Khí thải nhiệt điện từ quá trình đốt than cần được xử lý triệt để nhằm đảm bảo môi trường sống trong lành và đáp ứng các tiêu chuẩn pháp lý khắt khe. Cùng NOPOTECH tham khảo bài viết sau để nắm rõ quy trình xử lý khí thải nhiệt điện, thành phần khí thải nhà máy nhiệt điện, tro xỉ nhiệt điện.
1. Công Nghệ Xử Lý Khí Thải Nhà Máy Nhiệt Điện Than Hiệu Quả
Trong cấu trúc năng lượng than tại Việt Nam, các nhà máy nhiệt điện đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Tuy nhiên, hoạt động đốt than giải phóng một lượng lớn khí phát thải có đặc tính phức tạp. Để giải quyết bài toán này, các công nghệ xử lý tiên tiến đã được áp dụng đồng bộ nhằm giảm thiểu tối đa nồng độ các chất gây ô nhiễm trước khi đưa ra ngoài môi trường qua hệ thống ống khói cao.
Tại NOPOTECH, chúng tôi nhận thấy rằng việc ứng dụng công nghệ không chỉ là tuân thủ pháp luật mà còn là trách nhiệm với cộng đồng. Các hệ thống hiện đại ngày nay có khả năng loại bỏ tới 99.9% bụi mịn và hơn 95% các khí độc hại như lưu huỳnh dioxit. Hiệu quả này đạt được nhờ sự kết hợp của nhiều công đoạn xử lý khác nhau, từ lọc bụi vật lý đến các phản ứng hóa học khử độc tố. Điều này giúp các nhà máy nhiệt điện vận hành bền vững, tạo dựng niềm tin với cư dân xung quanh khu vực dự án.
Việc đầu tư vào hệ thống xử lý khí thải mang lại lợi ích kép cho doanh nghiệp. Một mặt, nhà máy tránh được các rủi ro pháp lý và các khoản phí bảo vệ môi trường lớn. Mặt khác, quá trình xử lý còn thu hồi được các phụ phẩm có giá trị kinh tế như thạch cao từ hệ thống khử lưu huỳnh hoặc tro bay dùng trong xây dựng. NOPOTECH luôn đồng hành cùng các đơn vị trong việc tư vấn các giải pháp bồn nhựa chứa hóa chất hỗ trợ cho quá trình vận hành các hệ thống xử lý khí thải này.
2. Thành Phần Ô Nhiễm Chính Trong Khí Thải Nhiệt Điện Than
Để xây dựng một quy trình xử lý hiệu quả, việc hiểu rõ các thành phần có trong khí thải là bước đi tiên quyết. Than đá sử dụng trong nhiệt điện, đặc biệt là than Antracit tại Việt Nam, khi đốt cháy tạo ra hỗn hợp khí và hạt vật chất vô cùng đa dạng. NOPOTECH xin phân tích chi tiết các tác nhân gây ô nhiễm chính mà mọi hệ thống xử lý cần nhắm tới.
2.1. Bụi tro và hạt vật chất lơ lửng
Bụi trong khí thải nhiệt điện bao gồm bụi tổng (TSP) và các hạt bụi mịn như PM10, PM2.5. Chúng phát sinh từ thành phần không cháy được trong than. Nếu không được xử lý, bụi sẽ tạo ra hiện tượng sương mù quang hóa và gây ra các bệnh về đường hô hấp cho con người. Tỷ lệ tro trong than nội địa Việt Nam thường dao động từ 15% đến 30%, điều này đặt áp lực cực lớn lên hệ thống lọc bụi ban đầu.
2.2. Khí lưu huỳnh dioxit (SO2) và Nitơ oxit (NOx)
SO2 hình thành từ lượng lưu huỳnh có trong than (thường chiếm 0.5% – 1.5%). Đây là nguyên nhân chính gây ra mưa axit, làm hủy hoại rừng và các công trình xây dựng. Trong khi đó, NOx phát sinh từ phản ứng giữa nitơ và oxy ở nhiệt độ buồng đốt cao. NOx không chỉ độc hại mà còn góp phần gây hiệu ứng nhà kính và phá hủy tầng ozone. NOPOTECH ghi nhận rằng các nhà máy nhiệt điện mới hiện nay đều phải lắp đặt hệ thống khử lưu huỳnh (fgd) để kiểm soát các khí này.
