Chưa được phân loại

20 Mar

Nhiệt điện rác: Giải pháp tiên tiến cho xử lý rác thải và sản xuất năng lượng tái tạo

Rác thải không chỉ là một vấn đề địa phương mà còn là một thách thức toàn cầu đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, đặc biệt là trong các đô thị lớn. Điều này không chỉ gây ra sự ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra những vấn đề về sức khỏe công cộng và lãng phí tài nguyên. Trong bối cảnh này, công nghệ đốt rác phát điện, hay còn được biết đến với tên gọi điện rác, đã nổi lên như một giải pháp tiềm năng để giảm thiểu vấn đề chất thải và đồng thời tạo ra nguồn năng lượng tái tạo.

1. ĐIỆN RÁC: KHÁI NIỆM VÀ Ý NGHĨA

Quản lý rác thải ở Việt Nam đang gặp nhiều thách thức, bao gồm sự gia tăng lượng rác thải, hạn chế về cơ sở hạ tầng xử lý và nhận thức cộng đồng chưa đồng nhất. Để khắc phục, cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng, tăng cường thông tin và nhận thức của cộng đồng, cũng như phát triển các mô hình quản lý rác thải hiệu quả như tái chế và xử lý bằng phương pháp đốt.

2. CÁCH HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN RÁC

Công nghệ điện rác hoạt động theo các bước cụ thể và phức tạp:

    • Thu gom chất thải: Quá trình bắt đầu bằng việc thu gom chất thải từ các nguồn khác nhau, bao gồm cả chất thải sinh hoạt và công nghiệp. Chất thải này sau đó được vận chuyển đến các nhà máy điện rác để tiến hành quy trình xử lý.
    • Phân loại và tiền xử lý: Tại các nhà máy điện rác, chất thải được phân loại và tiền xử lý. Các thiết bị điện tử được tách ra và chuẩn bị cho quá trình đốt cháy để tạo ra năng lượng.
    • Đốt cháy và tạo nhiệt: Chất thải được đốt trong các lò đốt đặc biệt, nơi nhiệt độ cực cao được tạo ra để chuyển đổi chất thải thành tro và khí. Quá trình này tạo ra một lượng nhiệt lớn, là nguồn năng lượng cho các bước tiếp theo của quy trình.
    • Sử dụng nhiệt độ để tạo hơi nước: Nhiệt độ từ quá trình đốt cháy được sử dụng để tạo hơi nước trong các nồi hơi. Hơi nước này sau đó được dùng để tạo ra hơi áp suất cao, đi qua turbine và cuối cùng làm quay các động cơ tạo ra điện năng.
    • Xử lý khí thải và tạp chất: Trong quá trình đốt cháy, khí thải và tạp chất được tạo ra. Các hệ thống xử lý khí thải được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi không khí, trong khi các phần còn lại của chất thải được xử lý để tách ra các vật liệu có thể tái chế hoặc sử dụng cho các mục đích khác.
    • Tận dụng tro và chất thải còn lại: Cuối cùng, tro và các chất thải còn lại từ quá trình đốt cháy được xử lý tiếp để tách ra các vật liệu tái chế hoặc tái sử dụng. Tro có thể được sử dụng trong các quy trình sản xuất khác hoặc được tái chế cho các mục đích khác.

3. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM

Công nghệ điện rác có nhiều ưu điểm so với các phương pháp xử lý rác thải khác, nhưng cũng không tránh khỏi một số nhược điểm và thách thức.

Ưu điểm của công nghệ điện rác:

  • Giảm thiểu lượng rác thải đến bãi chôn lấp: Công nghệ điện rác giúp giảm thiểu lượng rác thải đưa vào các bãi chôn lấp, giảm áp lực cho các khu vực môi trường đang bị quá tải.
  • Tạo ra nguồn năng lượng tái tạo: Quá trình đốt rác để tạo ra điện năng là một nguồn năng lượng tái tạo, giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng không tái tạo như than đá.
  • Giảm phát thải khí nhà kính: So với phương pháp chôn lấp, công nghệ điện rác thường phát ra ít khí methane (CH4), một khí nhà kính mạnh hơn CO2, giúp giảm phát thải khí nhà kính.
  • Tiết kiệm không gian đất: Thay vì sử dụng diện tích rộng lớn cho các bãi chôn lấp, công nghệ điện rác có thể hoạt động trên một diện tích nhỏ hơn.
  • Quản lý dễ dàng hơn: Công nghệ điện rác thường có quy trình quản lý rõ ràng hơn, giúp giảm thiểu rủi ro ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Nhược điểm và thách thức:

  • Chi phí đầu tư lớn: Công nghệ điện rác đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu lớn cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng và mua sắm thiết bị, đặc biệt là cho các nước đang phát triển.
  • Khó khăn trong thu hồi vốn: Thời gian thu hồi vốn của các dự án điện rác thường khá dài do chi phí vận hành và bảo dưỡng cao, cần phải chờ đợi để đạt được lợi nhuận.
  • Vấn đề môi trường: Mặc dù công nghệ điện rác giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường so với chôn lấp, nhưng vẫn cần phải quản lý khí thải và xử lý tro thải một cách hiệu quả để đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường.
  • Khả năng thích ứng với đa dạng loại rác: Các nhà máy điện rác thường chỉ hiệu quả khi xử lý rác thải được phân loại trước, điều này đòi hỏi sự hợp tác từ cộng đồng và chính phủ để thúc đẩy thói quen tái chế và phân loại rác thải.
  • Thách thức về chính sách và quản lý: Việc thiếu điều chỉnh chính sách và quản lý chặt chẽ có thể tạo ra khó khăn cho các doanh nghiệp muốn đầu tư vào công nghệ điện rác. Cần có sự hỗ trợ từ phía chính phủ để tạo điều kiện thuận lợi cho các dự án này.

                                                                         Những nguy cơ về khí thải

    CHUGAI TECHNOS VIỆT NAM có thể cung cấp dịch vụ đo lường và phân tích môi trường đa dạng cho nhà máy điện rác. Điều này bao gồm việc đo lường và phân tích khí thải từ quá trình đốt cháy, đặc biệt là khí dioxin và furan, NOx, SOx, … phát sinh nếu quá trình đốt để đảm bảo tuân thủ các quy định môi trường, đồng thời phân tích chất lượng nước thải từ quá trình sản xuất và xử lý. Chúng tôi cũng thực hiện đánh giá chi tiết về tác động của các loại chất thải đặc biệt từ nhà máy điện rác đến môi trường đất và môi trường nước. Qua đó, chúng tôi cam kết cung cấp thông tin chính xác và đáng tin cậy để hỗ trợ các nhà máy điện rác duy trì và nâng cao chất lượng môi trường của nhà máy.

    Tóm lại, nhà máy nhiệt điện rác là một giải pháp tiềm năng cho việc xử lý rác thải và sản xuất năng lượng tái tạo tại Việt Nam. Tuy nhiên, nhược điểm cũng cần được xem xét, bao gồm việc cần có công nghệ xử lý hiệu quả và đảm bảo an toàn, cũng như việc giám sát và quản lý chặt chẽ để tránh các tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.

By Chưa được phân loại 0 Comments Read more...
18 Mar

Khử NOx nhà máy nhiệt điện – Công nghệ SCR và SNCR, loại nào tốt hơn?

