Công nghệ kiểm soát khí thải nhà máy nhiệt điện

Tập đoàn General Electric (GE) đã nghiên cứu và ứng dụng thành công nhiều giải pháp nâng cao hiệu suất phát điện, kiểm soát khí thải và bảo vệ môi trường sinh thái.

Nâng cao hiệu suất phát điện

Hiện nay, khoảng 40% nguồn điện trên thế giới được sản xuất từ than, đặc biệt tại các quốc gia có tốc độ phát triển kinh tế nhanh như Ấn Độ, Trung Quốc, châu Á, Trung Đông và châu Phi. 

Tại Việt Nam, theo Quy hoạch điện VII điều chỉnh, để đáp ứng mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020, tổng công suất đặt các nhà máy điện dự kiến khoảng 60.000 MW. Trong đó, nhiệt điện than chiếm khoảng 42,7% tổng công suất. Vấn đề cấp bách đặt ra là, bên cạnh việc nâng cao hiệu suất nhiệt điện than, phải thực hiện đồng bộ các giải pháp bảo vệ môi trường sinh thái.

Thực hiện mục tiêu này, GE Steam Power Systems đã phát triển thành công công nghệ tái nhiệt kép siêu tới hạn, giúp các nhà máy nhiệt điện đạt được hiệu suất cao nhất lên tới gần 50% (hiệu suất trung bình trên thế giới hiện nay là 33%). Công nghệ này còn góp phần giảm đáng kể lượng khí thải carbon. Theo tính toán của GE Steam Power Systems, cứ tăng 1% hiệu suất các nhà máy nhiệt điện sẽ giảm 2% lượng khí thải carbon. Đây được xem là công nghệ hiệu quả nhất trên thế giới tính đến thời điểm này và GE đang tiếp tục nghiên cứu nâng cao hơn nữa hiệu suất các nhà máy phát điện. 

GE còn cung cấp các giải pháp kỹ thuật số nhằm nâng cao hiệu suất và độ tin cậy các nhà máy điện. Một trong những giải pháp đó là sử dụng Plant Optimization để tìm ra sự khác biệt giữa hiện trạng hoạt động với công suất thiết kế của nhà máy, hạn chế tối đa các sự cố bất ngờ có thể xảy ra làm cho nhà máy phải tạm ngừng hoạt động. GE ước tính, chỉ cần tăng hiệu suất từ 1 – 2% có thể giúp nhà máy tiết kiệm được chi phí vận hành khoảng 2 triệu USD/năm.

Hiệu suất lò hơi là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất hoạt động của nhà máy nhiệt điện. Phần mềm mà GE tạo ra đã góp phần nâng cao độ tin cậy và hiệu quả hoạt động của lò hơi, có thể giảm khoảng 1 – 2% khí thải CO2 và từ 10 – 15% khí thải NOx, góp phần tiết kiệm 67.000 tấn than mỗi năm. GE còn phát triển ứng dụng SmartStart góp phần cải thiện các thông số hoạt động của thiết bị mà vẫn đảm bảo hiệu quả vận hành nhà máy trong trường hợp thay đổi thông số vận hành do quá tải hoặc buộc phải hoạt động cầm chừng. Một ứng dụng khác là Coal Organier (ứng dụng phân tích than) – phân tích trực tuyến chất lượng than cho phép điều chỉnh quá trình đốt cháy và quản lý khí thải dựa trên các tính chất của than. Kết quả phân tích này cùng với hệ thống cảnh báo sớm sẽ nhắc nhở các nhà điều hành khi chất lượng than thay đổi và từ đó đề xuất các giải pháp làm hạn chế lượng khí thải…

Ông Sebastien Desvignes – Giám đốc kỹ thuật số GE Steam Power Systems khẳng định: “Với những ứng dụng này, GE mong muốn đem đến một cuộc cách mạng trong hoạt động của các nhà máy nhiệt điện, nâng cao hiệu quả hoạt động cũng như giảm thiểu tác động tới môi trường. Và để đáp ứng nhu cầu năng lượng trong tương lai, GE đã và đang tiếp tục nghiên cứu các giải pháp để nâng cao hơn nữa hiệu suất của các nhà máy điện”.

