Đề tài : Đề xuất dự án mô hình điểm nghiên cứu thiết kế, công nghệ chế tạo hệ thống thiết bị khử lưu huỳnh cho nhà máy nhiệt điện đốt than công suất 300KW

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.

10
Tuy vậy, hoạt động của một số hệ thống thiết bị này vẫn tồn tại những vấn đề
sau:
- ở các nhà máy khi dùng than cám có hàm lợng lu huỳnh cao: không xử lý
triệt để đợc ôxýt lu huỳnh trong khói thải (còn đến 1200ữ1600mg SOx/m
3
m
tiêu chuẩn môi trờng cho phép là dới 500mg SOx/m
3
).
- Việc xử lý thu hồi bùn thạch cao (chất thải rắn) và nớc sau khi tách từ quá
trình hấp thụ còn cha triệt để.
Cho đến nay chúng ta còn cha làm chủ 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 sẽ đem lại lợi ích
to lớn về phát triển KHCN, thúc đẩy ngành cơ khí nớc ta phát triển, góp phần
thực hiện chơng trình nội địa hóa thiết bị toàn bộ trong lĩnh vực nhiệt điện của
Nhà nớc và đem lại hiệu quả kinh tế cho xã hội.

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:
Để đáp ứng đợc tiêu chuẩn quy định đối với chỉ tiêu phát thải khí lu huỳnh
của các nhà máy nhiệt điện việc trang bị hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD
trong khói 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

11
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 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 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 hết Việt Nam cần xây dựng kế hoạch cụ thể để chế tạo trong nớc các
hệ thống thiết bị của nhà máy nhiệt điện, trong đó có hệ thống khử oxyt lu
huỳnh FGD.
Nhu cầu về điện hiện nay của Việt Nam: Theo chơng trình phát triển nguồn
điện 2006-2015, tại các tỉnh phía Bắc chúng ta sẽ xây dựng và đa vào vận hành
khoảng 16 nhà máy nhiệt điện than với tổng công suất lắp đặt dự kiến khoảng
6.100 MW, trong đó có 12 tổ máy nhiệt điện than công suất 300 MW (kế hoạch
thể hiện tại bảng 1).

12
Bảng 1. Liệt kê các nhà máy nhiệt điện than sẽ đợc xây dựng tại các tỉnh phía
Bắc
TT
Tờn d ỏn Cụng sut (MW)
Nm vn hnh
1 Cẩm Phả-1 1 x 300 2008
2 Hải Phòng 2 x 300 2008
3 Quảng Ninh 1 2 x 300 2008
4 Ninh Bình 1 x 300 2009
5 Quảng Ninh 2 2 x 300 2009
6 Uông Bí MR-2 1 x 300 2009
7 Nghi Sơn Thanh Hoá 2 x 300 2010-2011
8 Mông Dơng-1 2 x 500 2011-2012
9 Vũng áng 1 2 x 600 2010
10 Thăng Long 1 x300 2010
11
Tập đoàn Than-
Khoáng sản (TKV)
2x50 2010

Số lợng cho các nhà máy trong tơng lai là đáng kể, khối lợng thiết bị và
giá trị của hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD là rất lớn, đòi hỏi chúng ta phải
đẩy nhanh tiến trình chế tạo trong nớc, tạo thêm việc làm cho ngời lao động.
Do vậy, đề tài:

Nghiên cứu thiết kế, công nghệ chế tạo hệ thống khử oxyt l-
u huỳnh FGD cho nhà máy nhiệt điện than công suất 300MW

là cấp bách và sẽ
đem lại lợi ích to lớn về phát triển KHCN, thúc đẩy phát triển công tác t vấn,
thiết kế đồng bộ hệ thống thiết bị, thúc đẩy phát triển ngành cơ khí trong nớc,
đem lại hiệu quả kinh tế xã hội, góp phần thực hiện chơng trình chế tạo trong
nớc thiết bị nhà máy nhiệt điện.



