Kiểm soát ô nhiễm không khí

tự động hóa NM Nhiệt Điện, nhà máy nhiệt điện, nhiệt điện, tự động hóa

Section 4 — Part | Kiêm soát ô nhiễm không khí

4.1;CLEAN AIR ACT LEGISLATION AND REGULATED POLLUTANTS

4.2: Qua trinh lam sach than

4.3 Kiém soat 6 nhiém trong qua trinh dot

4.4: Lọc bụi tĩnh điện

45 KHU LUU HUYNH TRONG KHI DOT

Nhóm 11 TDH- Nhà máy nhiệt điện

Chapter 4.1:CLEAN AIR ACT LEGISLATION

AND REGULATED POLLUTANTS

INTRODUC TION CLEAN AIR ACT

Air Quality Regions

National Ambient Air Quality Standards(NAAQS) New-Source Performance Standards(NSP3S)

National Emission Standards for Hazardous Air

- KINDS OF AIR POLLUTANTS

Introduction

Từ những năm 1970,Quéc hoi da thong qua mot SON ENIAC

chat luong khong khi

Tác động : thay đối thiết kế,hoạt động,øiá thành

Nội dung chính của chương :

+ Nhìn lại một số luật về vấn đề làm sạch khong khi(Clean Air Act)

+» Các loai 6 nhiém Khí thải

Clean Air Act

Được quan tâm đến từ những năm 1960

1970,Luật Clean Air Act bô sung được thông qua,đạt được những bước tiên xa trong vân đê điêu khiên ô nhiễm không khí

1977,Luật Clean Air Act tiép tuc duoc bồ sung có tác dụng

mạnh mẽ đến việc cải thiện chất lượng không khí ở những

vùng chưa đạt tiêu chuân

Clean Air Act

1.Air Quality Control Regions

Được đề le dén trong Section 107 cua CLEAN AIR ACT Section yéu câu cơ quan bảo vệ môi trường(EPA) đưa ra danh

sách các vùng chưa lam dung voi NAAQS goi là

nonattainment ares

Những vùng đã chứng minh là đạt được NAAQŠS sọi là ar

quality control regions

Clean Air Act

2.National Ambient Air Quality Standards(NAAQS) Được đề le dén trong Section 109 cua CLEAN AIR ACT

Được xây dựng dựa trên những nghiên cứu khoa học về ảnh hưởng của Ôô nhiêm không khí tới sức khỏe hoặc phúc lợi xã ate!

NAAQS duoc ap dung d6i voi SO2,TSP,NO2,CO,HC,Pb

NAAQS bao gém 2 nhóm tiêu chuẩn dựa trên tiêu chí xây dưng:

Về mức chất lượng không khí phải đạt được để bảo vệ sức khoe

Về mức chất lượng không khí phải đạt được để bảo vệ phúc lợi

xã hội

TABLE 1.1 National Ambient Air Quality Standards*

Clean Air Act

quarter

Primary standard,

ug/m”

80

365 None

75

260 10,000 40,000

2358

100 1.5

Secondary standard,

g/m”

None

None 1,300

60

150 10,000 40,000 235§

100 1.5

*From 40 CFR 50.4—50.12

tNot to be exceeded more than once a year (except where noted), other than those based on annual averages or annual geometric mean

+Annual geometric mean

§The ozone standard is attained when the expected number of days per calendar year with maximum hourly average concentrations above 235 ug/m is equal to or less than 1

Clean Air Act

3.New-Source Performance Standards(NSPS)

Chương trình NSPS được đề cập đến trong Section 111 của CLEAN AIR ACT

Chương trình NSPS góp phân nøăn ngừa các vân đê ô nhiễm không khí mới trong thời ø1an ngăn và cải thiện chât lượng khong khi trong mot thoi gian đài

NSPS bắt buộc các nhà máy phải cải thiện máy móc hoặc xây

dựng lại

Các tiêu chuẩn NSPS thể hiện trong Bang 1.2

Clean Air Act

TABLE 1.2 Summary of New-Source Performance Standards Applicable to Coal-, Oil-, and Gas-Fired Units

Subpart D: Fossil-fuel-fired steam generators for which construction commenced after Aug

17, 1971

Allowable emission rate

Source” Pollutant lb/10° Btu ke/10° kJ

Clean Air Act

*Boilers greater than 73 MW, with capacity greater than 250 x 10° Btu/h (73.25 MW) See 40 CFR