Trước luật pháp toàn cầu nghiêm ngặt từ các tổ chức như Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) và các cơ quan quản lý tương đương ở Liên minh Châu Âu nhằm giảm thiểu khí thải công nghiệp độc hại, các công ty tiện ích phải đối mặt với thách thức sử dụng các chiến lược hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất tuân thủ.

Các quy định hiện tại và dự kiến về kiểm soát NOx ở Hoa Kỳ, EU và Châu Á quy định giới hạn phát thải NOx trong khoảng 30 – 200 mg/Nm3.

Hai công nghệ chính được sử dụng để giảm lượng khí thải nitơ oxit (NOx) trong các nhà máy điện là khử chọn lọc xúc tác (SCR) và khử chọn lọc không có xúc tác (SNCR).

Bài viết này sẽ phác thảo chi tiết các phương pháp SCR và SNCR và phân tích lợi ích của chúng đối với các nhà vận hành nhà máy điện trong việc tuân thủ các quy định về phát thải NOx.

Khử chọn lọc xúc tác (SCR)

SCR được cho là kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất để giảm NOx. Việc khử chọn lọc xúc tác NOx được phân loại là giải pháp xử lý sau để kiểm soát khí thải và thường được sử dụng các nhà máy điện đốt than, dầu, nhiên liệu sinh khối tạo ra các chất ô nhiễm như NOx và các hạt carbon sau quá trình đốt cháy.

SCR hoạt động như thế nào?

Trong SCR, thuốc thử (thường là dung dịch amoniac, amoniac khan hoặc urê) được pha loãng với không khí và bơm vào dòng khí thải của lò hơi, được duy trì ở nhiệt độ cụ thể tùy thuộc vào chất xúc tác được sử dụng.

Khí nitơ và NOx có trong dòng khí thải phản ứng với amoniac hóa hơi với sự có mặt của chất xúc tác (làm tăng tốc độ phản ứng) để tạo ra nitơ (N2) và nước – những sản phẩm vô hại được thải ra khỏi ống xả. Thuốc thử được tối ưu hóa bằng cách duy trì tỷ lệ gần bằng với NOx cần loại bỏ khỏi dòng khí thải.

4NH3 + 4NO + O2 ➝ 4N2 + 6H2O

4NH3 + 2NO2 + O2 ➝ 3N2 + 6H2O

Ưu điểm của SCR trong việc giảm NOx

  • Hiệu suất khử NOx cao – lên tới 90%;
  • Có thể được sử dụng trong nhiều hệ thống bao gồm các nhà máy công nghiệp và đô thị;
  • Việc thiết lập rất đơn giản để cài đặt.

Nhược điểm của SCR trong việc giảm NOx

  • Amoniac không phản ứng có thể đi qua qua chất xúc tác SCR do bơm quá nhiều (amoniac rò rỉ);
  • Chất xúc tác cần thiết cho quá trình khử rất tốn kém để thay thế;
  • Chất xúc tác dễ bị nhiễm bẩn bởi các hợp chất trong khí đốt.

Khử chọn lọc không xúc tác (SNCR)

SNCR là một phương pháp thay thế để giảm NOx thường được sử dụng trong các nhà máy điện đốt than, dầu, chất thải và sinh khối. Kỹ thuật SNCR liên quan đến việc bơm thuốc thử vào khí đốt ở nhiệt độ cao mà không cần sự trợ giúp của chất xúc tác.

SNCR hoạt động như thế nào?

Trong SNCR, dung dịch amoniac hoặc urê được bơm vào khí thải từ quá trình đốt cháy ở nhiệt độ từ 1600°F đến 2100°F (870°C đến 1150°C) để khử NOx thành khí nitơ (N2) và nước (H2O). Nguyên lý hóa học cơ bản là ở nhiệt độ cao, amoniac hoặc urê phản ứng với NOx từ khí đốt để tạo ra khí nitơ (N2) và hơi nước (H2O). SNCR có thể được sử dụng để giảm NOx khoảng 30 – 70%.

4NH3 + 4NO + O2 ➝ 4N2 + 6H2O

Ưu điểm của SNCR trong việc giảm NOx

  • Việc thiết lập rất đơn giản để cài đặt;
  • Chi phí vốn và vận hành tương đối thấp hơn so với SCR;
  • Tiết kiệm chi phí thay thế chất xúc tác đắt tiền;
  • Việc trang bị thêm các bộ phận trong các lò hơi quy mô lớn tương đối dễ dàng, ít tốn thời gian ngừng hoạt động.

Nhược điểm của SNCR trong việc giảm NOx

  • Yêu cầu phạm vi nhiệt độ hẹp để giảm NOx hiệu quả;
  • Không phù hợp để giảm NOx quy mô lớn;
  • Việc trang bị thêm các bộ phận trong các lò hơi nhỏ hơn gặp khó khăn do cần cân nhắc về không gian để lắp đặt các bộ phận;
  • Dễ bị trượt amoniac dẫn đến phát thải NOx ngẫu nhiên.

SCR so với SNCR: Loại nào tốt hơn?

Quyết định của ban quản lý trong việc chọn một hệ thống giảm NOx thay vì hệ thống kia phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm chi phí, hiệu quả và việc tuân thủ các quy định hiện tại và tương lai về phát thải.

Chi phí

Cả hai kỹ thuật SCR và SNCR đều có chi phí vốn và vận hành tương đối cao hơn so với các phương pháp giảm NOx đơn giản hơn như đầu đốt Low-NOx (LNB) và Overfire air (OFA) nhưng lại được đánh giá cao về hiệu quả. SCR đắt hơn SNCR do đặc điểm kỹ thuật của chất xúc tác nhưng bù lại về mặt hiệu quả.

Hiệu quả

Cả hai kỹ thuật SCR và SNCR đều yêu cầu thuốc thử để giảm NOx. Tuy nhiên, SNCR yêu cầu nhiệt độ khí thải cao hơn nhiều tại thời điểm phun thuốc thử. Kiểm soát ô nhiễm SCR loại bỏ khối lượng NOx (~90%) lớn hơn nhiều so với SNCR (30 – 70%), khiến nó trở thành lựa chọn tốt nhất để giảm thiểu trên quy mô lớn trong các nhà máy công nghiệp và đô thị.

Nguồn: tổng hợp

 

Chugai Technos là đơn vị đã thực hiện kiểm tra hiệu suất hệ thống SCR và hiệu chỉnh hệ thống phun amoniac (AIG) cho rất nhiều nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam (NMNĐ Formosa Đồng Nai, Mông Dương 2, Vĩnh Tân 2, Duyên Hải 1, Vũng Áng 1).

Nếu Quý khách hàng có nhu cầu kiểm tra xác nhận lại hiệu suất của hệ thống SCR và hiệu chỉnh AIG, hãy gọi ngay đến Hotline: 0909-714-566 hoặc để lại thông tin TẠI ĐÂY để Chugai Technos nhanh chóng liên hệ để giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ.