13
II. MC TiêU, Phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận CA D N
II.1.Mục tiêu của dự án.
1- Bằng nguồn lực KHCN trong nớc với sự hợp tác quốc tế, tiến hành nghiên
cứu tính toán thiết kế và phối hợp với các cơ sở cơ khí trong nớc để chế tạo
thiết bị của hệ thống khử ôxýt lu huỳnh trong khói thải của nhà máy nhiệt điện
than công suất 300MW.
2- Tự chủ đợc tính toán thiết kế, thiết kế công nghệ chế tạo và chế tạo các thiết
bị của hệ thống khử khí oxyt lu huỳnh trong khói thải nhà máy nhiệt điện than
công suất 300MW đạt hơn 70% về khối lợng và khoảng 45 % về giá trị.
3- Hỗ trợ đội ngũ cán bộ KHCN trong công tác t vấn thiết kế, chế tạo thiết bị
hệ thống khử oxyt lu huỳnh trong khói nhà máy nhiệt điện than công suất 300
MW.
4- Làm cơ sở để tiến tới làm chủ đợc tính toán thiết kế chế tạo hệ thống khử
oxyt lu huỳnh trong khói thải các nhà máy nhiệt điện than có công suất lớn hơn
trong các giai đoạn tiếp 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
khói 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,

14
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 trình chạy thử hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD
- Đào tạo và hớng dẫn vận hành hệ thống khử oxyt lu huỳnh FGD

II.3.Cách tiếp cận của dự án.
Việc nghiên cứu kỹ thuật tiên tiến của công nghệ khử khí oxyt lu huỳnh trong
khói để áp dụng vào các nhà máy nhiệt điện than ở Việt nam trong các dự án sắp
thực hiện sẽ đợc tiến hành nh sau:
- Trực tiếp khảo sát nghiên cứu hệ thống khử khí oxyt lu huỳnh trong khói
có kỹ thuật tiên tiến của nớc ngoài hiện đang đợc sử dụng tại nhà máy nhiệt
điện Phả lại 2, Uông Bí MR 1, Hải Phòng, Quảng Ninh.
- Lựa chọn hệ thống thiết bị khử lu huỳnh trong khói của hãng Cottrell Hàn
Quốc hoặc Kawasaki Nhật Bản là đối tợng nghiên cứu thiết kế
- Lựa chọn thiết bị điện tự động đo lờng, giám sát và điều khiển hệ thống
thiết bị khử lu huỳnh trong khói của hãng Cottrell Hàn Quốc, Kawasaki Nhật
Bản là đối tợng nghiên cứu thiết kế.
- Phối hợp với các cơ sở nghiên cứu, cơ khí trong nớc, các Viện và hãng
chuyên ngành của nớc ngoài để thiết kế, chế tạo các hệ thống thiết bị.

15
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.
III.1.Nội dung nghiên cứu ứng dụng và triển khai thực nghiệm
Tổng quan các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình khử oxyt lu huỳnh
trong khói bằng dung dịch sữa đá vôi:
Thiết bị trung tâm của hệ thống khử lu huỳnh trong khói là tháp hấp thụ
Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình hấp thụ:
Do đá vôi CaCO
3
nghiền mịn có thể tan trong nớc khi tiếp xúc với khí CO
2

theo phản ứng sau:
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O Ca(HCO
3

)
2

Ca(HCO
3
) Ca
+2
+ 2HCO
3
-

Mặt khác ion Ca
+2
lại thủy phân trong môi trờng kiềm:
Ca
+2
+ 2HCO
3
-
+ 2H
2
O Ca(OH)
2
+ H
2
O + CO
2

Vì vậy ở đây Ca(OH)
2

có thể khử đợc khí SO
2
, SO
3
và các khí axit khác:
Ca(OH)
2
+ SO
2
CaSO
3
.1/2 H
2
O + 1/2 H
2
O
Ca(OH)
2
+ SO
3
+ H
2
O CaSO
4
.2 H
2
O (thạch cao)
Để sunphit can xy CaSO
3
trở thành sun phát can xy CaSO

4
, cần có thiết bị
thổi oxy hoá
Ngoài ra trong khói lò còn HCl và HF cũng đợc Ca(OH)
2
hấp phụ và trung
hòa tạo thành các muối tan CaCl
2
, CaF
2
.
*) Một số yếu tố ảnh hởng đến quá trình hấp thụ:
- Độ pH của dung dịch sữa vôi.
- Mức clorua cao theo lý thuyết sẽ làm tăng quá trình tan của CaCO
3
, nhng nó
lại làm giảm mức độ khuyếch tán của SO
2
trong tháp hấp thụ.
- Độ mịn của đá vôi nghiền độ mịn càng cao thì quá trình chuyển thành
Ca(OH)
2
càng thuận lợi.

