này của các dự án mới đợc xây dựng đều do nớc ngoài đảm nhiệm cung cấp Theo đánh giá của nhiều chuyên gia các thiết bị của hệ thống khử lu huỳnh FGD cho nhà máy nhiệt điện. .. học về thiết kế công nghệ, công nghệ chế tạo và tổ chức nghiệm thu ứng dung kết quả nghiên cứu: Với sự t vấn của chuyên gia nớc ngoài và sự hợp tác trong chế tạo, Việt Nam thực hiện thiết kế chế tạo, gia công, tích hợp lắp đặt đồng bộ hệ thống khử lu huỳnh trong khói trong dự án nhà máy nhiệt điện than công suất 300MW, làm cơ sở để thực hiện cho các dự án các nhà máy nhiệt điện than có công suất lớn... điện than công suất 300 MW ngành cơ khí trong nớc có thể đảm nhận đợc công việc chế tạo, nếu chúng ta làm chủ đợc tính toán công nghệ, có bộ thiết kế thiết bị và thiết kế quy trình công nghệ chế tạo hoàn chỉnh Cho đến nay Việt Nam cha chế tạo đợc hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD cho nhà máy nhiệt điện than vì những lý do sau: - Việt Nam cha làm chủ đợc tính toán công nghệ toàn hệ thống khử oxyt lu huỳnh. .. dung thực hiện của dự án Nghiên cứu tổng quan hệ thống khử lu huỳnh đồng b : - Khảo sát hệ thống thiết bị khử khí oxyt lu huỳnh của các nhà máy nhiệt điện than trong nớc và nớc ngoài - Thu thập số liệu các thiết bị đồng bộ trong hệ thống khử oxyt lu huỳnh của nhà máy nhiệt điện than trong và ngoài nớc - Nghiên cứu công nghệ khử oxyt lu huỳnh trong khói bằng dung dịch sữa đá vôi - Nghiên cứu nguyên lý hoạt . SOÁT Ô NHIỄM Tên dự án: “ĐIỀU TRA, KHẢO SÁT THỐNG KÊ LƯỢNG THẢI, ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THI U Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO KHÍ THẢI. điều tra, khảo sát thống kê lợng thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trờng do khí thải công nghiệp là cơ sở nghiên cứu, đề xuất các biện pháp giảm thi u ô nhiễm môi trờng do khí thải công nghiệp. trờng do khí thải công nghiệp và đề xuất các biện pháp giảm thi u ô nhiễm môi trờng do khí thải công nghiệp Thuộc dự án: Cải thi n chất lợng không khí các đô thị do nguồn thải công nghiệp