Tìm hiểu hệ thống vận chuyển tro đáy của công ty nhiệt điện cao ngạn thái nguyên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA HÓA HỌC

Môn: Thiết kế đồ án công nghệ Hóa học
Đề tài: Tìm hiểu hệ thống vận chuyển tro đáy
của công ty Nhiệt điện Cao Ngạn - Thái Nguyên

Sinh viên thực hiện : Bùi Công Quân
Lớp : Công nghệ kĩ thuật hóa học k11
Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Hồng Hoa

Thái Nguyên, Tháng 5 năm 2016
1


Lời nói đầu
Hàng năm, các nhà máy nhiệt điện chạy than ở Việt Nam thải ra
hàng trăm nghìn tấn tro xỉ than. Hầu hết lượng tro này được thải ra
môi trường như là một loại rác thải công nghiệp mà không có biện
pháp xử lý và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên quí giá này. Có
nhiều nguyên do cho sự lãng phí này: do chất lượng tro kém, chưa có
công nghệ xử lý tro, ý thức bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên
chưa cao, chưa có các chế tài, chính sách liên quan, vv. Bài viết sau
đây sẽ phân tích các vấn đề liên quan đến chất lượng tro, công nghệ
xử lý, tiềm năng khai thác, quản lý và các công dụng thực tiễn của tro
xỉ than và Tìm hiểu hệ thống vận chuyển tro đáy của Công ty
Nhiệt điện Cao Ngạn - Thái Nguyên
Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Hồng Hoa đã giúp
đỡ tận tình để em có thể hiểu hơn về hệ thống vận chuyển tro đáy của
công ty Nhiệt điện Cao Ngạn - Thái Nguyên và giúp em hoàn thành
bài đồ án này.

Sv: Bùi Công Quân

1


Mục lục
PHẦN I: GIỚI THIỆU......................................Error: Reference source not found
1.1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN CAO NGẠN –
VINACOMIN................................................ Error: Reference source not found
1.1.1 Quá trình hình thành và phát triển của công ty. Error: Reference source
not found
1.1.2.Các mốc quan trọng........................... Error: Reference source not found
1.1.3. Chức năng nhiệm vụ của công ty......Error: Reference source not found
1.1.4. Giới thiệu công nghệ sản xuất của công ty.Error: Reference source not
found
1.2 Giới thiệu về tro đáy................................ Error: Reference source not found
1.2.1. Khái niệm tro đáy..............................Error: Reference source not found
1.2.2. Tính chất hóa học của tro đáy...........Error: Reference source not found
1.2.3. Ứng dụng của tro đáy lò trong cuộc sống. .Error: Reference source not
found
1.2.4. Ô nhiễm môi trường bởi tro xỉ..............Error: Reference source not found
PHẦN II: HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN TRO ĐÁY CỦA CÔNG TY
NHIỆT ĐIỆN CAO NGẠN – THÁI NGUYÊN.....Error: Reference source not
found
2.1 Sơ đồ công nghệ vận hành hệ thống tới tháp tro đáy..........Error: Reference
source not found
2.2 Vận hành hệ thống................................... Error: Reference source not found
2.2.1. KiÓm tra tríc khi khëi ®éng.................Error: Reference source not found
2.2.2. §a hÖ thèng vµo lµm viÖc..................................................................
.Error: Reference source not found

3


PHẦN I: GIỚI THIỆU
1.1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN CAO NGẠN
– VINACOMIN
1.1.1 Quá trình hình thành và phát triển của công ty.

Hình 1.1 Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn
Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn – Vinacomin tiền thân là Công ty Nhiệt
điện Cao Ngạn – TKV là công ty con của Tổng công ty điện lực Vinacomin
(trực thuộc tập đoàn than khoáng sản Việt Nam), được thành lập theo Quyết
định số 171/QĐ-BCN của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp ngày 24 tháng 10 năm
2003, có nhiệm vụ giúp TKV quản lý Dự án Nhiệt điện Cao Ngạn và tiếp nhận,
vận hành, kinh doanh sản xuất điện.
1.1.2.Các mốc quan trọng
Ngày 12/11/2002, khởi công xây dựng nhà máy.
Ngày 3/2/2006, tổ máy số 1 hoà lưới điện quốc gia thành công.
Ngày 17/3/2007, bàn giao tổ máy số 1 đưa vào vận hành thương mại.
Ngày 20/7/2007, bàn giao tổ máy số 2 và toàn bộ nhà máy cho Công ty
Nhiệt điện Cao Ngạn.
1.1.3. Chức năng nhiệm vụ của công ty
Chức năng nhiệm vụ chính của công ty là sản xuất điện năng và sửa chữa
thiết bị điện

