kiểm soát ô nhiễm ngành nhiệt điện

kiểm soát ô nhiễm ngành nhiệt điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆPKHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG

TIỂU LUẬN MÔN: KIỂM SOÁT Ô NHIỄMChủ đề:

“ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN”

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị HàSinh viên thực hiện: Nhóm 1- 53KHMT

hiện nay, năng lượng điện được sản xuất từ hai nguồn chính là thủy điện và nhiệt điện.Với các nhà máy thủy điện như Hòa Bình, Thác Bà, Trị Anh…, do đặc điểm thủy văn của sông ngòi nước ta nên điện năng phát ra từ các nhà máy thủy điện không được đều Lượng điện phát trong năm tháng mùa mưa chiếm 60% lượng điện năng trung bình năm của nàh máy, trong khi đó thì các tháng mùa khô công suất phát trung bình chỉ đạt 30- 35% công suất của nhà máy Vào các tháng cuối mùa khô, đầu mùa lũ công suất khả dụng của nhà máy thủy điện

bị giảm nhiều do mức nước hồ giảm thấp Vì vậy, hiện nay, hẹ thống điện Việt Nam thường xảy ra tình trạng thiếu điện vào các tháng mùa khô và thiếu công suất vào các tháng đầu mùa lũ

Còn với các nhà máy nhiệt điện, chúng có ưu điểm là chi phí đầu tư xây dựng thấp, thời gian xây dựng ngắn, khi vận hành không phụ thuộc nhiều về điều kiện của thiên nhiên nên các nhà máy nhiệt điện được xây dựng nhiều tại nước ta nói riêng và trên thế giới nói chung Vì vậy điện năng do các nhà máy nhiệt điện sản xuất ra vẫn đóng vai trò chủ đạo trong hệ thống điện Việt Nam Nhiệt điện nước ta hiện nay chủ yếu được sản xuất từ than đá và khí thiên nhiên Trong đó các nhà máy nhiệt điện phía Bắc như Phả Lại - công suất 1040

MW, Uông Bí - công suất 710MW… đều dùng than của các mỏ than tại Quảng Ninh, các nhà máy trong miền Nam như Phú Mỹ - công suất 2450MW, Bà Rịa - công suất 210MW… sử dụng khí đốt lấy từ khu mỏ Bạch Hổ

Tuy nhiên cùng với sự phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước ngành nhiệt điện ra đời đã có những tác đông đáng kể đến môi trường, con người và hệ sinh thái nói chung Để có những hiẻu biết rõ hơn về vấn đề này

nhóm chúng em đã nghiên cứu nội dung: “ kiểm soát ô nhiễm ngành nhiệt

điện”

NỘI DUNG

1. Hoạt động của nhà máy nhiệt điện

Sơ đồ công nghệ hoạt động của nhà máy nhiệt điện

Nhiên liệu

Lò hơi Điện năng Hơi nước áp suất cao Tua bin máy phát điện Nước ngưng tụ Thiết bị ngưng tụ Lượng hơi còn lại Hơi trung áp, thấp áp Nước châm thêm

Nhiệt độ

Thuyết minh công nghệ:

Nhiên liệu chính để sản xuất điện và hơi là than, dầu, khí đồng hành và các chất có thể cháy khác

Than đá được khai thác tại các mỏ than theo đường sông hoặc đường sắt tập kết tại kho và được vận chuyển đến phân xưởng lò bằng hệ thống các băng tải Tại phân xưởng lò than được đập vụn, sấy khô rồi nghiền mịn bằng hệ thống các máy nghiền Máy nghiền thường dùng là loại máy nghiền bi, việc nghiền và sấy than thực hiện trong thùng nghiền than bột theo nguyên tắc va đập Hỗn hợp bột than và gió sấy ra khỏi thùng nghiền là khoảng 130oC được quạt máy nghiền hút về phân ly thô tại đây những hạt than thô hơn tiêu chuẩn theo đường hoàn nguyên trở về máy nghiền để nghiền lại Sau khi ra khỏi phân ly thô hỗn hợp than bột không khí được đưa vào phân ly mịn tại đây than bột được tách ra khỏi không khí theo nguyên tắc ly tâm và đưa vào phễu than bột hoặc vào vít truyền than bột để đưa ra lò khác Không khí ra khỏi phân ly mịn còn chứa 10 ¸15% than quá mịn sẽ được quạt máy nghiền đẩy vào các vòi đốt phụ đặt ở 4 góc lò Than bột được các máy cấp than bột thổi vào buồng lửa qua các vòi đốt với nhiệt độ trên 400oC Các vòi đốt được bố trí xung quanh buồng đốt, thông thường có từ bốn đến tám vòi đốt Trong buồng lửa than được đốt độc lập hoặc được đốt kèm với dầu FO lúc khởi động lò Than đá được đốt cháy, nhiệt năng toả ra đốt nóng dòng không khí, cung cấp nhiệt năng cho lò hơi biến nước thành hơi