2.3. Kim loại nặng và khí độc khác
Bên cạnh các chất chính, khí thải còn chứa một lượng vết các kim loại nặng như thủy ngân, chì, asen và các khí như CO, CO2. Thủy ngân là thành phần cực kỳ nguy hiểm do tính tích tụ sinh học. Mặc dù nồng độ thấp, nhưng với quy mô đốt hàng triệu tấn than mỗi năm, tổng lượng phát thải kim loại nặng là con số không hề nhỏ, đòi hỏi quy trình hấp phụ chuyên sâu.
| Thành Phần | Nguồn Phát Sinh | Tác Động Môi Trường |
|---|---|---|
| Bụi tro (Ash) | Thành phần vô cơ trong than | Gây đục không khí, bệnh phổi |
| SO2 | Lưu huỳnh trong nhiên liệu | Mưa axit, ăn mòn kim loại |
| NOx | Phản ứng cháy nhiệt độ cao | Suy giảm tầng ozone, khí nhà kính |
| Thủy ngân (Hg) | Nguyên tố vi lượng trong than | Độc tính thần kinh, tích tụ sinh học |
3. Quy Trình Xử Lý Bụi Bằng Hệ Thống Lọc Bụi Tĩnh Điện
Để xử lý lượng bụi khổng lồ phát sinh từ lò hơi, hệ thống lọc bụi tĩnh điện (ESP) là giải pháp phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay. Công nghệ này hoạt động dựa trên nguyên lý ion hóa luồng khí thải. Khi các hạt bụi đi qua điện trường mạnh, chúng bị nhiễm điện và bị hút về các bản cực có điện tích trái dấu. NOPOTECH đánh giá cao ESP nhờ khả năng vận hành ổn định trong môi trường nhiệt độ cao và sụt áp thấp.
Hiệu suất của ESP phụ thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật. Đầu tiên là cường độ điện trường; điện áp càng cao, lực hút tĩnh điện càng mạnh. Thứ hai là diện tích bề mặt bản cực; diện tích lớn giúp thu gom bụi tốt hơn. Cuối cùng là tính chất của bụi tro; bụi có điện trở suất trung bình sẽ dễ dàng bị thu gom hơn so với bụi có điện trở suất quá cao hoặc quá thấp. Các nhà máy thường thiết kế ESP với 3 đến 5 trường lọc nối tiếp nhau để đảm bảo bụi được giữ lại triệt để nhất.
3.1. Cơ chế vận hành chi tiết
Quá trình lọc bụi diễn ra qua bốn bước chính:
– Ion hóa khí thải bằng các dây cực phóng điện.
– Hạt bụi va chạm với các ion và bị nhiễm điện tích âm.
– Lực tĩnh điện đẩy hạt bụi về phía các tấm cực thu bụi (tích điện dương).
– Hệ thống búa gõ định kỳ làm bụi rơi xuống phễu thu hồi để đưa ra bãi thải xỉ.
3.2. Ưu điểm và tính toán hiệu quả
Giả sử một tổ máy 600MW tiêu thụ khoảng 200 tấn than/giờ. Với hàm lượng tro 25%, lượng bụi tạo ra là 50 tấn/giờ. Nếu sử dụng ESP hiệu suất 99.8%, lượng bụi thoát ra ống khói chỉ còn 0.1 tấn/giờ (100 kg/giờ), giúp nồng độ bụi trong khí thải luôn dưới ngưỡng 50 mg/Nm3 theo tiêu chuẩn quốc tế. NOPOTECH nhấn mạnh rằng việc bảo trì các bản cực và hệ thống búa gõ là chìa khóa để duy trì hiệu suất này theo thời gian.
4. Giải Pháp Khử SO2 Và NOx Đảm Bảo Tiêu Chuẩn Môi Trường
Sau khi được lọc sạch bụi, dòng khí thải vẫn chứa các khí độc hại cần được xử lý hóa học. Hai quy trình quan trọng nhất là khử lưu huỳnh (FGD) và khử nitơ oxit (SCR). Đây là các hệ thống sử dụng các phản ứng hóa học phức tạp để chuyển đổi khí độc thành các hợp chất vô hại hoặc có lợi. NOPOTECH cung cấp các giải pháp bồn chứa hóa chất chống ăn mòn chuyên dụng cho các hệ thống này.