&), subparts D and Da, for details on other fuels

*Both column 3 and column 4 requirements must be met

Adapted from Reference §

Clean Air Act

4.National Emission Standards for Hazardous Air

Pollutants(NESHAP) Được đề ele dén trong Section 112 cua CLEAN AIR ACT

Hazardous Air Pollutants là những nguôn nhiễm không khí nguy hiểm ,có thê ảnh hưởng làm tăng tỉ lệ tử vong bệnh tật NESHAP dua ra những øsiới hạn về sự an toàn để bảo vệ sức khỏe cộng đông,áp dụng cho cả những nguôn đã tôn tại hay mỚI

NESHAP làm cho các chương trình điêu hiển ô nhiễm độc hại

tro nén tot hon,giup cho các đánh giá về tác động môi trường

Clean Air Act

5.International and Interstate Air Pollutants

Quy định về ô nhiễm không khí giữa các quốc gia được đề cập

dén trong Section 115 Section 110 va 126 quy định về vân đề ô nhiễm giữa các tiểu bang, (rong S[9801354010)! đứng đâu cơ quan bảo vệ môi trường có ethan cam xay dung, câm hoạt dộng với các nguôn gây Ô

nhiễm,hoặc có thê băt buộc họ phải tuân thủ theo thiết kế để

ø1ảm thiêu các tác động đên môi trường

Clean Air Act

5.Stack Heights

Dé cap dén trong Section 123

Trước 1970 sử dụng các ông khói cao và công nghệ điêu khiến

tập trung

Giới hạn chiêu cao của ông khói và xem xét công nghệ phân

tán đề s1ới hạn lượng khí thải phát ra Nội dung:quy định chiêu cao can Ng IS f2 chic chan khí thải phát ra không tập trung quá nhiêu gây ô nhiễm không khí

Clean Air Act

6.Measures to Prevent Economic Disruption or Unemployment

Dé cap dén trong Section 125 Quy dinh Hari đốc bang, nguol đứng đâu cơ quan bảo VỆ môi [ID V) 0} TỒN thông có quyên câm việc sử oleae ele nguôn

nhiên liệu đốt mà làm ảnh hưởng đến kinh tế và vân đê that

nghiệp

Mục tiêu của Section này là hạn chế việc sử dụng than của

vùng phía tây trong vùng phái đông vì ở đó hàm lượng surful

cao va khong thé du dụng nêu như không có thiệt bị lọc khí

Clean Air Act

7.Prevention of Significant Deterioration

Dé cap dén trong Section tir 160 dén 169

Chức nang cua no la tang cường việc nøăn ngừa sự suy thoái chât lượng không khí

Các nhiệm vụ chính : Bảo vệ sức khỏe

Báo tôn, bảo vệ và nâng cao chất lượng không khí trong các vùng có danh

Clean Air Act

7.Prevention of Significant Deterioration Một trong các điêu khoản quan trọng của part C là củng cô lại việc phân chia các nhóm vùng dựa trên các tiêu chuân về chât lượng không khí môi trường xung quanh

Được chia thành 3 nhóm,các gi01 han cho phép với từng nhóm duoc thong ké trong bang 1.3

Clean Air Act

TABLE 1.3 Federal PSD Increments, wg/m°

Averaging Pollutant period* Class | Class Il Class III

Clean Air Act

8.Nonattainment Areas Section 129 cua CLEAN AIR ACT 1977 thém vao part D dua

ra những quy định nghiêm ngặt với các nguôn mới hoặc được sửa chữa trong các vùng chưa đạt NAAQS

Ban hành chính sách bù yêu câu các nhà máy mới hoặc cũ

trong vùng phải bù đăp được lượng khí phát ra cho nhau đề đảm bảo tông lượng khí phát ra trong vùng không tăng lên

Clean Air Act

9.Standardized Air Quality Modelling

Từ 1970-1977, mô hình đã được phát triển trở thành công cụ chính đánh giá và đưa ra nhiêu quyêt định quan trong