Một số nguyên liệu được sử dụng là nước đã khử khoáng và một số phụ gia cần thiết như Hygen (chất tẩy oxy) và chất tẩy gỉ Amin sẽ được đưa vào nước

để khử khoáng

Khi nước khử khoáng được đốt nóng ở nhiệt độ cao trở thành hơi áp suất cao, sau đó hơi nóng chuyển động sẽ đẩy tua bin hoặc máy phát điện quay đạt vận tốc xác định

Các tua bin máy phát sẽ sản sinh ra điện năng và hơi nước ở các mức áp suất thấp hơn Điện năng sẽ được cấp vào lưới điện 220KV nới với trạm biến thế sau

đó tải vào đường dây 22KV để cung cấp năng lượng cho các nhà máy

Các loại hơi với áp suất thấp hơn sẽ truyền đến các nhà máy khác để tái sử dụng phục vụ sản xuất.

2. Sơ đồ dòng vật chất

Hoạt động của nhà máy nhiệt điện

12543

1. Nhiên liệu: than, dầu nặng FO, NH3, MgO và các chất có thể cháy được khác

2. Nguyên liệu: nước đã khử khoáng bằng Amin, nước lọc và một số phụ gia cần thiết khác như hygen (chất tẩy oxi) và chất tẩy gỉ

3. Khí thải:

- Bụi;

- Các khí thải từ lò đốt nhiện liệu như: SO2, NOx…;

- Khí thải từ Tua bin, mô tơ, …

- Tiếng ồn

4. Nước thải:

- Nước thải từ hệ thống làm mát, dây chuyền ngưng tụ hơi nước

- Nước thải từ quá trình khử lưu huỳnh;

- Nước thải từ đáy bồn chứa dầu;

- Nước thải từ hoạt động vệ sinh nồi hơi, thiết bị

- Nước thải từ hệ thống tái sinh nhựa àm mềm nước cấp cho nồi hơi

5. Chất thải rắn:

- Tro khô sinh ra trong quá trình đốt than Bitum, dầu và các nhiên liệu khác

3. Tác động của nhà máy nhiệt điện

3.1 Tác động đến các thành phần môi trường

a Tác động đến môi trường nước :

- Nước làm mát: Nhà máy nhiệt điện sử dụng một khối lượng lớn nước làm mát Sau khi sử dụng, nhiệt độ nước sẽ tăng lên, vì vậy, nước sẽ được giải nhiệt trong tháp làm lạnh trước khi thải ra môi trường hoặc được tái sử dụng một phần trong hệ thống xử lý khí thải chứa lưu huỳnh (FGD) Nước thải có nhiệt độ cao sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng nước, giảm nồng độ ôxy hoà tan trong nước (DO); ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học; ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong nước

- Nước thải từ quá trình xử lý khí thải chứa lưu huỳnh bị ô nhiễm kiềm, chất rắn lơ lửng (MgSO3, MgSO4) và có nhiệt độ cao Nồng độ chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải này thường khoảng 3.000 mg/l, nhu cầu ôxy sinh hoá (COD) khoảng 1.600 mg/l

- Nước thải vệ sinh thiết bị nồi hơi: Vệ sinh nồi hơi để rửa sạch cặn lắng bằng axít clohydric được tiến hành định kỳ không thường xuyên Nước thải trong quá trình vệ sinh chứa hợp chất sắt và các kim loại khác