16
- Quá trình phản ứng xảy ra hoàn toàn trong một khoảng thời gian nhất định, do
đó tốc độ của dòng khí qua tháp hấp thụ phải hợp lý.
Do đó phải nghiên cứu các thông số của các yếu tố ảnh hởng khi thiết kế hệ
thống để cho quá trình trung hoà oxyt lu huỳnh trong tháp hấp thụ là hiệu quả
nhất.

Tổng quan về hệ thống khử oxyt lu huỳnh trong khói nhà máy nhiệt điện
đốt than:
+ Khu vực nghiền và chuẩn bị sữa đá vôi:
Đá vôi đợc đổ vào phễu dỡ tải đá vôi qua sàng sau đó theo băng tải tới
máy nghiền búa, ở băng tải có thiết bị tách kim loại. Đá vôi khi vào máy nghiền
búa có cỡ hạt 20 mm, khi ra máy nghiền búa có cỡ hạt 6 mm. Đá vôi từ máy
nghiền búa rơi bằng trọng lực xuống cửa vào gầu tải, đợc vận chuyển thẳng
đứng rồi theo vít tải vào silô đá vôi. Máy rung của silô hoạt động theo chu kỳ sẽ
cấp đá vôi cho cân băng để nghiền tiếp ở máy nghiền bi ớt. Sản phẩm nghiền
đợc chứa trong bể chứa sản phẩm nghiền. Từ đây, dung dịch sản phẩm nghiền
đợc bơm đa tới máy phân ly kiểu xiclon thuỷ: phần có cỡ hạt cha đạt yêu cầu
về cỡ hạt sẽ đợc đă trở lại máy nghiền bi dạng ớt để nghiền lại, còn phần dung
dịch đạt yêu cầu sẽ đợc chứa vào bể chứa sữa đá vôi làm nghuyên liệu cho việc
trung hoà khử lu huỳnh của tháp hấp thụ.
+ Khu vực tháp hấp thụ:
Sau khi qua quạt tăng áp, khí thải chứa oxit lu huỳnh sẽ đợc đa vào
tháp hấp thụ và đi từ dới lên, còn dung dịch sữa đá vôi đợc phun ma từ trên
xuống nhờ các bơm tuần hoàn và phản ứng trung hoà xảy ra. Tại bể phản ứng của
tháp hấp thụ có các máy khuấy và hệ thống thổi oxy hoá để biến sunphít can xy
thành sun phát can xy. Dung dịch của bể phản ứng tháp hấp thụ sẽ đợc bơm tới
máy phân ly thạch cao để tách dung dịch chứa bã thải sun phát can xy, phần còn
lại đợc đa trở lại tháp hấp thụ để sử dụng lại. Khí thải sau khi đợc trung hoà
bằng sữa đá vôi, đợc tách ẩm và thải ra môi tr
ờng.

17
+ Khu vực các bộ điều tiết khí thải:
Bao gồm bộ điều tiết đầu vào, bộ điều tiết đầu ra và bộ điều tiết đi tắt tháp
hấp thụ. Căn cứ tín hiệu đo đợc là hàm lợng oxyt lu huỳnh trong khói, các bộ
điều tiết này hoạt động tự động điều chỉnh lợng khí thải qua tháp hấp thụ để xử

lý và lợng khí đi tắt tháp hấp thụ để không mất nhiệt. Khi hoà trộn hai dòng khí
với nhau trớc khi thải ra môi trờng: khí hỗn hợp có nhiệt độ trên nhiệt độ đọng
sơng và hàm lợng oxyt lu huỳnh d vẫn đạt dới mức cho phép.
+ Khu vực thải thạch cao:
Sau máy phân ly thạch cao, bã thải đợc đa tới máy lọc kiểu băng bằng
chân không để tách nớc cho dung dịch chứa sun phát canxy. Thạch
cao(CaSO
4
.2H
2
O) đợc đóng bánh và vận chuyển vào kho chứa.
Nh vậy khí thải chứa oxyt lu huỳnh sau khi đi qua hệ thống khử lu
huỳnh bằng dung dịch sữa đá vôi sẽ thu đợc khí sạch thải ra môi trờng và chất
thải rắn là thạch cao đợc đem sử dụng vào mục đích khác.