4


Công ty nhiệt điện Cao Ngạn thuộc tập đoàn Than & khoáng sản Việt

Nam là công ty nhiệt điện đốt than theo công nghệ tầng sôi tuần hoàn, gồm 2 tổ
máy, công suất định mức là 100MW công suất max 128MW. Được đưa vào sử
dụng và vận hành thương mại vào năm 2006, hàng năm công ty cung cấp lên
lưới điện quốc gia khoảng 600 triệu KWh điện
Công ty sử dụng than nhiệt giá trị thấp vủa tỉnh Thái Nguyên để sản xuất
kinh doanh điện. Với công nghệ đốt tầng sôi tuần hoàn, có nhiệt độ buồng lửa
thấp (800-900oC) và quá trình cháy trong buồng lửa cùng với đá vôi để khử lưu
huỳnh nên thành phần chưa cháy hết khá cao sinh ra lượng tro xỉ thải ra lớn.
Là một trong những nhà máy nhiệt điện đi đầu trong việc thua gom và sử
sụng tro xỉ một cách hiệu quả.Trong chiến lược phát triển bền vững của mình,
Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn ưu tiên nghiên cứu phương án đầu tư sản xuất các
sản phẩm vật liệu không nung từ tro xỉ, nhằm biến chất thải rắn của nhà máy
thành sản phẩm hữu ích, bảo vệ môi trường tốt hơn, tạo thêm công ăn việc làm
cho người lao động, với mục tiêu đến 2015 sẽ xử lý hơn 200.000 tấn tro xỉ mỗi
năm thành các loại sản phẩm vật liệu không nung, dựa trên sự hợp tác, liên kết
liên doanh chặt chẽ với các thành phần kinh tế khác.
1.1.4. Giới thiệu công nghệ sản xuất của công ty.
1.1.4.1 Tình hình sản xuất nhiệt điện ở nước ta hiện nay
Hiện tại, phần lớn các nhà máy nhiệt điện đốt than chủ yếu tập trung ở
phía Bắc, do gần nguồn than. Tổng công suất các nhà máy nhiệt điện đang vận
hành tính ở thời điểm tháng 5/2005 là 1.450 MW.
Trong giai đoạn 2005 - 2010 đã xây dựng một số nhà máy điện có công
suất lớn như Hải Phòng (600 MW), Quảng Ninh (1.200 MW), Uông Bí mở rộng
1 và 2 (600 MW), Ninh Bình mở rộng (300 MW)... Giai đoạn 2010 - 2020 sẽ
tiếp tục xây dựng các nhà máy nhiệt điện lớn như Mông Dương (2.000 MW),
Nghi Sơn (3.000 MW), Vũng Áng (2.000 MW), Trà Vinh (3.800 MW), Sóc
Trăng (4.400 MW), Kiên Giang (1.200 MW)...Tổng công suất các nhà máy
nhiệt điện tính theo phương án phụ tải cơ sở vào năm 2010 là 4.250 MW, năm
2015 sẽ là 6.240 MW và năm 2020 là khoảng 7.240 MW.
Tại nhà máy nhiệt điện sử dụng than, trong quá trình đốt tạo ra lượng tro

và xỉ rất lớn, chiếm khoảng 30% đến 35% lượng than sử dụng. Trong đó khoảng
20% xỉ hình thành rơi xuống đấy lò hơi thành xỉ đáy lò còn gọi là xỉ đơn, phần
còn lại khoảng 80% theo khói lò gọi là tro bay. Than năng lượng vùng Quảng
5