By Chưa được phân loại 0 Comments Read more...
14 Mar

Tìm hiểu các hệ thống khử chọn lọc xúc tác và cân nhắc thiết kế SCR

        Khử chọn lọc xúc tác – Selective Catalytic Reduction (SCR) là một công nghệ kiểm soát khí thải quan trọng được sử dụng ở nhiều nhà máy điện chạy bằng than, sinh khối, chất thải thành năng lượng và khí đốt. Nhiều hạng mục phải được xem xét khi thiết kế hệ thống SCR để tối ưu hóa hiệu suất.

Nếu không có hệ thống kiểm soát khí thải phù hợp, một lượng đáng kể NOx trong không khí có thể được thải ra từ quá trình đốt nhiên liệu tại các nhà máy điện. NOx bao gồm nitơ oxit (NO), nitơ đioxit(NO2) và các oxit nitơ khác. Có một số tác động tiêu cực đến môi trường khi thải quá nhiều NOx vào khí quyển. Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia (NETL) của Hoa Kỳ thống kê như sau:

  • NOx là thành phần chính trong việc hình thành ôzôn trên mặt đất, gây ra các vấn đề nghiêm trọng về hô hấp.
  • Các vấn đề về hô hấp có thể xảy ra do bản thân việc tiếp xúc với NO2 , nhưng điều đáng lo ngại là NOx phản ứng tạo thành các hạt nitrat trong không khí hoặc sol khí axit, có tác dụng tương tự.
  • Cùng với các oxit lưu huỳnh (SOx), NOx góp phần hình thành mưa axit và gây ra nhiều vấn đề về môi trường.
  • NOx có thể làm suy giảm chất lượng nước do nước có quá nhiều chất dinh dưỡng, gây ra tình trạng dư thừa tảo.
  • Các hạt chứa nitơ trong không khí làm giảm tầm nhìn.
  • NOx có thể phản ứng tạo thành đinitơ oxit (N2O), là một loại khí nhà kính và góp phần làm trái đất nóng lên.

1. Khử chọn lọc xúc tác (SCR)

Hệ thống khử chọn lọc xúc tác (SCR) loại bỏ NOx khỏi khí thải phát ra từ lò hơi của nhà máy điện, tua bin khí và các nguồn đốt khác. Hệ thống SCR làm giảm có chọn lọc lượng phát thải NOx bằng cách bơm amoniac (NH3) vào khí thải phía trước chất xúc tác. NOx phản ứng với NH3 và oxy (O2) để tạo thành nitơ (N2) và nước (H2O), chủ yếu theo các phương trình sau:

4NH3 + 4NO + O2 ➝ 4N2 + 6H2O

2NH3 + NO + NO2 ➝ 2N2 + 3H2O

4NH3 + 2NO2 + O2 ➝ 3N2 + 6H2O

Sơ đồ hệ thống SCR

Bề mặt hoạt động của chất xúc tác thường là kim loại quý, oxit kim loại cơ bản (titan hoặc vanadi) hoặc vật liệu gốc zeolit. Theo NETL, chất xúc tác gốc kim loại thường được sử dụng làm lớp phủ trên bề mặt kim loại hoặc gốm, trong khi chất xúc tác zeolite thường là vật liệu đồng nhất tạo thành cả bề mặt hoạt động và chất nền.

Cấu hình hình học của thân xúc tác được thiết kế để có diện tích bề mặt tối đa và giảm thiểu sự cản trở đường dẫn khí thải để tối đa hóa hiệu suất chuyển đổi và giảm thiểu áp suất ngược lên tuabin. Cấu hình phổ biến nhất là thiết kế tấm nguyên khối và dạng tổ ong.

Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của SCR là nhiệt độ hoạt động. Chất xúc tác kim loại cơ bản có nhiệt độ vận hành cho các ứng dụng nhiên liệu sạch khoảng 400 oF đến 800 oF (khoảng 200 oC đến 425 oC). Phạm vi trên của nhiệt độ này có thể được tăng lên bằng cách sử dụng chất xúc tác zeolite lên tối đa 1100oF (khoảng 600 oC). Do phạm vi nhiệt độ hoạt động cần thiết cho chất xúc tác SCR thông thường (600oF đến 750oF), việc tích hợp vào máy tạo hơi thu hồi nhiệt (HRSG) thường yêu cầu tách phần thiết bị bay hơi (hoặc nồi hơi) áp suất cao (HP) để chứa lớp xúc tác SCR và thiết bị phun amoniac.

2. Khử chọn lọc không xúc tác (Selective non-catalytic reduction – SNCR)

Khử chọn lọc không xúc tác (SNCR) là một công nghệ kiểm soát khí thải sau đốt khác để giảm NOx. SNCR hoạt động bằng cách bơm thuốc thử gốc amoniac vào lò ở một vị trí được xác định chính xác. Công nghệ này hấp dẫn vì nó đòi hỏi chi phí vốn tương đối thấp để lắp đặt.

Nguyên lý hệ thống SNCR

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), hơn một nửa số lò hơi tiện ích có SNCR tương đối nhỏ (200 MW trở xuống), nhưng khoảng 24% lớn hơn 300 MW. Hơn 70% lò hơi tiện ích sử dụng SNCR đốt than làm nhiên liệu chính và hầu hết các lò hơi khác đốt sinh khối. SNCR có thể được áp dụng dưới dạng bộ điều khiển NOx độc lập hoặc với các công nghệ khác như bộ điều khiển quá trình đốt cháy. Hệ thống SNCR cũng có thể được thiết kế để vận hành theo mùa trong một số trường hợp, thay vì vận hành quanh năm.

“SNCR thường hoạt động ở nhiệt độ từ 900 oC đến 1000 oC. Tương tự như SCR, các oxit nitơ được khử thành nitơ bằng cách bơm amoniac hoặc urê. Việc điều chỉnh nhiệt độ chính xác sẽ xác định hiệu quả của SNCR, cũng như các tác dụng phụ không mong muốn như amoniac rò rỉ”. Carsten Walddörfer, trưởng nhóm Nghiên cứu và Phát triển (R&D), Hệ thống Công nghệ Sạch Quản lý Sản phẩm của Dürr Systems AG giải thích.

“Tùy thuộc vào điều kiện quy trình, bộ SNCR được lắp đặt trực tiếp trong buồng đốt hoặc ở phần đầu tiên của lò hơi nhiệt thải. Câu hỏi về chất khử thường được lựa chọn tùy thuộc vào quy mô nhà máy. Thông thường, các tổ máy có quy mô nhỏ hơn được vận hành bằng dung dịch urê, các tổ máy có quy mô lớn hơn được vận hành bằng nước amoniac”, Walddörfer cho biết.

Việc lựa chọn giữa hệ thống SCR và SNCR gần như hoàn toàn dựa trên tỷ lệ phần trăm loại bỏ khí thải cần thiết. Ryan Hensel, giám đốc đề xuất cấp cao và chuyên gia về chủ đề SCR tại Babcock & Wilcox (B&W), cho biết: “SCR và SNCR khác nhau đáng kể về khả năng của chúng”. Hensel cho biết SCR thường được sử dụng trong các ứng dụng đốt than, sinh khối, khí tự nhiên và biến chất thải thành năng lượng. “Chúng tôi đã cho thấy khả năng loại bỏ hơn 90% đối với tất cả các ứng dụng đó. Trên SNCR của nồi hơi quy mô tiện ích, bạn có thể đang xem xét ở đâu đó nhiều hơn trong phạm vi 30% đến 40%,” ông nói.