18

Sơ đồ thiết bị khử Lu huỳnh trong khói của nhà máy nhiệt điện than:

Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống khử oxyt lu huỳnh trong khói








Mỏy nghin bi t
Thit b phõn ly
B sa vụi
Thỏp hp th
Bói thi
Tỏch m
ng khúi
Kim tra
nng SOx
Cõn bng
Silo ỏ vụi
Gu ti
Mỏy nghin bỳa
Bm
KK
Mỏy tỏch kim loi
Bng ti
Kho cha ỏ vụi
H

2
O
Thit b phõn ly
Khớ thi
cha x lý
Thi ụxy hoỏ
Thit b lc
Bm tun hon

19





H×nh 2 S¬ ®å thiÕt bÞ hÖ thèng khö l−u huúnh trong khãi





20

Bản kê danh mục thiết bị hệ thống FGD

Cho nhà máy Nhiệt điện 300 MW
Khối lợng (kg)
TT Tên thiết bị
Đơn
vị

Số
lg
Một
cái
Tổng
Ghi chú
A. Hệ thống nghiền đá vôi
1 Nhà chứa đá vôi Cái 1
2 Phễu cấp đá vôi Cái 1
3 Thiết bị tách kim loại Cái 1
4 Băng tải dỡ tải đá vôi tới NBúa Cái 1
5 Máy nghiền búa Cái 1
6 Vít tải đá vôi Cái 1
7 Gầu tải đá vôi Cái 1
8 Xy lô đá vôi Cái 1
9 Lọc bụi túi Cái 1
10 Cân băng Cái 1
11 Máy nghiền bi dạng ớt Cái 1
B Hệ thống chuẩn bị sữa đá vôi
1 Thiết bị phân ly sản phẩm nghiền Cái 1
2 Bể chứa dung dịch đá vôi Cái 1
3 Máy khấy của bể chứa DD đá vôi Cái 2
4 Bơm dung dịch đá vôi Cái 2 1 dự
phòng
5 Bể chứa sữa vôi Cái 1
6 Bộ khuấy trong bể chứa sữa vôi Cái 1
7 Bơm sữa vôi Cái 2 1 dự
phòng
C. Hệ thống tháp hấp thụ khử lu huỳnh

21
1 Tháp hấp thụ Cái 1
2 Thiết bị khử ẩm Cái 1
3 Các thiết bị khuấy của tháp hấp thụ Cái 3
4 Bơm tuần hoàn tháp hấp thụ Cái 3
5 Bơm bùn thải tháp hấp thụ Cái 1
6 Máy thổi oxy hoá tháp HT Cái 2
D. Hố thu nớc của khu vực tháp hấp thụ
1
E. Hệ thống khử nớc
1 Thiết bị phân ly dạng xiclon thủy Cái 1
2 Thiết bị lọc kiểu băng bằng chân
không
Cái 1
3 Bể chứa nớc rửa băng Cái 1
4 Bơm rửa băng Cái 1
5 Bơm chân không Cái 1
6 Bể thu bằng chân không Cái 1
7 Bơm thu bằng chân không Cái 1
F. Hố chứa chất lọc
1
G. Hệ thống cấp nớc sản xuất cho Hệ thống khử lu huỳnh
1 Bể chứa nớc sạch Cái 1
2 Bơm nớc sạch bố xung Cái 1
3 Bơm nớc rửa thiết bị khử ẩm Cái 1
H. Hệ thống dẫn khói thải
1 Quạt tăng áp Cái 1
2 Bộ điều tiết đầu vào cái 1
3 Bộ điều tiết đầu ra Cái 1
4 Bộ điều tiết tắt Cái 1

5 Đờng ống dẫn bộ 1




22
III.2. Phơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng
a) Phơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm
+ Nghiên cứu tổng quan
+ Nghiên cứu lý thuyết
+ Thiết kế, chế tạo và ứng dụng vào Dự án: nhà máy nhiệt Uông Bí mở
rộng 2;Vũng áng-1; Thăng Long và các dự án tiếp theo.
- Sử dụng chuyên gia:
+ Sử dụng các chuyên gia giàu kinh nghiệm trong nớc và quốc tế làm
công tác thiết kế và chế tạo.
+ Hợp tác quốc tế: theo hình thức nớc ngoài t vấn, Việt Nam thiết kế,
thuê chuyên gia nớc ngoài t vấn, kiểm tra chất lợng một số khâu có yêu cầu
kỹ thuật cao.
Phơng án tổ chức này đảm bảo đạt đợc kết quả chắc chắn và cán bộ
KHCN của VN trởng thành nhanh; mặt khác mức chi phí giảm nhiều so với
mua toàn bộ thiết kế công nghệ của nớc ngoài.
+ Nghiên cứu ứng dụng vào các dự án: Uông Bí mở rộng 2;Vũng áng-1;
Thăng Long và các dự án tiếp theo.

