Phát thải bụi trong nhà máy nhiệt điện- Hoàng Văn Tiến.

Phát thải bụi trong nhà máy nhiệt điện
I.

Nhà Máy Nhiệt Điện
1. Khái niệm
Nhà máy nhiệt điện là nhà máy điện dùng cơng nghệ đốt nhiên liệu hóa
thạch (than, khí, dầu…) để sản xuất ra điện năng.

Khí thải nhà máy nhiệt điện
Khí thải cơng nghiệp nhiệt điện là hỗn hợp các thành phần vật chất phát thải
vào mơi trường khơng khí từ ống khói, ống thải nhà máy nhiệt điện.
2.

II.

Bụi trong nhà máy nhiệt điện
1. Đặc điểm
• Nguồn nguyên liệu trong sản xuất nhiệt điện hiện nay là than, dầu và khí tự
nhiên; trong đó nhiệt điện đốt than được ưu tiên lựa chọn và phát triển vì
nguồn nguyên liệu ổn định, chi phí xây dựng thấp và thời gian xây dựng
nhanh.
• Nhiệt điện đốt than thường sử dụng than antraxit- loại than có hàm
lượng tro cao


2.

Thành phần phát thải.

Theo Quy chuẩn QCVN 22: 2009/BTNMT, các thành phần ơ nhiễm trong
khí thải các nhà máy nhiệt điện than gồm: Bụi phát sinh từ tro trong than;

NOx phát sinh từ Nitrogen trong khơng khí và trong nhiên liệu khi cháy ở
nhiệt độ cao; SO2 phát sinh từ hàm lượng lưu huỳnh trong than. Các thành
phần ô nhiễm này đều ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gây tổn hại đến
môi trường sinh thái trong khu vực.
Để bảo vệ môi trường sinh thái, hàm lượng các chất gây ô nhiễm này phải
bảo đảm dưới mức quy định theo Quy chuẩn QCVN 22: 2009/BTNMT. Quy
chuẩn này quy định giới hạn phát thải cho phép của các chất ô nhiễm nói
trên đối với các nhà máy nhiệt điện đốt than, đốt dầu và đốt khí. Ngồi ra,
khí thải các nhà máy nhiệt điện còn phải tuân theo Quy chuẩn QCVN
05:2013/BTNMT về bảo đảm chất lượng khơng khí xung quanh.
Trong q trình đốt than cũng tạo ra khí CO và khí CO thốt ra ngồi khơng
khí lại tạo CO2. Khí CO2 tuy không phải là thành phần ô nhiễm trực tiếp tác
động lên sức khỏe con người và hệ sinh thái, nhưng gây hiệu ứng nhà kính
làm tăng nhiệt độ tồn cầu, nên cần được kiểm sốt theo các thỏa thuận quốc
tế.
Đối với nhà máy nhiệt điện than hiện nay, nếu khơng có các giải pháp cơng
nghệ kiểm sốt khí thải thì hàm lượng các chất ơ nhiễm như bụi, khí SO2 và
NOx (gây mưa acid) sẽ vượt mức giới hạn cho phép.
Cụ thể, tại nhà máy nhiệt điện than, nếu khơng áp dụng các giải pháp kiểm
sốt tác động của khí thải lên mơi trường thì hàm lượng các chất ô nhiễm
thải ra môi trường sẽ như sau: Bụi, cao gấp 10 đến 100 lần so với quy chuẩn
tùy loại than sử dụng; Sox, cao gấp 5 đến 10 lần so với quy chuẩn tùy loại
than sử dụng; NOx, cao gấp 4 đến 10 lần so với quy chuẩn tùy loại than sử
dụng.
3. Tính chất


Khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than có lưu lượng lớn, nồng độ bụi cao,có cả
các hạt kích thước nhỏ (2.5PM) và chứa nhiều chất ơ nhiễm dạng khí như
SOx, NOx,… ◊ độc hại, có tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người và

mơi trường.
Các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10µm có thể đi vào tận phế nang gây
viêm thành phế quản, hạt nhỏ hơn 2,5µm có thể đi vào tận màng phổi và
đọng lại trong đó gây viêm phổi. Nều nồng độ cao và kéo dài có thể dẫn đến
ung thư phổi.

III.