Tuy nhiên, có một số ứng dụng trong đó SNCR có thể đạt được tỷ lệ loại bỏ cao hơn. Hensel cho biết: “Trong một số ứng dụng công nghiệp, nơi chúng ở trong phạm vi nhiệt độ có thể chấp nhận được lâu hơn, chúng tôi đã đạt được mức loại bỏ trong khoảng 60% đến 70%, nhưng một lần nữa, đó là tập hợp các điều kiện tuyệt đối phù hợp”.

3. Chất xúc tác SCR

Dan Johnson, phó chủ tịch phát triển kinh doanh của CORMETECH, giải thích rằng có ba yếu tố có thể được điều chỉnh để tạo ra chất xúc tác tối ưu cho bất kỳ ứng dụng SCR cụ thể nào. “Một trong số đó là bề mặt đệm,” ông nói. “Bề mặt đệm là kích thước của các lỗ bề mặt cho phép khí đi qua chất xúc tác. Nếu khí có bất kỳ loại hạt nào trong đó, chẳng hạn như tro than, bạn cần phải có hình dạng của chất xúc tác sao cho nó có thể vượt qua hạt đó.”

Johnson cho biết không có gì lạ khi có các khe hở 7 mm trên các đơn vị than để giải quyết vấn đề về tro. CORMETECH cũng có các chất xúc tác được chế tạo đặc biệt cho môi trường có hàm lượng tro cao, nơi mà lỗ hở của tế bào thậm chí còn lớn hơn nhưng vẫn duy trì diện tích bề mặt xúc tác cực cao. Tuy nhiên, trong một thiết bị chu trình hỗn hợp đốt bằng khí, các khe hở của ngăn thường nhỏ hơn nhiều thấp ở mức 1.2 mm, 1.4 mm hoặc 2.1 mm. Ông nói: “Và có tất cả mọi thứ ở giữa, vì vậy điều thực sự quan trọng là chọn kích thước bước phù hợp cho hạt mà bạn có thể nhìn thấy trong khí thải của mình”.

Mục thứ hai phải được xem xét là công thức xúc tác. “Trên một đơn vị than, các công thức rất khác nhau giữa các đơn vị, bởi vì bạn đang cố gắng cân bằng một số thứ. Bạn đang thêm kim loại xúc tác vào chất xúc tác để có hoạt tính khử NOx, nhưng khi bạn thêm nhiều kim loại xúc tác hơn, nó có thể oxy hóa nhiều SO2 thành SO3 hơn, vì vậy bạn đang thiết kế chất xúc tác dành riêng cho một đơn vị cụ thể để tối đa hóa hoạt động của chất xúc tác liên quan đến quá trình khử NOx, đồng thời giảm thiểu hoạt động của chất xúc tác liên quan đến quá trình oxy hóa SO2” Johnson giải thích.

Các đơn vị khí đã thiết lập các công thức thường được sử dụng. Johnson cho biết : “Những công thức đó thay đổi, không phải với quá trình oxy hóa SO2 thay đổi mà ở nhiệt độ khác nhau”. “Khi nhiệt độ tăng cao hơn, bạn phải thay đổi hỗn hợp kim loại xúc tác mà bạn đang sử dụng vì một số trong số chúng sẽ không hoạt động tốt ở nhiệt độ cao hơn. Tại CORMETECH, chúng tôi tự hào về kỹ thuật tùy chỉnh các chất xúc tác của mình cho mọi ứng dụng và điều đó thực sự cần thiết để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất.”

Việc cân nhắc cuối cùng là thiết kế mô-đun – cấu trúc bao quanh chất xúc tác. “Mọi chất xúc tác đều được đóng gói hoặc đặt bên trong khung thép. Sau đó, khung đó được lắp vào thiết bị và có thể có rất nhiều khung – chẳng hạn như có thể có 140 khung trong một lớp trong một đơn vị than,” Johnson nói. Việc thay đổi thiết kế mô-đun tiêu chuẩn thường dựa trên các biến số dòng khí (dọc so với ngang) và/hoặc mức giảm áp suất mong muốn. Thiết kế mô-đun sẽ thay đổi dựa trên mục tiêu hiệu suất và để phù hợp về mặt cơ học bên trong thiết bị.

Chất xúc tác SCR bề mặt cực cao của CORMETECH

4. Nhiệt độ là một biến quan trọng

Như đã đề cập trước đó, nhiệt độ vận hành ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống SCR. “SCR thường hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ 300 oC đến 350o C (572oF đến 662oF). Tùy thuộc vào thành phần khí thải, nhiệt độ thấp hơn có thể được áp dụng”, Walddörfer của Dürr Systems cho biết. “Ví dụ, nếu khí thải đi vào hệ thống không ở nhiệt độ yêu cầu, thì nó phải được làm nóng trước bằng cách sử dụng bộ trao đổi nhiệt không khí. Sau đó, không khí được làm nóng thêm bằng đầu đốt hoặc loại lò sưởi khác cho đến khi đạt đến nhiệt độ vận hành chất xúc tác. Trong một số thông số kỹ thuật, bộ SCR có thể được tích hợp trực tiếp vào hệ thống thu hồi nhiệt thải ở giữa nồi hơi và bộ tiết kiệm”.

Hensel của B&W cho biết: “SCR là một loại quy trình tối ưu hóa trên nhiều thứ. “Phản ứng xúc tác phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Vì vậy, một khi bạn đặt nhiệt độ thiết kế, nếu bạn tăng cao hơn hoặc thấp hơn một chút, điều đó sẽ có tác động nhất định đến hiệu suất của chất xúc tác.”

Trong trường hợp của một số nhà máy điện chạy bằng than và khí đốt, điều đó có thể là một vấn đề hiện nay. Khi ngày càng có nhiều năng lượng gió và năng lượng mặt trời được bổ sung vào lưới điện, các yêu cầu vận hành tại nhiều nhà máy đã thay đổi. “Khi các thiết bị không còn tải cơ bản và xem xét tải một phần nhiều hơn hoặc duy trì tải một phần lâu hơn, sẽ có một số hậu quả đi kèm với điều đó. Về mặt khí, mọi việc dễ dàng hơn một chút, vì khí tự nhiên không có lưu huỳnh trong khí, không có hạt trong dòng khí, nó thực sự chỉ tạo ra một chút biến đổi trong hiệu suất của chất xúc tác” Hensel giải thích.

Ông nói: “Có thể nếu lúc đó bạn biết những gì bạn biết bây giờ thì bạn đã chọn một nhiệt độ khác để tối ưu hóa, nhưng thông thường theo kinh nghiệm của chúng tôi, đó là tác động tương đối nhỏ đến tỷ lệ loại bỏ. Trường hợp có thể gặp vấn đề hơn là một số ứng dụng có hạt hoặc lưu huỳnh trong khí thải”.

“Về hạt, nếu chúng ta thiết kế mọi thứ để giữ cho tất cả các hạt đó bị cuốn theo nhắm vào các khu vực bụi phóng xạ cụ thể trong hệ thống nơi chúng ta có thể nắm bắt được nó và sau đó, chẳng hạn, chúng ta đang chạy với một nửa vận tốc đó, điều đó có thể thay đổi một số những lĩnh vực mà chúng tôi đã nhắm mục tiêu cụ thể trước đây”, Hensel cho biết.