b) Kỹ thuật sử dụng:
- Dùng các thiết bị mẫu nhập từ các hãng trên thế giới để đo đạc thiết kế
theo mẫu, sử dụng t vấn nớc ngoài trong việc kiểm tra, thẩm định kết hợp thiết
kế theo mẫu sau đó chuẩn hóa theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành của Việt
Nam;

- Dùng các phần mềm thiết kế AutoCAD, AutoCAD Mechanical,
Inventor để thiết kế và các phần mềm chuyên dụng để tính toán kết cấu, kiểm
nghiệm bền.

23
- ứng dụng các phơng pháp kỹ thuật tiên tiến để gia công: Gia công một số
chi tiết có yêu cầu kỹ thuật cao trên máy CNC, sử dụng hàn tự động gia công sản
phẩm kết cấu, dùng thiết bị siêu âm để kiểm tra mối hàn, gia công tận dụng tối
đa trên máy và dụng cụ chuyên dùng để đảm bảo tính lắp lẫn cao
- Chế tạo thiết bị: Chế tạo từng bớc từ đơn giản đến phức tạp, chế tạo từng
bộ phận (phù hợp với điều kiện kỹ thuật ở Việt Nam) kết hợp với nhập ngoại các
bộ phận kỹ thuật cao và cuối cùng Việt Nam tích hợp toàn bộ thiết bị.
- Việc chế tạo thiết bị của hệ thống nghiền than đợc áp dụng ngay vào dự
án: Uông Bí mở rộng 2; Vũng áng-1; Thăng Long và các dự án nhiệt điện than
khác trong kế hoạch phát triển năng lợng điện tới năm 2020.

c) Tính mới tính độc đáo, tính sáng tạo của đề tài
- Thực hiện nhiệm vụ đồng bộ với DA KHCN quy mô lớn gồm nhiều đề tài có
cùng một mục tiêu;
- Lần đầu tiên ở Việt Nam hệ thống khử lu huỳnh đợc nghiên cứu, thiết kế,
chế tạo đồng bộ cho nhà máy nhiệt điện than công suất 300 MW.
- Phối hợp chuyên gia có nhiều kinh nghiệm của nớc ngoài để thiết kế: Đối
với dự án đầu Việt Nam thiết có sự t vấn và dẫn dắt của nớc ngoài để từng
bớc các dự án sau Việt Nam làm chủ hoàn toàn. Làm cách đó đội ngũ KHCN
Việt Nam trởng thành nhanh về công tác t vấn thiết kế, quản lý dự án.
- Chế tạo thiết bị từng bớc: từ đơn giản đến phức tạp, chế tạo từng bộ phận
(phù hợp với điều kiện kỹ thuật ở Việt Nam ) kết hợp với nhập ngoại các bộ phận
kỹ thuật cao và cuối cùng Việt Nam tích hợp toàn bộ thiết bị dây chuyền; kết
thúc dự án KHCN thì tỷ lệ chế tạo trong nớc thiết bị nhà máy nhiệt điện than
đạt hơn 70% về khối lợng và khoảng 45% về giá trị.

- Đây chính là: Tính mới tính độc đáo, tính sáng tạo của đề tài



24
III.3. Hợp tác quốc tế
Tên đối tác Nội dung hợp tác
Cottrell- Hàn quốc

Kawasaki - Nhật Bản
Sanrong - Trung quốc

- Tham quan, khảo sát trao đổi kinh nghiệm thiết kế
thiết bị hệ thống khử lu huỳnh trong khói nhà máy
nhiệt điện than công suất 300 Mw.
- Chuyển giao thiết kế, công nghệ và phơng pháp tính
toán tháp hấp thụ.
- Kiểm tra và giám sát tính toán thiết kế, chế tạo các
thiết bị do Việt Nam chế tạo.
- Cung cấp thiết bị của hệ thống đo lờng, giám sát và
điều khiển, các loại bơm, quạt cao áp, máy nén khí
- Giám sát, hớng dẫn lắp đặt, tích hợp và chạy thử thiết
bị hệ thống khử lu huỳnh trong khói tại Việt Nam.