4.1. Công nghệ khử lưu huỳnh FGD ướt bằng đá vôi
Đây là công nghệ FGD phổ biến nhất trên thế giới nhờ hiệu suất cao (trên 98%). Khí thải được đưa vào tháp hấp thụ, nơi dung dịch bùn đá vôi (CaCO3) được phun từ trên xuống. Phản ứng hóa học diễn ra như sau:
SO2 + CaCO3 + 1/2 H2O → CaSO3.1/2H2O + CO2
Sau đó, CaSO3 tiếp tục được oxy hóa bằng không khí để tạo thành thạch cao (CaSO4.2H2O). Thạch cao này sau đó được tách nước và có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất tấm trần hoặc xi măng. Để lưu trữ dung dịch đá vôi và axit sulfuric trong quy trình này, các loại bồn composite từ NOPOTECH là lựa chọn tối ưu nhờ tính kháng hóa chất tuyệt vời.
4.2. Công nghệ khử NOx bằng xúc tác chọn lọc (SCR)
Hệ thống khử nox (scr) thường được đặt ngay sau lò hơi. Tại đây, Amoniac (NH3) hoặc Ure được phun vào dòng khí thải. Dưới sự hỗ trợ của các lớp xúc tác (thường là Titan Oxit hoặc Vanadi), NOx sẽ phản ứng với NH3 tạo thành Nitơ (N2) và hơi nước (H2O). Phản ứng này cực kỳ an toàn vì sản phẩm cuối cùng là các thành phần tự nhiên của không khí. Hiệu suất khử NOx của SCR có thể đạt từ 80% đến 90%.
| Công Nghệ | Hóa Chất Sử Dụng | Sản Phẩm Phụ | Hiệu Suất Khử |
|---|---|---|---|
| FGD Ướt | Đá vôi (CaCO3) | Thạch cao | 95 – 99% |
| FGD Khô | Vôi tôi (Ca(OH)2) | Bụi khô | 70 – 90% |
| SCR | NH3 hoặc Ure | N2, H2O | 80 – 90% |
5. Tái Sử Dụng Tro Xỉ Và Quản Lý Chất Thải Rắn
Xử lý khí thải không chỉ dừng lại ở các dòng khí mà còn liên quan mật thiết đến việc quản lý chất thải rắn thu hồi được từ các bộ lọc. Tro bay và xỉ than là hai phụ phẩm lớn nhất của nhà máy nhiệt điện. Theo thống kê tại Việt Nam, mỗi năm các nhà máy phát sinh khoảng 15-20 triệu tấn tro xỉ. Thay vì chôn lấp gây lãng phí đất đai và nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm, việc tái sử dụng chúng đang là xu hướng tất yếu của kinh tế tuần hoàn.
Tro bay là các hạt bụi mịn thu được từ hệ thống lọc bụi tĩnh điện. Do có tính chất pozzolan mạnh, tro bay là phụ gia tuyệt vời cho xi măng và bê tông, giúp tăng độ bền, giảm nhiệt thủy hóa và tiết kiệm chi phí sản xuất. Xỉ than (xỉ đáy lò) có kích thước lớn hơn, thường được dùng làm cốt liệu cho gạch không nung hoặc vật liệu san lấp mặt đường. NOPOTECH khuyến khích các doanh nghiệp đẩy mạnh việc hợp tác với các đơn vị xây dựng để tiêu thụ nguồn tài nguyên này.
5.1. Quy trình xử lý tro xỉ đạt chuẩn xây dựng
Để tro xỉ có thể sử dụng trong xây dựng, chúng cần trải qua quy trình tuyển tách:
– Tách các hạt than chưa cháy hết (loại bỏ hàm lượng mất khi nung).
– Phân loại kích cỡ hạt bằng phương pháp tuyển nổi hoặc tuyển từ.
– Kiểm soát nồng độ các chất độc hại và phóng xạ tự nhiên để đảm bảo an toàn cho người sử dụng công trình.
Việc xử lý này giúp biến phế thải thành sản phẩm hàng hóa có giá trị, thay đổi định kiến về nhiệt điện than.