- Nước thải từ quá trình tái sinh các hạt nhựa trao đổi ion có chứa axít hoặc xút Loại nước thải này nếu không được xử lý sẽ làm thay đổi tính chất hoá

lý của vùng nước tiếp nhận và gây ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh vật tại khu vực thải

- Nước thải từ sàn lò thu hồi nhiệt, hệ thống thiết bị, bồn chứa dầu, thiết

bị điện, xưởng sửa chữa, trạm nén khí và tua bin : Nước thải loại này có chứa dầu mỡ Nếu không được xử lý nước thải chứa dầu mỡ sẽ tạo ra màng trên bề mặt nước làm giảm sự trao đổi ôxy giữa nước và không khí Mặt khác dầu có khối lượng phân tử lớn bám dính vào hạt lơ lửng trong cột nước và lắng đọng xuống đáy sông rạch gây ảnh hưởng đến sinh vật đáy

b Tác động đến môi trường không khí

- Khi vận hành nhà máy, các yếu tố có khả năng gây ô nhiễm môi trường không khí như sau:

+ Việc đốt than để sản xuất điện sẽ tạo ra khói thải có chứa nhiều bụi than các khí độc hại như SO2, NOx, CO và các hydrocacbon bay hơi

+ Các hợp chất hữu cơ bay hơi do sự rò rỉ trong quá trình rót, nạp, xuất nhiên liệu, vận chuyển bằng bơm, đường ống, van và khí chứa trong các bể chứa,…

+ Khí thải từ các phương tiện giao thông vận tải cũng chứa các chất ô nhiễm

như bụi than, SO2, NOx, CO, CO2, VOC và hơi chì

+ Mùi hôi của amôniắc, hyđrafin và dầu mỡ từ khu vực các bình chứa Trong các yếu tố này, khói thải từ lò hơi là nguồn chủ yếu

- Tiếng ồn: Đặc trưng của ngành nhiệt điện là sử dụng các máy móc, thiết

bị có công suất lớn nên thường phát sinh tiếng ồn có cường độ cao: như tua bin hơi nước, máy phát điện, từ các van xả hơi nước, băng tải chuyền than, máy nghiền than xỉ

- Môi trường vi khí hậu: Quá trình đốt nhiên liệu của nhà máy sẽ sản sinh

ra một lượng nhiệt lớn Một phần lượng nhiệt này sẽ qua một quá trình để biến đổi thành điện năng phát lên lưới Hệ thống điện Quốc gia, một phần còn lại sẽ

bị thất thoát ra môi trường bên ngoài Theo kết quả tính toán chu trình nhiệt nhà máy, lượng nhiệt hữu ích biến đổi thành điện năng chỉ chiếm khoảng 40% (hiệu suất nhiệt của nhà máy) Như vậy, lượng nhiệt thất thoát vào khoảng 60% Lượng nhiệt thất thoát này một phần tác động trực tiếp đến môi trường không khí do quá trình toả nhiệt của lò hơi và các thiết bị khác, một phần tác động gián tiếp thông qua quá trình toả nhiệt tại bình ngưng Bên cạnh đó, còn một lượng nhiệt không nhỏ toả ra môi trường từ công tác làm mát máy móc thiết bị trong nhà máy Nhiệt toả ra môi trường không khí từ lò hơi và các thiết bị khác sẽ gây

ra tác động nhiệt trước hết đối với môi trường không khí bên trong nhà (vi khí hậu) làm môi trường không khí tại đây nóng lên, gây ảnh hưởng trực tiếp đến

người công nhân vận hành và đến các thiết bị của nhà máy Về mùa hè, nhiệt độ không khí trong nhà máy có thể lên tới 38÷40oC

c Tác động đến môi trường đất

Việc xây dựng Nhà máy Nhiệt điện sẽ tác động tới môi trường đất trong khu vực Ðất bị tác động chính do công việc đào lắp và bị xói mòn Việc đào đắp ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp, cảnh quan môi trường Xói mòn sẽ tạo ra độ lắng sông ngòi, cống rãnh thoát nước và có thể gây úng ngập, giảm chất lượng nước mặt, ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước Ngoài ra do ảnh hưởng của khí thải, nước thải của nhà máy cũng gây nên

- Tro khô từ hệ thống lọc bụi tĩnh điện;

- Tro ướt ở đáy nồi hơi;