“Trên lưu huỳnh, ở nhiệt độ thấp hơn, amoniac có thể phản ứng với SO3 trong khí thải để tạo thành amoni bisulfate. Đó là một chất dính sẽ làm tắc nghẽn chất xúc tác của bạn và có thể gây ra các vấn đề thực sự về hiệu suất của chất xúc tác trong thời gian ngắn. Vì vậy, nếu một thiết bị đang chạy ở mức tải 30% và được thiết kế để đạt 100%, bạn chỉ cần lưu ý duy trì ở nhiệt độ vận hành ở mức mà bạn không thấy hiện tượng đó xảy ra”, Hensel nói.

Một số phương án trang bị thêm có thể áp dụng để giảm thiểu các vấn đề liên quan đến việc thay đổi điều kiện vận hành bao gồm sửa đổi thiết bị làm sạch chất xúc tác. “Nếu các điều kiện vận hành của thiết bị dẫn đến sự tích tụ tro tập trung hơn, thường là dọc theo bức tường phía trước của lò phản ứng SCR, nếu thiết bị hoạt động ở mức tải thấp hơn trong thời gian dài, thì chúng tôi đã chuyển sang các thiết bị và trang bị thêm máy thổi bồ hóng hoặc nâng cấp lên loại mạnh hơn những gì chúng tôi đã lắp đặt ban đầu để nhắm mục tiêu vào các khu vực cụ thể trong lò phản ứng,” Hensel lưu ý.

Nguồn: tổng hợp

Chugai Technos là đơn vị đã thực hiện kiểm tra hiệu suất hệ thống SCR và hiệu chỉnh hệ thống phun amoniac (AIG) cho rất nhiều nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam (NMNĐ Formosa Đồng Nai, Mông Dương 2, Vĩnh Tân 2, Duyên Hải 1, Vũng Áng 1).

Nếu Quý khách hàng có nhu cầu kiểm tra xác nhận lại hiệu suất của hệ thống SCR và hiệu chỉnh AIG, hãy gọi ngay đến Hotline: 0909-714-566 hoặc để lại thông tin TẠI ĐÂY để Chugai Technos nhanh chóng liên hệ để giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ.

By Chưa được phân loại 0 Comments Read more...
01 Mar

Công nghệ khử SOx bằng nước biển và hệ thống FGD tại nhà máy nhiệt điện

Lưu huỳnh ôxit (SOx) có tính độc cao và gây ra mưa axit, phá huỷ các công trình kiến trúc và ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Nó được hình thành trong quá trình đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh như than đá và dầu. Vì vậy, việc xử lý triệt để SOx trong khí thải là vấn đề cấp thiết đặt ra tại các nhà máy nhiệt điện than, đó chính là nhiệm vụ của các hệ thống FGD. Việc lựa chọn công nghệ (ướt, khô, nước biển) phụ thuộc điều kiện kinh, tế kỹ thuật của từng nhà máy.

Trong bài viết này đề cập đến công nghệ khử lưu huỳnh bằng nước biển.

Nước biển có độ kiềm tự nhiên và một số đặc tính thủy hóa nhất định nên từ những năm 60 của thế kỉ trước, người ta đã dùng nước biển để khử lưu huỳnh trong khói thải. Thông thường, công nghệ khử lưu huỳnh bằng nước biển thích hợp cho những nhà máy điện gần biển, đốt than có hàm lượng lưu huỳnh không cao và đồng thời dùng nước biển làm nước tuần hoàn làm mát.

Hệ thống SWFGD (Seawater Flue Gas Desulfurization) được thiết kế để loại bỏ SOx trong khói thải xuống mức thấp nhất cho phép, sinh ra bởi quá trình đốt trong lò. Hệ thống này có nhiệm vụ đáp ứng tất cả các yêu cầu về khói và nước biển thải ra ngoài môi trường.

1. Đặc điểm của hệ thống SWFGD

Theo công nghệ của nhà máy điện than, khói từ lò hơi sinh ra sau phản ứng cháy đi qua hệ thống SCR để khử NOx, sau đó qua bộ hâm nước (Economizer), qua bộ sấy không khí (Air Heater) đến bộ lọc bụi tĩnh điện (ESP). Khói ra khỏi ESP đi qua quạt khói (ID Fan). Ra khỏi quạt khói, khói thải được chia ra 2 nhánh, 1 nhánh đi thẳng ra ống khói đường dẫn khói này gọi là đường đi tắt (Bypass), chỉ sử dụng khi hệ thống FGD bị sự cố. Khói nóng đi qua bộ sấy khói (Gas Gas Heater) thì được làm nguội xuống và đưa vào tháp hấp thụ, khói sạch sau xử lý được đưa qua bộ GGH để nâng nhiệt độ lên trước khi thải ra môi trường qua ống khói – tránh đọng sương gây ăn mòn đường khói.

Sơ đồ cấu tạo tháp hấp thụ

Sơ đồ cấu tạo hệ thống SWFGD

2. Các tính năng chính của hệ thống SWFGD

  • Hiệu suất khử SOx cao, trên 95%;
  • Không cần chất khử, không có sản phẩm phụ;
  • Tiêu thụ điện năng thấp;
  • Độ tin cậy và giá trị lợi ích cao;
  • Hoạt động ổn định và tuổi thọ thiết bị cao;
  • Giá thành hợp lý;
  • Vật liệu sử dụng phù hợp chống ăn mòn hóa chất và điều kiện thời tiết khắc nghiệt;
  • Có đủ dải công suất để khách hàng lựa chọn…

3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống SWFGD

Khói thải được giảm nhiệt khi ra khỏi bộ sấy khói GGH được dẫn đến phía dưới của tháp hấp thụ. Khói từ dưới đi lên phía trên, phía trên của tháp hấp thụ được trang bị các giàn phun nước biển dạng sương mịn, ngược chiều với luồng khói bốc lên. Tại đây, SOx trong khói sẽ được nước biển có độ pH thấp hấp thụ để chuyển thành hợp chất chứa lưu huỳnh không độc hại.

Phía trên giàn phun là hệ thống khử ẩm, khói sau giàn phun sẽ qua hệ thống khử ẩm để đưa vào bộ GGH. Tại bộ GGH, khói sạch được nâng nhiệt độ lên khỏi nhiệt độ của điểm đọng sương, tránh làm ăn mòn đường ống và các thiết bị), sau khi đó dẫn đến ống khói thải ra môi trường.

Nước biển sau khi phun xuống, phản ứng với SOx tạo thành hỗn hợp nước đưa xuống đáy của tháp hấp thụ. Từ đáy tháp hấp thụ, hỗn hợp nước này sẽ được dẫn ra bể sục khí, dưới bể là các giàn ống sục khí. Quạt sục khí dẫn khí xuống để sục hỗn hợp nước, tạo ra các phản ứng trung hòa. Sau một khoảng thời gian nhất định, các phản ứng trung hòa sẽ tạo ra các muối sunphat vô hại và được dẫn ra biển.