Ninh có nhiệt năng cao nhưng khó cháy. Trong quá trình đốt, hàm lượng than
chưa kịp cháy và chưa cháy hết, cuốn theo khói lò, lẫn trong tro bay chiếm đến
20%, thậm chí tới 30%. Với chất lượng như vậy, tro bay của nhà máy nhiệt điện
chỉ là phế thải. Nhà máy nhiệt điện phải đầu tư xây dựng bãi thải để lưu giữ
tránh gây ô nhiễm môi trường. Với suất tiêu hao than trung bình khoảng 500
g/kWh, tổng lượng than sử dụng cho nhiệt điện và lượng tro tạo thành là rất lớn
Nhiệt điện Cao Ngạn có công suất thiết kế 100MW, hàng năm nhà máy
nhiệt điện này tiêu thụ khoảng 450.000T than khai thác tại mỏ Núi Hồng, mỏ
Khánh Hòa Thái Nguyên.
1.1.4.2. Quy trình sản xuất điện của công ty nhiệt điện Cao Ngạn
Nhà máy có hai tổ máy mỗi tổ công suất 50mw, sử dụng công nghệ lò hơi
tầng sôi tuần hoàn, thiết bị do hãng ALSTOM (LB Đức) cung cấp giám sát lắp
đặt, trang bị hệ thống lọc bụi tĩnh điệnhiệu suất lọc đạt 99,98% bảo đảm các
thông số thải vào môi trường đựng bụi khí lưu huỳnh ngay trong buồng đốt, ứng
dụng công nghệ hiện đại tự động hóa trong đo lường, kiểm soát, điều khiển ,xử
lí, quản lý ...
Quy trình sản xuất điện được thể hiện ở sơ đồ sau:

6


Hình 1.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất điện.
Nhập nhiên liệu đầu vào: Than được vận chuyển từ mỏ than Núi Hồng và
Khánh Hòa theo đường băng tải than tới trạm cân định lượng than trong nhà

máy. Tại trạm nhận than, than được chia làm hai đường, một đường vào kho
than dự trữ, một đường cấp thẳng lên boongke than. Tại boongke than, than sẽ
được cấp vào lò nhờ 2 máy cấp than.
Trong lò quá trình sinh hơi được diễn ra liên tục trong các tường lạnh nhờ
nhiệt độ cháy của than đạt 8500oC. Hơi sinh ra được đi qua các bộ trao đổi nhiệt
để nâng nhiệt độ đến nhiệt độ được yêu cầu 5350 oC sau đó được đưa vào bao
hơi.
Hơi từ bao hơi sẽ được cấp từ turbin với thông số áp lực và nhiệt độ định
mức P= 8,83MPA, nhiệt độ 5350oC. Hơi được đưa qua các tầng cánh của turbin
sinh công là quay turbin, một phần hơi được trích xuống bộ phận gia nhiệt làm
nhiệm vụ nâng nhiệt nước ngưng và nước cất tới nhiệt độ yêu cầu. Nước được
bổ sung vào bình ngưng lấy từ sông Cầu qua bể lắng lọc tới hệ thống xử lý nước
của phân xưởng Hóa để đảm bảo chất lượng nước theo yêu cầu vào bình ngưng.
7


Toàn bộ lượng hơi thoát còn lại được đưa về bình ngưng tại đây hơi thoát sẽ
được ngựng tụ thành nước ngưng và được phân xưởng Hóa kiểm tra chất lượng
theo thông số yêu cầu. Sau đó nước ngưng được 2 bơm ngưng qua các bình trao
đổi nhiệt để nâng nhiệt độ trước khi đưa vào khử khí. Bình khử khí có chức
năng dự trữ nước ngưng và khử khí CO 2 trong nước ngưng, nước trong bình khử
khí sẽ được 2 bơm cao áp cấp nước vào các dàn tường lạnh của lò. Qúa trình
sinh hơi, ngưng tụ dễn ra một cách liên tục và tuần hoàn kín, lượng nước hao hụt
trong chu trình tuần hoàn sẽ được bổ sung trực tiếp vào bình ngưng.
Turbin được nối cứng trục của máy phát, khi turbin quay trục của máy
phát cũng quay theo và đưa dòng kích tử của stato vào máy phát, các cuộn dây
roto của máy phát sẽ cảm ứng sinh ra sức điện động tạo ra hiệu điện thế phát ra
đầu cực của máy phát và được đưa lên lưới.
Sản phẩm cháy của than đốt trong lò được chia làm 2 loại tro thô và tro
bay, tro thô có trọng lượng lớn hơn sẽ được thải trực tiếp dưới đáy lò nhờ máy