- Bùn khô từ nhà máy xử lý nước thải sau khi xử lý khí thải;

- Gỗ, giấy, giẻ lau

Khi thải vào môi trường, các chất thải này sẽ bị phân huỷ hoặc không bị phân huỷ làm gia tăng nồng độ các chất dinh dưỡng, tạo ra các hợpchất vô cơ, hữu cơ độc hại, làm ô nhiễm nguồn nước, gây hại cho hệ vi sinh vật đất, các sinh vật thuỷ sinh trong nước hay tạo điều kiện cho vi khuẩn có hại, ruồi muỗi phát triển và là nguyên nhân gây nên các dịch bệnh

Trong các yếu tố trên thì tro xỉ có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đối với môi trường nhất Vì trong tro xỉ thải ra có chứa một số kim loại nặng có độc tính cao (Mn, Cr, Cu, Hg, As, Pb, ), nước trong bãi xỉ thường có hàm lượng

cặn, kim loại, độ cứng cao, độ ôxy hoà tan giảm và chứa nhiều các khoáng chất như: SO2, HCO3-, CL-, CO32-

e Ô nhiễm nhiệt

Ô nhiễm nhiệt trong quá trình hoạt động của nhà máy nhiệt điện cần phải được đánh giá nhằm đề xuất các biện pháp giảm thiểu Nhiệt phát sinh chủ yếu

từ các nguồn sau đây:

- Sự truyền nhiệt từ các nồi hơi và của các máy móc thiết bị sử dụng hơi

và của hệ thống đường ống dẫn hơi, khí nóng

- Sự rò rỉ hệ thống đướng ống dẫn hơi, các van, mối nối trên hệ thống đường ống

Tổng các nhiệt lượng này tỏa ra không gian nhà xưởng rất lớn làm nhiệt

độ trong xưởng tăng cao hơn so với nhiệt độ bên ngoài, gây ảnh hưởng tới quá trình hô hấp của cơ thể con người, tác động xấu tới sức khỏe và năng suất lao động của công nhân Ngoài ra, nhiệt độ cao còn có tiềm năng gây ra các sự cố cháy nổ

3.2. Tác động đến môi trường sinh thái

Trong quá trình hoạt động của nhà máy nhiệt điện, việc phát thải các chất

ô nhiễm nước, không khí, các chất thải rắn vào môi trường tiếp nhận gây nên những tác động có hại tới các hệ sinh thái Tùy theo dạng chất thải và môi trường tiếp nhận mà các hệ sinh thái có thể bị tác động khác nhau, cụ thể như sau:

- Hệ sinh thái dưới nước: Các nguồn nước thải từ Nhà máy nhiệt điện khi thải vào nguồn nước sẽ làm cho chất lượng bị xấu đi (nhiệt độ tăng, nồng độ một số chất ô nhiễm gia tăng, đặc biệt là dầu mỡ ), gây ảnh hưởng tới sự sống của hầu hết các loài thủy sinh và thậm chí gây cạn kiệt một số loài có giá trị kinh tế (tôm, cá)

Việc gia tăng nhiệt độ nước tại khu vực xả sẽ làm giảm lượng ôxy hoà tan trong nước và làm giảm tỉ trọng nước Điều này ảnh hưởng rõ rệt tới bản chất vật lý của hệ sinh thái nước, từ đó tác động tiêu cực tới đời sống thuỷ sinh trong

khu vực Dưới điều kiện nhiệt độ nước tăng cao, một số loài thuỷ sinh kém chịu nhiệt sẽ bị tiêu diệt Trong khi đó, một số loài chịu nhiệt sẽ gia tăng về số lượng dẫn tới thay đổi cấu trúc cộng đồng sinh vật Ở nhiệt độ cao, tốc độ hô hấp và phát triển của thuỷ sinh có thay đổi dẫn đến thay đổi tốc độ hấp thụ dinh dưỡng của sinh vật, chu kỳ sinh sản và phát triển cũng thay đổi Khi gia tăng nhiệt độ nước, tốc độ hô hấp và tuần hoàn của cá tăng theo để hấp thụ ôxy nhằm đáp ứng việc tăng tốc độ chuyển hoá Một số loài cá sống trong điều kiện nước lạnh có khả năng chịu được dao động nhiệt độ nước từ 12÷15oC nhưng ở nhiệt độ cao lại dễ bị chết N hư vậy, việc tăng nhiệt độ nước làm cho tính đa dạng giảm dần, đồng thời số lượng lại có sự gia tăng.