Việc eater han Neer khí thải phát ra từ các nguôn cũ hay quy định về các nguôn mới đêu được đưa ra dựa trên mô hình phân tan ma EPA dua ra,dong vai tro quan trong trong viéc dua ra cdc tiéu chuan NAAQS; stack height,NA program,PSD

program

KINDS OF AIR POLLUTANTS

Dâu và khí đốt đang được sử dụng thay thê dân cho than bởi

ưu điểm sạch va ôn định hơn

Tuy nhiên,than vẫn đang là nguôn nhiên liệu chính trng việc san xuat dién nang.Do do than khong sach lam gia tang su 6 nhiêm va tro thanh mot van dé dang lo ngai

Các loại ô nhiễm khí thải được đưa ra trong bang 1.4

KINDS OF AIR POLLUTANTS

TABLE 1.4 National Estimates of Emissions for 1978, 10° tons*

*To obtain 10° megagrams, multiply by 0.907

+Estimates based on 1977 data, from Reference 28

KINDS OF AIR POLLUTANTS

1.Surful Oxide SO2 là 1 tronø những nguôn ô nhiễm khong khí lớn.Nó phát ra

từ quá trình đôt than,lò hơi ,trong quá trình luyện thép

1978,SO2 sinh ra do than chiêm khoảng 59% tống lượng SO2 phát ra trên cả nước

1973- 1982:SO2 giam 16% do viéc su dung than co ham

lượng Surful thâp hơn và việc lọc khí tốt hơn

KINDS OF AIR POLLUTANTS

2.Particulate matter

PM là tên gọi chung của một nhóm lớn có nguôn sốc từ các hạt đứng yên hay chuyên động

Chúng được phát ra trực tiếp hoặc được tạo thành từ quá trình

biến đối các loại Sox,Nox,VOC, Các hạt này có đặc tính li,hóa biên đôi theo thời øian,vùng miên khí hậu

15% lượng PM phát vào không khí bao gôm kim loại

Than sinh ra nhiêu PM nhất.Dâu cũng là nguôn phát ra 50- 80% cadium,colbant,copper,nickel, vannadium

Luong cac hat nay duoc giam lớn nhờ vòa việc sử dụng dâu và khí đôt cùng với các thiệt bị ,công nghệ điêu khiên mới

KINDS OF AIR POLLUTANTS

3.Nitrogen Oxides

Nox sinh ra từ việc đốt than trong nhà máy nhiét dién.NO sinh

ra và phản ứng nhanh trong không khí tạo thành NO2 đọc hại hơn NO

NO2 tham gia phản ứng với các chất trong không khí tạo ra

Ozone,PAN ,oxihoas cac hydrocarbon la thanh phân chính của

khói trong đô thi

Nox sỉnh ra do nhà máy điện không đáng kế so với trong công nghiệp và vận chuyên

KINDS OF AIR POLLUTANTS

4.CO2 va CO

CO sinh ra do quá trình không hoàn thiện của khí đốt liên quan

đề hiệu suất của lò hơi(do kích thước,øiá cả,loại và tuôi thọ)

KINDS OF AIR POLLUTANTS

S.HC

HC sinhra trong quá trình đốt lò hơi ó thể tôn tại ở thê khí

hoặc thê răn

Nhà máy điện phát ra lượng HC không đáng kế so với tổng

lượng HC phát ra trên cả nước

TĐH-Nhà máy nhiệt điện

Lời ø1ời thiệu

> Định nghĩa: Than là một chât dễ cháy có chứa số

lượng đáng kề các yêu tô vô cơ như : Sắt, nhôm, silica và lưu huynh

Những yêu tô này thường khi các khoáng chất hình

thành tro kết hợp với than và được kết hợp đến một

mức độ thâp hơn vào câu trúc than hữu cơ

Nguyên lý cơ bản

* Than là một hỗn hợp phức tạp có nguôn gốc từ than bùn và vật liệu mảnh vụn từ trong đâm lây.Bên cạnh

các thành phân hữu cơ của nó, than chứa một sô

lượng đáng kê các khoáng chât yêu tô vô cơ

m> Thuộc tính của than:

Việc phân loại than theo ngạch cung câp thông tin

hữu ích trong việc đánh giá thuộc tính như là nhiên

liệu.Ngạch có liên quan đến quá trình lăng đọng

Coalification chôn cât biên thái

- Các thuộc tính như tuổi thọ, sự bay hơi, độ âm, hàm lượng

Cacbon, và Oxy là các thuộc tính phô biên nhưng nó không

được xác định hoàn toàn Hiệp hội thử nghiệm và vật liệu Mỹ

Mỗi lớp được chia thành các nhóm.Đôi với than có

thứ hạng cao hơn thứ tự được xác định theo hàm

lượng Cacbon cô định và chat dé bay hoi trong than

Hang tang khi tang ham luong Cacbon va chat dé bay hoi giam

Than có thứ hạng thâp hơn được sắp xếp theo giá trị

năng lượng của họ.( khoáng chât, nhiệt trị).Nhiệt tri

cao hơn sẽ giam theo thu hang 33

Nguyên lý cơ bản

Các vị tri cua mo than va thu hang cua than trong lĩnh

vực này được thê hiện ở hình dưới đây

Bituminous : Coal

Subbituminous Coal

wh Lignite

Adapted from U.S.G.S Coal Map

Nguyên lý cơ bản

= Cac thanh phân liên quan

Các thành phân liên quan là mối quan tâm của các kỹ sư nhà máy điện vê việc bảo vệ môi trường øôm: Tro, lưu huynh, nItơ và một sô nguyên tô khác.Hàm lượng lưu huynh cua

Hoa Ky dao dong trong khoảng từ 1% đên hơn 7%

* Lưu huỳnh chứa trong 3 hình thức chủ yêu: Khoáng lưu huynh, lưu huynh hữu cơ và lưu huynh sulfate

- Khoáng lưu huynh ở hình thức Pyrit (EFe2S) -Lưu huỳnh hữu cơ bao gôm từ 30%-70% tông hàm lượng lưu huynh các than ở Mỹ.Là một phân trong câu trúc ma

trận của than và chỉ có thê được gỡ bỏ băng hóa chât câu

trúc than

Nguyên lý cơ bản

- Lưu huỳnh sulfate có mặt tronø sô lượng lớn pha lê

xanh và thường có thê được loại bỏ băng cách rửu

nước của than

* Nitơ thường được kết hợp với câu trúc hữu cơ và có

thé chi duoc gỡ bỏ băng cách rửu nước của than

Hơn 40 nguyên tô vi lượng đã được xác định trong

than.Bang 1.3 mục 5

Công nghệ làm sạch than

Hai bước quan trọng nhât được sử dụng trong quá

trình chuẩn bị là làm giảm kích thước và sau đó tách

các thành phân hữu cơ và khoáng sản của than(ROM)

Run-of-mine

-Giảm kích thước băng cách làm vỡ hoặc nghiên,

khâu này thường gay than gay, vO doc theo ranh ø1ới giữa các câu trúc hữu cơ và các thành phan khoáng

sản không lien quan.Mức độ mà các thành phân khoáng sản được làm sạch phụ thuộc vào tính chât

than, kỹ thuật và mức độ øiIảm kích thước

than.Nghiên than đề giải phóng hạt tinh, khi đó hạt

tinh sẽ giải phóng các hạt khoáng sản nhiêu hơn

Công nghệ làm sạch than

Làm sạch than có thê được định nghĩa là sự phân loại của các hạt than do sự khác nhau về tính chât hóa học, vật ly,

tinh chat dién

-Công nghệ vật lý làm sạch than được phụ thuộc vào các

tính chât của các hạt như (kích thước , hình dang, vat ly,

mật độ, đặc tính bê ngoài), thuộc tính của môi trường tách

( mật độ độ nhớt ) loại thiết bị làm sạch, và điêu kiện

hoạt động của các thiét bi do

-Công nghệ hóa học làm sạch than sử dụng thuốc thử hóa

học chọn lọc loại bỏ các thành phân khoáng sản và các

thành phân hữu cơ từ câu trúc than

-Làm sạch than bang tinh chat dién: Str dung dién cuc phu

thuộc vào sự khác biệt và các thuộc tính điện của 38

Mức làm sạch

Phòng thí nghiệm kiểm tra mức làm sạch đề đánh giá

khả năng làm giam lưu huynh và tro than

Mức] àm sạnh là một chức năng của thuộc tính vôn

có của than đá và kỹ thuật kiêm tra mức làm sạch

“=> Thử nghiệm mức làm sạch

Trong những thử nghiệm này, than mẫu được nghiên

nat và tách thành dạng kích thước khác nhau lrọng

lực, tỷ lệ een tram cua tro, nhiét, ham luong luu

huynh sẽ được xác định

Bang 2.1