thải tro và được vận chuyển trực tiếp tới tháp tro đáy. Tro bay có trọng lượng
nhẹ sẽ đi theo đường khói tới bộ lọc bụi tĩnh điện ESP. Bộ lọc bụi tĩnh điện làm
việc với điện thế cao 72KV một chiều sẽ từ hóa hoàn toàn những hạt tro nhẹ và
thu chúng lại (hiệu suất đạt 99,9%), tro bay sẽ được vận chuyển tới tháp tro bay
nhờ áp lực của khí nén. Tại tháp tro bay và tro đáy, tro bay và tro đáy sẽ được
các xe chuyên dụng chở ra hồ thải xỉ.
1.2 Giới thiệu về tro đáy
1.2.1. Khái niệm tro đáy
Tro xỉ trong nhà máy điện đốt than được hình thành và thải ra dưới 2
dạng: tro bay (Fly Ash) và tro đáy lò hay còn gọi là xỉ đáy lò hoặc xỉ (Bottom
Ash). Trong quá trình đốt cháy than để sản xuất điện, khoảng 20% chất vô cơ
không cháy và cả lượng than chưa cháy hết bị dính vón thành các hạt lớn và rơi
xuống đáy lò gọi là xỉ than hay tro đáy (Bottom Ash). Trước năm 2010, các nhà
máy điện thường sử dụng công nghệ lò đốt than phun truyền thống. Than cám
nguyên liệu được nghiền mịn -200 mesh trên 90%, Hỗn hợp bột than cùng gió
nóng được phun vào buồng đốt của lò hơi, hiệu suất cháy thường < 70%.
Sau năm 2010, các nhà máy điện thường sử dụng công nghệ đốt than trong
lò tầng sôi. Than nguyên khai được đập đến 5÷8 mm rồi cấp vào lò đốt, hiệu suất
cháy của buồng đốt cao hơn 90%.Với công nghệ mới đốt than tầng sôi tuần hoàn
(Circulating Fluidizing Boiler - CFB) có khử khí sulfur bằng cách dùng chất
8


hấp thụ đá vôi tại các nhà máy nhiệt điện của Tập đoàn than khoáng sản Việt
nam (Na Dương, Cao Ngạn, Cẩm Phả, Sơn Động, Mạo Khê ...), thì tro xỉ tạo
thành có các tính năng và thành phần khoáng hoá khác hẳn so với tro xỉ than đốt
theo công nghệ đốt than phun. Theo công nghệ đốt than tầng sôi tuần hoàn có
khử sulfur CFB thì khí dioxit sulfur (SO2) thoát ra khi đốt cháy than sẽ tác dụng
với chất hấp phụ (đá vôi) mà hình thành thạch cao, bên cạnh đó cũng tồn tại vôi
tự do (CaO) trong tro xỉ nhiệt điện. Các thành phần chính trong tro xỉ lò hơi

gồm:
a. Tro bay:
Là một trong những sản phẩm từ quá trình cháy của than, là khoáng chất
mịn còn lại từ việc đốt than trong lò nhà máy sản xuất điện. Tro bay cấu tạo từ
các chất vô cơ không cháy được có sẵn trong than, sau quá trình đốt biến thành
vật chất cấu trúc dạng thủy tinh và vô định hình.
Vật liệu tro bay rắn lại khi bay lơ lửng trong khói thải và được thu lại nhờ
hệ thống lọc bụi tĩnh điện. Vì các hạt tro bay cứng lại khi bay lơ lửng trong khí
thải nên chúng nói chung chúng có dạng hình cầu kính cỡ từ 0,5μm đến 100μm.
Thành phần của tro bay cấu tạo chủ yếu từ ôxít Silic (SiO 2), ôxit nhôm (Al2O3)
và ôxit sắt (Fe2O3). Tro bay là nguyên liệu quan trọng để chế tạo bê tông đầm
lăn và các loại gạch nhẹ có giá trị cao, các phụ gia đặc hiệu.
b. Tro đáy:
Là những hạt thô và to hơn tro bay, là thành phần không cháy được tập
trung ở đáy lò, cỡ hạt dao động từ bằng hạt cát mịn đến hạt sỏi (0.125 mm đến 2
mm).
Nguồn cung cấp than nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện thường sử
dụng là loại than chất lượng thấp, có độ tro lớn hơn 32%, thậm chí đến 45% nên
các nhà máy nhiệt điện thải ra một lượng tro xỉ khá lớn, có thể từ 20-30% lượng
than sử dụng.