- Hệ sinh thái trên cạn: Bụi, khí thải, nước thải, chất thải rắn phát sinh từ Nhà máy nhiệt điện sẽ có những ảnh hưởng nhất định đến các hệ sinh thái trên cạn Hầu hết các chất ô nhiễm chứa trong khí thải, nước thải, chất thải rắn và các chất thải nguy hại đều có tác động xấu đến đời sống của động, thực vật ; làm cho cây trồng chậm phát triển, đặc biệt là các khí axit gây tác hại đến các loại rau, đậu, lúa, ngô, các loại cây ăn trái và các loại cây cảnh Các chất ô nhiễm không khí như bụi than, SO2, NO2, CO, THC và Aldehyt, ngay cả ở nồng

độ thấp cũng làm chậm quá trình sinh trưởng của cây trồng, ở nồng độ cao làm vàng lá, hoa quả bị lép, bị nứt, và ở mức độ cao hơn cây sẽ bị chết

3.3 Tác động đến môi trường kinh tế xã hội

a Tác động đến chất lượng cuộc sống con người

* Sức khoẻ cộng đồng

Ðối với Nhà máy Nhiệt điện, tất cả các nguồn gây ô nhiễm trong quá trình hoạt động đều có thể gây tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khoẻ của con người trong vùng hoạt động của nhà máy nhiệt điện Tuỳ thuộc vào nồng độ và thời gian tác dụng của các chất ô nhiễm mà mức độ tác hại của chúng đối với sức khoẻ cộng đồng sẽ khác nhau

* Kinh tế xã hội

Quá trình hình thành và sự hoạt động của một dự án công nghiệp như Nhà máy Nhiệt điện có một ý nghĩa kinh tế xã hội rất to lớn cho khu vực nói riêng và cho đất nước nói chung Trước tiên là việc góp phần tạo ra công ăn việc làm và nâng cao đời sống của nhân dân trong vùng, là nguồn thu hút lao động lớn và giải quyết việc làm không chỉ cho người dân địa phương, tạo nên cảnh quan mới với tiến trình đô thị hoá nhanh hơn Ðiều này cũng góp phần làm tăng dân trí và ý thức văn minh đô thị cho nhân dân trong khu vực.

b Tác động đến tài nguyên và môi trường do con người sử dụng

* Cấp thoát nước

Nhu cầu sử dụng nước của Nhà máy Nhiệt điện thường lớn nên đều phải khoan giếng hoặc đào giếng để khai thác nước ngầm phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của nhà máy Việc khai thác nước ngầm có nguy cơ gây nên sự cạn kiệt nguồn nước ngầm vào mùa khô, dân cư trong khu vực sẽ không đủ nước dùng và từ đó kéo theo hàng loạt các tác động tiêu cực khác

Ðối với vấn đề thoát nước, nhà máy nhiệt điện có thể làm gia tăng mức chịu tải của hệ thống thoát nước tập trung hoặc làm gia tăng lưu lượng và dòng chảy, làm ô nhiễm các sông tiếp nhận nước thải

*Giao thông vận tải

Sự hình thành và hoạt động của nhà máy nhiệt điện sẽ góp phần cùng với các hoạt động khác trong khu vực làm cho tình trạng vệ sinh đường phố, bụi tăng lên do các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu Mật độ giao thông trong khu vực tăng lên làm ảnh hưởng đến nhu cầu đi lại của nhân dân Tuy vậy, chính sự phát triển của dự án cũng sẽ góp phần cải thiện hệ thống đường cũng như thúc đẩy quá trình đô thị hoá trong khu vực

c Công trình văn hoá lịch sử

Các công trình văn hoá lịch sử trong khu vực có thể bị tác động cần được

mô tả và đánh giá cụ thể về các mặt: địa điểm, loại công trình, niên đại và giá trị tinh thần cũng như vật chất của công trình Việc đánh giá tác động của dự án đối với các công trình văn hoá lịch sử và khảo cổ phải đề cập tới các tác động gây