Phương trình phản ứng

Trong tháp phản ứng:

SO2 (khí) + ½ O2 (khí) + HCO3– → HSO4– + CO2 (khí)

Trong bể sục khí:

H+ + HCO3– → H2O + CO2 (hoà tan)

HSO4– + HCO3– => SO42- + H2O + CO2 (hoà tan)

Trong quá trình vận hành hệ thống FGD, hiệu suất khử SOx tổng thể sẽ bị suy giảm theo thời gian do các yếu tố về thiết bị và điều kiện vận hành. Do đó kiểm tra hiệu suất tổng thể hệ thống là việc cần làm định kỳ để kéo dài tuổi thọ hệ thống và tối ưu hóa vận hành.

Nguồn: tổng hợp

 

Chugai Technos là đơn vị đã thực hiện kiểm tra hiệu suất hệ thống FGD cho nhiều nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam (NMNĐ Vân Phong 1, Vĩnh Tân 4 mở rộng, Thái Bình 1).

Nếu Quý khách hàng có nhu cầu kiểm tra xác nhận lại hiệu suất của hệ thống FGD, hãy gọi ngay đến Hotline: 0909-714-566 hoặc để lại thông tin TẠI ĐÂY để Chugai Technos nhanh chóng liên hệ để giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ.

By Chưa được phân loại 2 Comments Read more...
13 Oct

Công nghệ lọc bụi tĩnh điện và hệ thống ESP tại nhà máy nhiệt điện

Nhiệt điện than hiện có vai trò đáng kể trong hệ thống điện Việt Nam. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất phát điện, lại sản sinh ra một lượng lớn bụi. Bụi thường có kích thước đa dạng, từ kích thước nguyên tử cho đến kích thước nhìn thấy được bằng mắt thường.

Hiện nay có nhiều phương pháp xử lý bụi trong khói thải, bao gồm: khử bụi bằng phương pháp lắng dựa trên nguyên lý động học dòng phân li bằng trọng lực, khử bụi bằng nguyên lý va đập, khử bụi bằng nguyên lý dòng xoáy li tâm… Việc lựa chọn phương pháp nào sẽ phụ thuộc vào các đặc tính vật lý và hóa học của bụi như: loại bụi, kích thước hạt bụi, nồng độ bụi trung bình và lớn nhất trong dòng khí thải, điện trở suất của bụi v.v…

Về phương diện kinh tế, phương án sử dụng công nghệ lọc bụi tĩnh điện tuy vốn đầu tư ban đầu lớn song hiệu suất khử bụi cao lên tới hơn 99% cùng với tổn thất áp lực dòng bé, độ tin cậy vận hành cao và chi phí vận hành bảo dưỡng thấp, và vì vậy, đã và đang được lựa chọn cho nhiều dự án ở Việt Nam.

1. Hệ thống lọc bụi tĩnh điện (ESP) là gì?

Bộ lọc bụi tĩnh điện ESP là một thiết bị lọc được sử dụng để loại bỏ các hạt mịn như khói và bụi mịn trong khí thải. Đây là sản phẩm được sử dụng để kiểm soát ô nhiễm không khí, ứng dụng thực tế rộng rãi trong các ngành công nghiệp như nhà máy thép, nhà máy nhiệt điện, nhà bếp thương mại, công nghiệp, xưởng cắt laser và CNC,…

Vào năm 1907, giáo sư hóa học Frederick Gardner Cottrell đã được cấp bằng sáng chế cho thiết bị lọc bụi tĩnh điện đầu tiên được sử dụng để thu thập sương mù axit sunfuric và khói chì oxit được phát ra từ các hoạt động luyện axit khác nhau.

Các loại bộ lọc bụi tĩnh điện

  • Lọc bụi tĩnh điện ướt: lọc bụi tĩnh điện ướt dùng để khử bụi dạng vật liệu rắn và được rửa khỏi bề mặt lắng bằng nước. Nhiệt độ của dòng khí chứa bụi cần bằng hoặc xấp xỉ nhiệt độ đọng sương của nó khi vào lọc bụi tĩnh điện. Ngoài ra lọc bụi ướt được sử dụng để thu các hạt lỏng dạng sương hoặc giọt ẩm từ dòng khí. Trong các trường hợp này có thể không cần đến việc rửa bề mặt lắng mà các hạt dạng lỏng tự tích tụ và chảy xuống dưới.
  • Lọc bụi tĩnh điện khô: Lọc bụi tĩnh điện khô thường dùng để khử các bụi dạng rắn và được tách ra khỏi điện cực lắng bằng cách rung gõ. Dòng khí vào lọc bụi tĩnh điện khô phải có nhiệt độ cao hơn hẳn điểm đọng sương để tránh đọng nước trên bề mặt lắng và tránh oxy hoá cho các điện cực.

2. Cấu tạo của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Các hệ thống lọc bụi tĩnh điện được thiết kế hình tháp tròn hoặc hình hộp chữ nhật. Bên trong buồng lọc được đặt các tấm cực song song hoặc các dây thép gai.

Hệ thống lọc bụi tĩnh điện gồm 3 bộ phận chính

  • Vỏ buồng lọc: có cấu tạo dạng hình hộp chữ nhật được tạo thành từ thép hàn với nhau.
  • Điện cực: Đây là bộ phận quan trọng nhất giúp giữ lại các hạt bụi bên trong dòng khí, được bố trí bởi hai bản cực có cấu tạo khác nhau. Bản cực dương là bề mặt kim loại dạng tấm phẳng để tăng diện tích tiếp xúc với bụi. Bản cực âm là những dây thép có gai nhằm tập trung điện tích. Còn các điện cực trái dấu được bố trí xen kẽ nhau.
  • Bộ phận rũ bụi: là các cánh búa lắp trên một trục và nối với động cơ quay được lắp trên đỉnh lọc bụi.

Sơ đồ cấu tạo hệ thống ESP

3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Khi cấp điện cao áp vào các điện cực ion hoá, trong khoảng không gian giữa các điện cực của bộ lọc bụi xuất hiện một điện trường mà cường độ của nó có thể thay đổi bằng cách thay đổi điện thế cấp vào. Khi tăng điện thế đến một trị số nhất định, trong khoảng không gian giữa các điện cực xảy ra hiện tượng phóng điện.

Khi dòng khí ô nhiễm có chứa các hạt bụi lơ lửng đi qua khoảng không gian giữa các điện cực của bộ lọc bụi thì các hạt này được tích điện. Các hạt bụi lơ lửng đã tích điện dưới tác động của điện trường sẽ chuyển động đến các điện cực và sẽ bám vào các điện cực đó, còn khí sau khi đã được làm sạch khi qua các bộ lọc bụi sẽ được quạt khói đẩy qua ống khói thải vào khí quyển. Bụi tích tụ được loại bỏ bằng búa đập (ESP khô), bàn chải cạo (ESP khô) hoặc xả nước (ESP ướt).

