Quá trình hình thành tro, xỉ, thạch cao từ sản xuất nhiệt điện

29/10/2018 22:30 Quản lý nguồn thải
Quá trình đốt than để vận hành các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) thải ra các sản phẩm cháy bao gồm: Tro đáy (xỉ đáy lò) hay còn gọi là xỉ, là các hạt thô, to thu được ở đáy lò đốt; Tro bay, là các hạt tro mịn bay lên được thu lại tại lọc bụi; Thạch cao, là sản phẩm của quá trình khử khí SO2 trong khói khi đốt. Thông thường lượng tro bay chiếm khoảng 80 - 90 %, còn xỉ chỉ chiếm khoảng 10 -20%.

Hiện nay, các nhà máy nhiệt điện than tại Việt Nam đang sử dụng một trong hai loại công nghệ đốt: Công nghệ lò đốt than phun - PC (Pulverised combus- tion) và Công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn - CFB (Circulating Fluidizing Bed).
Công nghệ đốt than phun PC


Sơ đồ công nghệ hệ thống đốt than phun và QTHT tro, xỉ, thạch cao


Ảnh SEM hạt tro bay công nghệ đốt than phun

Thành phần tro bay của các nhà máy điện than phun tương tự nhau và tương tự như đất sét nhưng điểm khác biệt là hàm lượng mất khi nung (MKN) khác nhau mà bản chất là lượng than chưa cháy;
Xỉ thu được tại đáy lò có hàm lượng MKN < 8% đạt tiêu chuẩn TCVN 6882:2001 phụ gia khoáng cho xi măng;
Hầu hết tro bay của các NMNĐ thải lên bãi chứa có mất khi nung rất lớn (từ 8 đến 25%) do lượng than chưa cháy hết còn lớn. Muốn sử dụng cần phải xử lý để giảm lượng MKN, vừa thu được tro bay có hàm lượng MKN đạt tiêu chuẩn sử dụng và thu được than để tái sử dụng;
Công nghệ đốt than tầng sôi
Theo Quy hoạch điện VII thì đến năm 2020 và 2030 thì công suất của các nhà máy nhiệt điện sử dụng công nghệ đốt than tầng sôi nước ta chỉ chiếm khoảng 10% trên tổng tổng công suất của các nhà máy nhiệt điện than.
Công nghệ này sử dụng khi than có chất lượng thấp (nhiệt trị thấp) và hàm lượng lưu huỳnh cao. Than đáp ứng yêu cầu sử dụng được nhập về nhà máy chứa trong các kho có thể đảo trộn hoặc phối trộn các mỏ để đồng nhất. Than và đá vôi được cấp vào lò đốt tầng sôi tuần hoàn để sinh nhiệt cấp cho nước hóa thành hơi có áp suất lớn cấp cho tua bin sinh công, phát điện.

Ảnh SEM hạt tro bay công nghệ đốt than tầng sôi

Do công nghệ đốt ở nhiệt độ thấp (800oC-900oC) nên phần lớn phần vật liệu không cháy trong than chưa bị nóng chảy, đó là các khoáng chiếm lượng lớn trong tro bay, xỉ như khoáng quazt, khoáng chứa Al2O3, hợp chất sắt oxyt, hợp chất CaO.

Các hạt tro bay CFBC có hình dạng góc cạnh. Ngoài ra, các hạt tro bay CFBC có tỷ diện bề mặt lớn, kết dính với nhau và độ xốp giữa các hạt lớn. Tro bay CFBC có hàm lượng SO3, CaSO4, CaCO3, CaO lớn hơn so với tro bay công nghệ đốt than phun do bột đá vôi được phun vào trong quá trình đốt để khử SO2 trong khí thải.
Tro, xỉ nhiệt điện công nghệ CFB có thể chia ra hai loại:
Loại sử dụng than có hàm lượng lưu huỳnh (S) cao (than khu vực Núi Hồng, Khánh Hòa, Na Dương): nhiệt điện Cao Ngạn, nhiệt điện Na Dương, khi đó thành phần tro, xỉ có hàm lượng SO3 và CaOtd cao. Tuy nhiên, hàm lượng MKN của NĐ Na Dương (4,4%), nhưng hàm lượng MKN của NĐ Cao Ngạn lớn hơn nhiều (mẫu lớn nhất MKN 27%);
Loại sử dụng than có hàm lượng lưu huỳnh (S) thấp (than khu vực Quảng Ninh): nhiệt điện Mạo Khê, Cẩm Phả,... Tro bay Cẩm Phả và Sơn Động có hàm lượng MKN nhỏ (<12% theo ASTM C618), hàm lượng lưu huỳnh nhỏ (<3,0%) và đặc biệt là hàm lượng vôi tự do thấp.
Xỉ của NMNĐ Cao Ngạn có hàm lượng SO3 và CaOtd thấp hơn so với xỉ của NMNĐ Na Dương. Mẫu tro bay nhiệt điện Cao Ngạn có mất khi nung (MKN) cao nhất (27%). Mẫu xỉ đáy của nhiệt điện Na Dương có hàm lượng vôi tự do (CaOtd) cao nhất (7,5%). Tro bay Cẩm Phả và Sơn Động có thể xếp vào loại F theo ASTM C618. Tro bay Cao Ngạn và Na Dương không thể xếp vào loại phù hợp ASTM C618.

 MQ
Xin chờ trong giây lát...

Hiện đại hóa hệ thống quan trắc, giải quyết "điểm nghẽn" trong ô nhiễm môi trường

Phiên bản di động