5.2. Giải pháp lưu trữ tạm thời an toàn
Trong thời gian chờ tiêu thụ, tro xỉ cần được lưu trữ tại các bãi thải xỉ có thiết kế chống thấm tốt. NOPOTECH cung cấp các giải pháp lót màng chống thấm và hệ thống bồn chứa nước thải bãi xỉ để ngăn chặn sự rò rỉ kim loại nặng ra môi trường xung quanh. Việc quản lý bãi xỉ tốt là cam kết mạnh mẽ nhất của nhà máy về bảo vệ môi trường địa phương.
6. Hệ Thống Giám Sát Khí Thải Liên Tục Và Xu Hướng Xanh
Để đảm bảo các hệ thống xử lý luôn hoạt động hiệu quả, việc lắp đặt hệ thống giám sát khí thải liên tục (CEMS) tại ống khói cao là yêu cầu bắt buộc. CEMS giúp đo đạc trực tiếp nồng độ các chất ô nhiễm và truyền dữ liệu thời gian thực về Sở Tài nguyên và Môi trường. NOPOTECH nhận thấy rằng việc công khai minh bạch dữ liệu quan trắc online là cách tốt nhất để nhà máy khẳng định tính tuân thủ pháp luật.
Hệ thống CEMS bao gồm các thiết bị phân tích khí chuyên dụng, thiết bị đo nồng độ bụi bằng phương pháp quang phổ và hệ thống lấy mẫu đẳng động lực. Dữ liệu từ CEMS không chỉ dùng cho mục đích kiểm soát của cơ quan chức năng mà còn giúp các kỹ sư vận hành điều chỉnh kịp thời các thông số lò hơi hoặc hệ thống xử lý khí thải (như lượng phun đá vôi hoặc amoniac) để tối ưu hóa hiệu quả và chi phí.
6.1. Hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng không
Trong bối cảnh Việt Nam cam kết đạt phát thải ròng bằng không (Net Zero) vào năm 2050, ngành nhiệt điện than đang có những chuyển dịch mạnh mẽ. Xu hướng hiện nay là chuyển dần sang đốt kèm sinh khối (biomass) hoặc amoniac xanh để giảm lượng phát thải CO2. Bên cạnh đó, các công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) cũng đang được nghiên cứu ứng dụng để biến các nhà máy nhiệt điện thành các cơ sở năng lượng sạch hơn.
6.2. NOPOTECH đồng hành cùng năng lượng xanh
Dù xu hướng năng lượng có thay đổi, nhu cầu về các hệ thống xử lý hóa chất và bồn chứa an toàn vẫn luôn hiện hữu. NOPOTECH cam kết cung cấp các dòng sản phẩm bồn nhựa PP, Composite chất lượng cao, phục vụ cho quá trình lưu trữ hóa chất xử lý khí thải, nước thải trong các nhà máy điện. Chúng tôi tin rằng với công nghệ hiện đại và sự quản lý chặt chẽ, nhiệt điện than có thể vận hành một cách hài hòa với môi trường.
LIÊN HỆ TƯ VẤN VÀ HỖ TRỢ KỸ THUẬT
CÔNG TY CỔ PHẦN NOPOTECH
Địa chỉ: D28-9, khu D, KĐT Geleximco, P. Dương Nội, Hà Nội
Hotline: 0982818711
Kĩ thuật: 0946339567
Email: contact@nopotech.vn
Website: https://nopotech.vn/
NOPOTECH – CÙNG BẠN KIẾN TẠO TƯƠNG LAI XANH
Chúng tôi cam kết bảo mật thông tin khách hàng và phản hồi yêu cầu tư vấn kỹ thuật trong vòng 24 giờ làm việc.
Tóm lại, việc xử lý khí thải nhiệt điện than là một quá trình phức tạp đòi hỏi sự đầu tư bài bản về công nghệ và sự tâm huyết trong vận hành. Bằng cách áp dụng các giải pháp lọc bụi tĩnh điện, khử lưu huỳnh và giám sát online, chúng ta hoàn toàn có thể kiểm soát được nguồn phát thải lớn này. Sự đồng hành của các đơn vị chuyên môn như NOPOTECH trong việc cung cấp vật tư thiết bị phụ trợ sẽ giúp các nhà máy tự tin hơn trên con đường phát triển bền vững và bảo vệ màu xanh của bầu khí quyển.