9


Hình 1.3 Tro đáy
1.2.2. Tính chất hóa học của tro đáy
Tro đáy và xỉ lò được cấu tạo chủ yếu của silica, nhôm, sắt, với tỷ lệ phần
trăm nhỏ hơn của canxi, magiê, sunfat, và các hợp chất khác. Các thành phần
của tro hoặc xỉ lò hạt phụ thuộc chủ yếu bởi nguồn gốc của than.
Chất lượng của tro phụ thuộc rất nhiều và thành phần Các bon chưa cháy

hết, trong các tiêu chuẩn, nó được giới hạn ở hàm lượng lớn nhất là 12% (ASTM
C618)
Thành phần hoá học trung bình của tro đáy, tro bay Cao Ngạn và tro bay
Phả Lại được thể hiện qua bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần hoá học trung bình của tro đáy, tro bay Cao
Ngạn và tro bay Phả Lại

10


Các chỉ tiêu chất lượng của tro bay và tro đáy Cao ngạn được thể hiện qua
bảng 1.2.
Bảng 1.2. Các chỉ tiêu chất lượng của tro bay và tro đáy Cao ngạn

Đánh giá theo chỉ số hoạt tính kiềm cho thấy: cả tro bay và tro đáy đều là
tro siêu axit
Độ ổn định thể tích của tro đáy Cao Ngạn được thể hiện qua bảng 1.3.
Bảng 1.3 Độ ổn định thể tích của tro đáy Cao Ngạn

Chỉ số hoạt độ phóng xạ của tro bay và tro đáy được thể hiện qua bảng
1.4.
Bảng 1.4. Chỉ số hoạt độ phóng xạ của tro bay và tro đáy

1.2.3. Ứng dụng của tro đáy lò trong cuộc sống
Trên thế giới, các quốc gia phát triển luôn khuyến khích sử dụng tro xỉ
than từ nhà máy nhiệt điện trong xây dựng đường sá và đôi khi là điều kiện bắt
11


buộc. Đơn cử như tại Pháp có đến 99% lượng tro xỉ than thải ra được tái sử

dụng, tại Nhật Bản, con số này là 80%, tại Hàn Quốc là 85%. Ở Việt Nam, theo
quy hoạch của ngành điện thì sản lượng điện từ các nhà máy nhiệt điện đốt than
từ nay đến năm 2020 vẫn liên tục tăng, và theo đó lượng tro, xỉ thải ra hàng năm
cũng không ngừng tăng lên. Năm 2008 có 2,27 triệu tấn tro xỉ nhiệt điện, trong
đó tro đốt tầng sôi là 0,61 triệu tấn. Tro, xỉ nhiệt điện nhận được trong công
nghệ đốt nhiệt độ cao được nghiên cứu và sử dụng phổ biến ở trên thế giới và
Việt Nam. Ngược lại tro, xỉ nhiệt điện nhận được trong công nghệ đốt than khử
khí sunfua trên thế giới đã nghiên cứu và sử dụng trong một vài lĩnh vực vật liệu
xây dựng.
Tro đáy nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn đã được ứng dụng trong công nghệ
làm đường, sản xuất gạch không nung
Sau đây là các ứng dụng chính của tro đáy :
a. Đắp nền
Do đặc tính chịu ứng lực tốt, nhẹ, xỉ lò sau xử lý có thể làm vật liệu san
nền lý tưởng trong xây dựng :
- Đắp nền công trình.
- Đắp nền đường.
b. Làm nền chịu lún
Do tính chịu ứng lực cao, xỉ lò sau xử lý có thể dùng để đắp nền các nơi
tiếp giáp hai phần công trình có kết cấu khác nhau như làm nền đường tiếp giáp
với cầu, làm vai dập dâng tiếp giáp với công trình tràn (bằng bê tông cốt thép).
c. Làm nền thoát nước
Với các công trình cần thoát nước tốt, như sân bóng đá, bóng bầu dục, …
dùng xỉ lò sau xử lý làm nền sẽ là thích hợp do tính thoát nước cao.
d. Cải tạo đất mềm yếu
Ở nơi đất mềm yếu, như vùng sình lầy, đất bùn, sử dụng xỉ lò sau xử lý
đất nền tại chỗ sẽ làm tăng khả năng chịu ứng lực của nền.
e. Sản xuất gạch không nung
Gạch không nung (gạch đá ong, gạch xỉ vôi) đã được sử dụng từ lâu, nhưng
còn nhiều hạn chế và hiện chỉ chiếm khoảng 8 % tổng số gạch xây bao che. Để sản

xuất ra 40 tỷ viên gạch nung từ nay đến 2020 phải tiêu tốn 60 triệu tấn than, riêng năm
2020 phải sử dụng 6,3 triệu tấn than. Việc sản xuất gạch nung, đặc biệt là lò thủ công