Cải thiện môi trường sống

Khi cộng đồng thế giới đối mặt với thách thức biến đổi khí hậu do phát thải khí nhà kính, các quy chuẩn về môi trường ngày càng đòi hỏi phải chặt chẽ hơn. Trong nhiều thập kỷ qua, GE Steam Power Systems luôn nỗ lực tìm kiếm giải pháp giúp khách hàng giảm thiểu lượng phát thải khí nhà kính trong quá trình sản xuất năng lượng. Đến nay, GE đã lắp đặt hệ thống kiểm soát khí thải tại các nhà máy điện và nhà máy sản xuất công nghiệp với tổng công suất khoảng 500 GW, với mục đích loại bỏ các chất gây ô nhiễm và các chất độc hại trong không khí. 

Ông Fernando Bertoni - Chủ tịch Bộ phận Các giải pháp kiểm soát môi trường của GE Steam Power Systems cho biết: “Chúng tôi đã thành lập 4 trung tâm phát triển công nghệ hiện đại trên thế giới, nhằm kiểm soát chặt chẽ môi trường xung quanh các nhà máy điện. Cụ thể, hệ thống khử lưu huỳnh (FGD) được phát triển và thử nghiệm tại Vaxjo – Thụy Điển; Công nghệ khí ướt được phát triển tại Milan – Italia; Trung tâm nghiên cứu công nghệ khử khí NOx (SCR) đặt tại bang Tennessee – Hoa Kỳ; Trung tâm chuyên về công nghệ khử khí lưu huỳnh SOx (FGD) sử dụng nước biển đặt tại Bắc Kinh – Trung Quốc. Mỗi trung tâm hoạt động với những mục tiêu khác nhau, hỗ trợ khách hàng thực hiện đầy đủ các quy định về môi trường một cách nghiêm ngặt nhất với mức chi phí thấp nhất”.

Các hệ thống kiểm soát chất lượng không khí đã loại bỏ oxit Nito (NOx), oxit lưu huỳnh (SOx) và các hạt vật chất khác ra khỏi môi trường tại các nhà máy nhiệt điện. Những giải pháp này có thể loại bỏ tới 95% NOx và 99% SOx mà không tạo ra sản phẩm phụ hoặc bất kỳ chất phản ứng nào khác. Khi các quy định của thế giới thay đổi, công nghệ của GE cũng sẵn sàng thay đổi cho phù hợp với quy định mới. Hệ thống của GE vừa có thể được lắp đặt trong các nhà máy nhiệt điện mới xây dựng, vừa có thể lắp bổ sung vào các nhà máy đang hoạt động. GE cung cấp nhiều giải pháp đồng bộ, đa dạng, từ một bộ phận đơn lẻ đến một hệ thống hoàn chỉnh, mang lại cho khách hàng các giải pháp tốt nhất, giảm lượng khí phát thải và tuân thủ đầy đủ những quy định ngày càng nghiêm ngặt. 

GE còn cung cấp dịch vụ bảo trì và nâng cấp thiết bị cho tất cả các nhà sản xuất điện và khách hàng sẽ được hưởng nhiều tiện ích từ khả năng này của GE, cũng như khả năng làm việc với tất cả các thiết bị trong nhà máy chứ không chỉ giới hạn ở các hệ thống kiểm soát chất lượng không khí. Trong bối cảnh các quy chuẩn về chất lượng không khí ngày càng chặt chẽ hơn, công nghệ của GE giúp các nhà máy không chỉ đáp ứng mà còn vượt các yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường. Nhờ đó, các nhà máy nhiệt điện có thể đáp ứng đầy đủ những quy định ngày càng chặt hơn thay vì phải thay đổi công nghệ, nâng cấp hệ thống hay thậm chí phải đóng cửa nhà máy. 

• 26/12/2016 01:55
• Theo TCĐL Chuyên đề Quản lý và Hội nhập
• 14532

• Công nghệ, kiểm soát, khí thải, nhà máy nhiệt điện,