Nguyên lý lọc bụi tĩnh điện

4. Ưu và nhược điểm của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Nhắc đến lọc bụi tĩnh điện người ta sẽ nhớ đến những ưu và nhược điểm riêng biệt của giải pháp xử lý môi trường này như:

Về ưu điểm:

  • Hiệu suất lọc bụi cao: có thể hơn 99 %;
  • Lưu lượng khói đi qua thiết bị lớn;
  • Tổn thất áp lực dòng nhỏ;
  • Lọc được bụi có kích thước rất nhỏ: 0.1 µm;
  • Có khả năng lọc loại bỏ đa dạng các chất gây ô nhiễm khô và ướt như: bụi mịn, hạt xi măng, tro, lọc hạt dầu mỡ, khói, nhựa, dầu, sơn, nhựa đường, axit, khí thải có độ ẩm cao,…
  • Hệ thống hoạt động ổn định, bền bỉ, tuổi thọ cao, chi phí vận hành thấp
  • Chịu được nhiệt độ cao (tới 450 °C);
  • Vật liệu sử dụng phù hợp chống ăn mòn hóa chất và điều kiện thời tiết khắc nghiệt;

Về nhược điểm:

  • Giá thành của hệ thống này khá cao từ vài chục triệu đến vài trăm triệu (đối với các hệ thống công suất lớn).
  • Hệ thống có kích thước lớn nên yêu cầu không gian lắp đặt phải rộng. Đồng thời cũng cần khoảng thoáng phía trước máy tối thiểu là 1 mét để đảm bảo việc bảo dưỡng vệ sinh phin lọc có thể diễn ra dễ dàng
  • Trọng lượng nặng và cấu tạo phức tạp nên khó di chuyển hay can thiệp nâng cấp bên trong.

5. Ứng dụng của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Nhờ sở hữu tính năng và hiệu suất lọc bụi tốt nên các hệ thống lọc bụi tĩnh điện được áp dụng trong rất nhiều các lĩnh vực khác nhau như: nhà máy sản xuất xi măng, chế biến khoáng sản, bông vải, luyện cán thép, xưởng chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng, các khu công nghiệp,…

Chugai Technos là đơn vị đã thực hiện kiểm tra hiệu suất hệ thống ESP nhiều nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam (NMNĐ Thái Bình 1, Nghi Sơn 2).

Nếu Quý khách hàng có nhu cầu kiểm tra xác nhận lại hiệu suất của hệ thống ESP, hãy gọi ngay đến Hotline: 0909-714-566 hoặc để lại thông tin TẠI ĐÂY để Chugai Technos nhanh chóng liên hệ để giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ.

 

Nguồn: tổng hợp

By Chưa được phân loại 0 Comments Read more...
06 Oct

Công nghệ khử NOx chọn lọc xúc tác và hệ thống SCR tại nhà máy nhiệt điện

NOx trong khí thải nhà máy nhiệt điện là nỗi lo lớn nhất khi chúng là nguyên nhân gây ra hiện tượng sương mù quang hóa có hại cho hệ sinh thái và con người.

Vì thế người ta bắt đầu nghiên cứu sử dụng công nghệ khử chọn lọc xúc tác (SCR) để xử khí khí thải chứa NOx.

1. Đặc điểm của hệ thống SCR

Hệ thống khử chọn lọc xúc tác (SCR) như một phương pháp xử lý khí thải chính được sử dụng để kiểm soát phát thải NOx của lò hơi lớn, lò hơi công nghiệp hay lò đốt chất thải rắn với hiệu suất khử NOx đạt 70 – 95%.

Quá trình khử chọn lọc xúc tác (SCR) loại bỏ các oxit nitơ (NOx) từ khí thải do lò hơi nhà máy điện và các nguồn đốt khác thải ra, và chất xúc tác là thành phần chính của hệ thống này. Công nghệ SCR cho phép khử nitơ oxit ngay cả với năng lượng hoạt hóa thấp bằng cách cho khí thải đi qua lớp xúc tác sau khi trộn chất khử. Quy trình SCR sử dụng chất xúc tác phản ứng có chọn lọc với nitơ oxit trong khí thải. Nó có hiệu quả loại bỏ cao nhất trong số các công nghệ khử NOx và hoạt động ổn định.

 

Sơ đồ cấu tạo hệ thống SCR

2. Các tính năng chính của hệ thống SCR

  • Hiệu quả loại bỏ NOx cao (có thể đạt trên 90%) đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải yêu cầu cho tất cả các loại nhiên liệu hóa thạch.
  • Lượng NH3 rò rỉ tối thiểu do tối ưu hóa lượng chất khử sử dụng.
  • Hoạt động ở nồng độ SO2 cao.
  • Tỷ lệ chuyển hóa SO2 thành SO3 thấp.
  • Giảm NOx tích hợp liên kết với lò hơi / HRSGs.
  • Tối ưu hóa tốt nhất các chất xúc tác cho các yêu cầu của khách hàng.
  • Kiểm soát nhiều chất ô nhiễm bao gồm thủy ngân và SO3 thấp.
  • Độ tin cậy cao.
  • Bảo trì chất xúc tác dài hạn.
  • Kiểm tra và báo cáo hoạt tính chất xúc tác thường xuyên.
  • Tiết kiệm chi phí thay thế chất xúc tác do tái sinh và tái sử dụng chất xúc tác.

3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống SCR

Amoniac được bơm vào khí thải ở hạ lưu của lò hơi và bộ tiết kiệm thông qua hệ thống lưới phun được gắn trong ống dẫn. NH3 thường được pha loãng với không khí trước khi bơm vào lò phản ứng. Khi khí lò nóng và thuốc thử khuếch tán qua chất xúc tác và tiếp xúc với các vị trí xúc tác được kích hoạt, NOx trong khí thải sẽ phân hủy thành N2 và hơi nước. Nhiệt độ của khí lò cung cấp năng lượng cho phản ứng. Nitơ, hơi nước và các thành phần khác của khí thải sẽ thoát ra khỏi lò phản ứng SCR.

Phương trình phản ứng

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2→ 3N2 + 6H2O

Chất khử

Các chất khử nitơ oxit đang được sử dụng trong các ứng dụng SCR bao gồm: amoniac khan, dung dịch nước amoni, dung dịch urê. Amoniac khan là NH3 với độ tinh khiết gần như 100 % là chất khí ở nhiệt độ thường; do đó nó phải được vận chuyển và lưu trữ dưới dạng khí nén. Amoniac khan được phân loại là hóa chất nguy hiểm và thường cần giấy phép đặt biệt để vận chuyển, xử lý và lưu trữ.

Chất xúc tác

Vào cuối những năm 1970, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã sử dụng các kim loại cơ bản bao gồm vanadi (V), titan (Ti) và vonfram (W), giúp giảm đáng kể chi phí xúc tác. Trong những năm 1980, các oxit kim loại như oxit titan (TiO2), oxit zirconi (ZrO2), vanadi pentoxit (V2O5) và oxit silic (SiO2) đã được sử dụng để mở rộng phạm vi nhiệt độ phản ứng. Zeolit, silicat alumin tinh thể, cũng được giới thiệu cho các ứng dụng nhiệt độ cao (360 đến 540 °C); tuy nhiên, zeolit có xu hướng đắt đỏ.

Chất xúc tác SCR đóng vai trò là trái tim của hệ thống SCR, thông thường có 2 dạng: dạng tấm và dạng tổ ong dựa trên loại nhiên liệu, cấu hình hệ thống, nhu cầu của khách hàng và các cân nhắc khác.

Xúc tác dạng tấm

Xúc tác dạng tổ ong

4. Một số lưu ý khi vận hành hệ thống SCR

Một số vấn đề trong thiết kế và vận hành hệ thống SCR phải kể đến đặc tính của nhiên liệu đốt, lựa chọn chất xúc tác, chất khử, điều kiện, liều lượng, kiểm tra hiệu suất, tái sinh chất xúc tác và tối ưu hóa quy trình vận hành.