12


thải ra khí quyển lượng lớn khí CO2, SO2 độc hại ảnh hưởng đến môi trường sống, sức
khoẻ con người, giảm năng suất cây trồng
Hiện tại nhà máy sản xuất gạch không nung của Công ty Nhiệt điện Cao
Ngạn sản xuất được 3 triệu viên/năm chủ yếu sử dụng tro xỉ thải ra từ nhà máy
sảnh xuất nhiệt điện.
Bảng 1.5 Nhu cầu vật liệu xây nung và không nung (tỷ viên gạch)
TT
1
2
3
4

Vật liệu xây
2010
2015
2020
Tổng số
25,0
32
42
Gạch đất sét nung
22,5
24~25,6
25,5~29,2

Vật liệu xây không nung
2,5
6,4~8
12,6~16,8
Tỷ lệ không nung %
10,0
10~25
30~40
Ưu điểm và hiệu quả kinh tế kỹ thuật trong sản xuất, sử dụng vật liệu
không nung sẽ làm thay đổi thói quen sử dụng vật liệu xây của người tiêu dùng.
Chắc chắn sản phẩm gạch không nung sẽ phát triển mạnh mẽ trong thời gian
tới.
Sử dụng gạch xây không nung (bê tông nhẹ, bê tông chưng áp sản xuất từ
tro xỉ) cho nhà cao tầng có hiệu quả kinh tế khá cao. Trong hỗn hợp này (tro đáy
xi măng, vôi, thạch cao, bột nhôm), tro tuyển từ tro đáy nhiệt điện là thành phần
chính, chiếm đến 70 % khối lượng. Vì vậy nhu cầu tro tuyển đạt chất lượng để
cung ứng cho thị trường sản xuất gạch không nung, gạch bê tông nhẹ và bê tông
chưng áp là rất lớn

Hình 1.4 Sản xuất gạch không nung
f. Làm phụ gia cho sảnh xuất xi măng và bê tông
Tro đáy có hàm lượng CaOtd và SO3 tương đối lớn và hàm lượng MKN
nhỏ. Vì vậy chỉ với tác dụng ủ ẩm đã có thể giảm tác động bất lợi của hai nhân
tố này đến tính chất của xi măng và bê tông. Tro đáy có hoạt tính cường độ cao,
13


có hoạt tính puzolannic lớn, đặc biệt cũng dễ nghiền và tuỳ theo lượng SO3 trong
tro đáy mà có thể không cần sử dụng thạch cao khi sử dụng nó làm phụ gia cho
xi măng. Có thể xử lý và sử dụng tro đáy làm phụ gia cho xi măng và bê tông

1.2.5. Ô nhiễm môi trường bởi tro xỉ
Hiện nay việc tận dụng tro xỉ vào trong công nghiệp tại Việt Nam còn rất hạn
chế dẫn đến nguồn tro xỉ thải ra môi trường là rất lớn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến
môi trường
Hiện cả nước có 18 nhà máy nhiệt điện than đang hoạt động sử dụng
nguồn than trong nước khoảng 20 triệu tấn mỗi năm, và theo một ước tính, các
nhà máy này thải ra trên ba triệu tấn xỉ than hàng năm, bên cạnh một lượng tro
bay lớn gấp vài ba lần.

Tro xỉ là một trong số các chất thải rắn sinh ra trong quá trình đốt than của
các nhà máy nhiệt điện và các cơ sở công nghiệp với 2 thành phần tro bay và tro
đáy. Tùy thuộc vào nguồn nhiên liệu (than đá, than nâu…) và công nghệ đốt (lò
than phun, lò tầng sôi…) mà khối lượng và thành phần tro xỉ khác nhau, gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Sử dụng
tro xỉ và kiếm soát lượng tro xỉ thải ra môi trường là vấn đề hết sức cần thiết và
cấp bách nhằm khắc phục ô nhiễm môi trường và tiết kiệm tài nguyên khoáng
sản, đất đai, vì sự phát triển bền vững của các ngành công nghiệp.