XỬ LÝ KHÍ THẢI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Việc lựa chọn các thiết bị cho hệ thống xử lý phụ thuộc vào đặc tính
của dịng thải, điều kiện kinh tế kỹ thuật của mỗi địa phương, quốc gia,
đồng thời cũng phải đảm bảo đạt được hiệu xuất xử lý.
Vì dịng khí thải nhà máy nhiệt điện đốt than có nồng độ bụi khá cao
nên chúng ta phải xử lý bụi trước khi thải ra môi trường là một vấn đề
cần cân nhắc khi xây dựng, thiết kệ hệ thống xử lý khí thải nhà
máy nhiệt điện đốt than.
Ngồi ra, do dịng khí thải có lưu lượng lớn nhưng độ ẩm lại khá thấp
nên việc lựa chọn xử lý bằng phương pháp khô sẽ giúp đảm bảo an
toàn cho thiết bị vừa tránh phát sinh lưu lượng nước thải lớn sau khi
xử lý.
Để xử lý bụi, có thể lựa chọn kết hợp giữa buồng lắng, lọc bụi túi vải và
cyclon, giúp đảm bảo về nguồn kinh tế cũng như hiệu xuất sau xử lý




Các Công Nghệ Xử Lý Bụi

Thiết bị xử lý bụi buồng lắng: Là phương pháp tách bụi ra khỏi dòng khí thải
bởi q trình lắng dưới tác động của lực trọng






Ưu điểm:
Cấu tạo đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu thấp với những vật liệu dễ tìm như
gạch hay xi măng.
Chi phí vận hành tiết kiệm, bảo dưỡng thấp
Giảm tình trạng quá tải cho các bộ phận làm việc phía sau khi đã loại bỏ hết
các hạt bụi to.
Buồng lắng làm việc tốt trong điều kiện 75oC nhiệt độ và áp suất cao
Nhược điểm:




Kích thước cồng kềnh chiếm diện tích
Chỉ có thể loại bỏ các hạt bụi lớn cịn các hạt bụi nhỏ thì khơng.

Thiết bị xử lý bụi quán tính: Là những thiết bị tạo ra sự va chạm giữa dịng
khí thải với tấm chắn làm thay đổi đột ngột hướng của dịng khí do vậy các hạt
bụi có kích thước lớn sẽ được tách ra bởi lực qn tính của chính các hạt bụi khi
có sự va chạm
Ưu Điểm:
 Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành
 Thiết bị gọn nhẹ
 Tổn thất áp suất thấp so với các thiết bị khác
 Khả năng lắng cao hơn buồng lắng
Nhược điểm:

 Hiệu quả xử lý kém với bụi có đường kính d< 5micromet
 Thường sử dụng để lọc bụi khơ và lưu lượng khơng khơng khí lớn
Thiết bị lọc bụi ly tâm – Cyclon: Là thiết bị tách bụi ra khỏi dịng khí thải
dưới tác động của lực ly tâm (xyclon). Các hạt
bụi sẽ bị văng ra phía thành của thiết bị và lắng
xuống đáy thiết bị, tách khỏi dịng khí
Ưu điểm:
•
•

Trở lực ổn định cho một lưu lượng khí
Xử lý hiệu quả với bụi có nồng độ cao


•
•
•

Chịu được hỗn hợp khí có nhiệt độ cao
Chi phí vận hành thấp
Làm việc liên tục và hiệu quả với hạt bụi khô.
Nhược điểm:




Hiệu suất tác dụng bụi giảm đối với bụi có kích thước d< 5 micromet
Khơng thể thu hồi hay sử dụng thiết bị khi tách bụi kết dính

Thiết bị xử lý bụi theo phương pháp ẩm: Là những thiết bị cho phép khí thải

đi qua và tiếp xúc với chất lỏng (thường là nước) dưới dạng giọt hoặc màng để
tách bụi ra khỏi khí thải dưới dạng hỗn hợp lỏng.
Ưu điểm:
 Chi phí đầu tư thấp
 Xử lý hiệu quả với hạt bụi có kích thước siêu nhỏ
 Hiệu suất lọc bụi cao
 Hệ thống đơn giản, dễ vận hành
 Giảm nguy cơ hỏa hoạn cháy nổ
Nhược điểm:



Chi phí vận hành cao tiêu tốn nhiều năng lượng
Dễ bị ăn mòn và phát sinh nhiều chất bùn thải

Thiết bị xứ lý lọc bụi tĩnh điện: Là phương pháp xử lý bụi dựa trên việc
tách bụi dưới tác động của lực tĩnh điện.