Một trong những vấn đề cần kiểm soát là tỷ lệ chuyển hóa SO2 thành SO3 và sự hình thành (NH4)2SO4, NH4HSO4 do hàm lượng lưu huỳnh có trong nhiên liệu gây ra. Trong lò hơi đốt than, khoảng 0.5 – 1.5 % SO2 được chuyển đổi thành SO3. Nếu hàm lượng SO3 và H2SO4 hình thành từ 6 – 10 ppm, khí thải có thể xuất hiện màu xanh da trời và trở thành mối lo ngại lớn. Các muối amoni sunfat lắng đọng và làm bẩn chất xúc tác, cũng như đường ống và các thiết bị hạ lưu như bộ sấy không khí (Air Preheater). Chúng gây suy giảm hiệu suất và lão hóa chất xúc tác, ngoài ra nó còn gây gia tăng áp suất lên bộ sấy không khí gây suy giảm hiệu suất, ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy của lò hơi. Tro bay trong lò hơi cũng là vấn đề lớn nên cần thiết kế ống dẫn, lựa chọn chất xúc tác để tránh việc tắc nghẽn bởi tro bay.

Trong quá trình vận hành hệ thống SCR, hiệu suất khử NOx tổng thể sẽ bị suy giảm theo thời gian do mất cân bằng phân bố lượng phun NH3 và sự hình thành của các muối amoni kể trên. Do đó kiểm tra hiệu suất tổng thể hệ thống, hiệu chỉnh lưới phun amoniac, phân tích đánh giá chất xúc tác là việc cần làm định kỳ để kéo dài tuổi thọ chất xúc tác, tối ưu hóa vận hành và tránh lãng phí chất khử.

Nguồn: tổng hợp

 

Chugai Technos là đơn vị đã thực hiện kiểm tra hiệu suất hệ thống SCR và hiệu chỉnh hệ thống phun amoniac (AIG) cho rất nhiều nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam (NMNĐ Formosa Đồng Nai, Mông Dương 2, Vĩnh Tân 2, Duyên Hải 1, Vũng Áng 1).

Nếu Quý khách hàng có nhu cầu kiểm tra xác nhận lại hiệu suất của hệ thống SCR và hiệu chỉnh AIG, hãy gọi ngay đến Hotline: 0909-714-566 hoặc để lại thông tin TẠI ĐÂY để Chugai Technos nhanh chóng liên hệ để giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ.

By Chưa được phân loại 0 Comments Read more...
03 Oct

Phương pháp xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện than

Theo Quy chuẩn QCVN 22:2009/BTNMT, khí thải từ các nhà máy nhiệt điện sản xuất điện năng bằng công nghệ đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) trong thành phần của các lượng khí thải này chứa nhiều thành phần gây ô nhiễm như:

  • Bụi phát sinh từ tro trong than.
  • NOx, SO2 phát sinh từ hàm lượng nitrogen và lưu huỳnh trong nhiên liệu khi cháy với nhiệt cao.

Hầu hết những thành phần độc hại này đều ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người khi hít phải. Nếu nó chưa được loại bỏ và thoát ra ngoài làm tổn hại môi trường sinh thái trong khu vực, thậm chí khuyếch tán ra các khu vực lân cận.

Để có thể bảo vệ sức khỏe luôn tốt, bảo vệ môi trường sinh thái trong sạch, hàm lượng của các chất độc hại này cần phải loại bỏ, đảm bảo sự tồn tại của nó dưới hạn mức quy định theo Quy chuẩn QCVN 22:2009/BTNMT. Đây chính là Quy chuẩn thực hiện nhiệm vụ quy định giới hạn khối lượng phát thải cho phép của những chất ô nhiễm nói trên đối với hoạt động sản xuất của các nhà máy nhiệt điện.

Ngoài ra, khí thải tất cả các nhà máy nhiệt điện còn phải tuân theo Quy chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT cũng như tiêu chuẩn khí CO phát thải ngoài không khí tạo CO2.

Mặc dù khí CO2 không phải là thành phần gây ô nhiễm trực tiếp gây hại cho sức khỏe con người và môi trường sống nhưng nó là nguyên nhân chính yếu gây ra hiệu ứng nhà kính, khiến nhiệt độ toàn cầu ngày càng tăng cao. Do đó, nó rất cần kiểm soát theo thỏa thuận quốc tế.

Xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện than

Nếu không có các giải pháp công nghệ thực hiện kiểm soát khí thải ở những nhà máy nhiệt điện đốt than, thì hàm lượng các chất ô nhiễm như bụi, khí SO2 (tạo nên mưa acid) khí NOx (tạo nên mưa acid) theo khí thải ra môi trường sẽ vượt mức giới hạn cho phép.

Cụ thể hàm lượng các chất ô nhiễm thải ra môi trường sẽ như sau:

Bụi: cao gấp 10 – 100 lần so với quy chuẩn tùy thuộc vào loại than sử dụng.

SOx: cao gấp 5 – 10 lần so với quy chuẩn tùy thuộc loại than sử dụng.

NOx: Cao gấp 4 -10 lần so với quy chuẩn tùy thuộc loại than sử dụng.

Để làm giảm khối lượng các chất và hạn chế tác động, các nhà máy nhiệt điện thường áp dụng những công nghệ xử lý tối ưu sau:

1/ Bộ lọc bụi tĩnh điện (ESP). Đây là công nghệ có hiệu suất lọc bỏ bụi tro của than lên đến 99,9%.

2/ Bộ khử khí lưu huỳnh SOx (FGD). Công nghệ này có hiệu suất khử khí SOx của khí thải lên đến 98,9%

3/ Bộ khử khí NOx (SCR). Công nghệ này có hiệu suất khử khí NOx phát sinh trong khí thải lên đến 92,6%.

Công nghệ xử lý khí thải tại nhà máy nhiệt điện than

Tuy nhiên đối với khí CO2 giải pháp xử khả thi nhất chính là áp dụng công nghệ thông số hơi trên tới hạn Super Critical hay sử dụng siêu tới hạn (Ultra-Super Critical). Những công nghệ tiên tiến này có nhiệm vụ rất tốt để nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu giúp giảm phát thải khí CO2.

Ngoài ra, để có thể kiểm soát quá trình phát thải của nhà máy nhiệt điện cần thiết lập lắp thêm hệ thống quan trắc khí thải tự động, liên tục CEMS để kiểm soát bất kỳ lúc nào.

Bảo vệ môi trường hôm nay chính là cách mà ta chăm lo cho sức khỏe của nhân loại trong tương lai, mọi người cần phải có trách nhiệm.

Nguồn: tổng hợp

 

Chugai Technos là đơn vị đã thực hiện kiểm tra hiệu suất các hệ thống xử lý khí thải SCR, ESP, FGD cho rất nhiều các nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam.

Nếu Quý khách hàng có nhu cầu kiểm tra xác nhận lại hiệu suất của các hệ thống trên, hãy gọi ngay đến Hotline: 0909-714-566 hoặc để lại thông tin TẠI ĐÂY để Chugai Technos nhanh chóng liên hệ để giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ.

By Chưa được phân loại 0 Comments Read more...