14


PHN II: H THNG VN CHUYN TRO Y CA CễNG TY
NHIT IN CAO NGN THI NGUYấN
Nhit in Cao Ngn cú cụng sut thit k 100MW, hng nm nh mỏy
nhit in ny tiờu th khong 450.000T than khai thỏc ti m Nỳi Hng, m
Khỏnh Hũa Thỏi Nguyờn. õy l mt nh mỏy nhit in s dng than t cỏc
yờu cu v mụi trng.
2.1 S cụng ngh vn hnh h thng ti thỏp tro ỏy
Hệ thống vận chuyển tro đáy có nhiệm vụ vận chuyển tro từ phễu tro trung
gian về tháp tro đáy. Đảm bảo cho quá trình xả tro từ lò hơi đợc liên tục, kịp

thời.

Hỡnh 2.1. S cụng ngh vn hnh h thng ti thỏp tro ỏy
Các thiết bị chính trong hệ thống vận chuyển:
+ Phễu tro trung gian
HAD10BB002
+ Thiết bị điều tiết xả tro
HAD10BG001
+ ống dẫn vận chuyển tro
HAD10BR050
+ Van vòm khí động đầu vào
HAD10AA180
+ Van vòm khí động đầu ra
HAD10AA170
+ Thiết bị đo mức phễu
HAD10CL101
+ Thiết bị đo mức D-pump
HAD10CL102
15


+ Van vòm xả khí D-pump
HAD10AA158
Các thông số cơ bản của hệ thống:
+ Kích thớc đờng ống vận chuyển:
Đoạn đầu:

152 14.5 mm.

Đoạn cuối:

180 13 mm.
+ Dung tích phiễu tro trung gian:
4 m3
+ p suất khí nén điều khiển:
0,5 MPa
+ p suất khí nén vận chuyển:
0,8 MPa
+ Nhiệt độ tro khi vận chuyển:

70oC 140oC

Nguyờn ly lam viờc cua hờ thụng
Tro đáy từ phễu tro trung gian tự rơi xuống thiết bị điều tiết xả tro. Khi thiết
bị điều tiết xả tro đã đầy (do thiết bị báo mức nhận biết), van vòm đầu vào đợc
đóng lại. Khí nén vận chuyển đợc đa tới, đồng thời van vòm đầu ra cũng đợc mở.
Tro trong thiết bị điều tiết bị đẩy vào đờng ống vận chuyển đa về tháp tro đáy.
Van khí nén vận chuyển chính mở hoàn toàn để cung cấp khí nén trong thời
gian vận chyển. Nếu chu trình vận chuyển tiếp theo không đợc tiến hành trớc
khoảng thời gian có hiệu lực thì van này đợc đóng lại.
Trong quá trình làm việc, áp suất d trong thiết bị điều tiết xả tro đợc xả về
phễu tro trung gian. Để tránh cho phễu có áp lực d do đó áp lực trong phễu tro đợc xả vào điểm đổi hớng của dòng khói đuôi lò.
2.2 Vn hnh h thng
2.2.1. Kiểm tra trớc khi khởi động
Trớc khi làm việc hệ thống phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Các bulông chân bệ của thiết bị, chụp bảo vệ phải đầy đủ và chắc chắn
+ Các áp kế, nhiệt kế đầy đủ
+ Các nút khởi động và dừng làm việc tốt
+ Thiết bị và khu vực làm việc sạch sẽ
2.2.2. Đa hệ thống vào làm việc
Hệ thống vận chuyển tro đáy làm việc bởi thiết bị điều khiển tự động

PLC. Khi khởi động chơng trình làm việc của thiết bị điều khiển, hệ thống sẽ
kiểm tra các điều kiện sau :
+ Van xả khí ở trạng thái mở
HDA10AA158
+ áp lực thiết bị điều tiết xả tro < 0,3 bar
QEB13CP105/505
+ Van vòm đầu vào đóng kín
HAD10AA180
+ Van vòm đầu ra đóng kín
HAD10AA170
16


+ Van cân bằng áp lực đóng kín
QEB13AA210
Khi các điều kiện liên động đợc thoả mãn thì các bớc làm việc của chu
trình sẽ nh sau:
- Bớc 1:
Mở van vòm đầu vào HAD10AA180
Khởi động bộ đếm thời gian ngắn 30s
- Bớc 2:
Khi tín hiệu báo mức tro trong thiết bị điều tiết đã đầy và bộ đếm thời gian
ngắn kết thúc thì khởi động bộ đếm vợt thời gian 0.1 giây (để đảm bảo thiết bị
điều tiết đầy tro ).
Lu ý:
Khi van vòm đầu vào cha mở thì hệ thống mở van khí nén vận chyển
chính QEB13AA211
- Bớc 3:
Khi bộ đếm vợt thời gian kết thúc thì van vòm đầu vào
HAD10AA180

và van xả khí HDA10AA158 đóng lại. Khởi động thời gian kiểm soát 5 phút để
đảm bảo chu trình vận chuyển kết thúc trong khoảng thời gian cài đặt
- Bớc 4:
Mở van cân bằng áp lực QEB13AA210
- Bớc 5:
Khi áp suất trong thiết bị điều tiết cân bằng với áp suất đờng ống thì van
vòm đầu ra HAD10AA170 mở sau thời gian trễ 3 giây. Đồng thời với quá trình
mở van vòm đầu ra mở thì van thổi đáy QEB13AA150 cũng đợc mở. Thời gian
vận chuyển 3 phút đợc khởi động. Trong thời gian này tro trong thiết bị điều tiết
bị đẩy vào đờng ống đa về tháp tro.đáy
- Bớc 6:
Khi thời gian vận chuyển kết thúc và áp suất trong thiết bị điều tiết xả tro
< 0,5 bar thì van vòm đầu ra HAD10AA170 đóng lại. Đồng thời van cân bằng áp
lực QEB13AA210 và van khí thổi đáy QEB13AA150 đóng lại.
- Bớc 7:
Mở van xả khí HDA10AA158. Sau khi van xả khí mở thì hệ thống hoàn
thành một chu trình làm việc.Quá trình vận chuyển tiếp tục chu trình mới.
Chú ý:
Trong quá trình làm việc van vòm đầu ra mở tới một vị trí cài đặt để xả tro
với thời gian thích hợp. Vì vậy trên thiết bị điều tiết có lắp một nút ấn để ngời
vận hành mở hoàn toàn van này khi có các hạt tro có kích thớc lớn tích tụ ở van.
17


Khi ngời vận hành tác động vào nút ấn thì van đợc mở hoàn toàn và sau 2 giây
van tự trở lại vị trí ban đầu. Van chỉ mở khi hệ thống đang làm việc.

18

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
[1] Công ty Cổ phần Tư vấn và đầu tư Mỏ và công nghiệp - Vinacomin. Điều
chỉnh quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020 có xét triển
vọng đến năm 2030 (Hà Nội 2009).
[2] Đàm Hữu Đoán, Kiều Cao Thăng và NNK. Tái chế và sử dụng tro xỉ của các
Nhà máy Nhiệt điện chạy than Việt Nam. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị KHCN
Tuyển khoáng toàn quốc lần III, NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ (Hà
Nội - 2010).
[3] Nguyễn Thị Hồng Hoa, Phạm Hữu Giang. Nghiên cứu tuyển tro xỉ nhà máy
nhiệt điện Cao Ngạn, Thái Nguyên (Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 3/2011).
[4]. Nhà máy nhiệt điện cao ngạn - Tài liệu đánh giá sơ bộ chất lượng tro bay và
tro đáy của nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn 2007
Tài liệu tiếng Anh
[5] Caslos Leira F. et al “Influence of the type of ash on the insulating capacity
mortar used for passive protection against fire”, Paper No. 58, International
Ash Utilizations Symposium 2003, www.flyash.info.
[6] Burwell, S.M., R.K. Kissel, A.E. Bland, and D.M. Golden, 1993, "Fluidized
Bed Combustion Ash Concrete." Proc., 12 International Conference on
Fluidized Bed Combustion, Jolla, CA, May 1993, pp 847-858
[7] C.S Poon et al, “ Activation of fly ash /cement systems using calcium sulfate
anhydrite (CaSO4)”, Cement and Concrete research 31 (2001), p.837-881.
[8] Rachel Kaufman. Safer ways ro recycle fly ash from coal. Http: //
news.natonal geographie.com/news/energy/2011/08/110815.

19