Hệ thống vận chuyển tro đáy Nhiệt điện Cao Ngạn - Thái Nguyên: Đồ án tốt nghiệp chi tiết

ƯỜ

Ạ Ọ

Ọ

TR

NG Đ I H C KHOA H C THÁI NGUYÊN

KHOA HÓA HỌC

Môn: Thi

ế ế ồ án công nghệ Hóa h cọ

t k đ

ề

ệ ố

ể

ậ

Đ tài:

Tìm hi u h th ng v n chuy n tro

ệ

ạ

đáy c a ủ công ty Nhi

t đi n Cao Ng n Thái

Nguyên

ự

Sinh viên th c hi n

ệ : Bùi Công Quân

ọ

ệ

ậ

L pớ : Công ngh kĩ thu t hóa h c k11

ả

ướ

ễ

Gi ng viên h

ng d n

ẫ : Nguy n Th

ị H ngồ

Hoa

Thái Nguyên, Tháng 5 năm 2016

ờ

ầ

L i nói đ u

ệ

ở

ệ

Hàng năm, các nhà máy nhi

ạ t đi n ch y than

ế ượ

ấ

ầ

ỉ

ượ

ra hàng trăm nghìn t n tro x than. H u h t l

ng tro này đ

ả t Nam th i ả c th i

ườ

ệ

ạ

ộ

ra môi tr

ả ng nh là m t lo i rác th i công nghi p mà không có

ử ụ

ử

ệ

ả

ồ

bi n pháp x lý và s d ng hi u qu ngu n tài nguyên quí giá này.

ấ ượ

ự

ề

Có nhi u nguyên do cho s lãng phí này: do ch t l

ứ ả

ệ ử

ệ

ườ

ế

ch a có công ngh x lý tro, ý th c b o v môi tr

ng và ti

ng tro kém, ệ t ki m

ế

tài nguyên ch a cao, ch a có các ch tài, chính sách liên quan, vv

ế

ấ

ề ẽ phân tích các v n đ liên quan đ n ch t l

t sau đây s

Bài vi

ệ ử

ề

ả

. ấ ượ ng ụ tro, công ngh x lý, ti m năng khai thác, qu n lý và các công d ng

ủ

ỉ

ệ ố

ể

ậ

th c tiự

ễn c a tro x than

và Tìm hi u h th ng v n chuy n tro

ệ

đáy c a ủ Công ty Nhi

ạ t đi n Cao Ng n Thái Nguyên

ả ơ

ị ồ

ễ

Em xin chân thành c m n cô

đã giúp

Nguy n Th H ng Hoa

ể ể

ệ ố

ể

ậ

ỡ ậ đ t n tình đ em có th hi u h n v

ề h th ng v n chuy n tro đáy

ệ

ủ c a công ty

Nhi

ạ t đi n Cao Ng n Thái Nguyên

và giúp em hoàn

ồ

thành bài đ án này

Sv: Bùi Công Quân

ụ ụ M c l c

Ớ I THI U

Ệ Ệ Ề Ạ Ớ

Ầ Ệ PH N I: GI Error: Reference source not found ..................................... Ệ I THI U KHÁI QUÁT V CÔNG TY NHI T ĐI N CAO NG N – 1.1 GI Error: Reference source not found VINACOMIN ................................................ ể ủ Error: Reference source

ệ

1.1.1 Quá trình hình thành và phát tri n c a công ty. not found ọ ố Error: Reference source not found 1.1.2.Các m c quan tr ng .......................... ứ ụ ủ ệ Error: Reference source not found 1.1.3. Ch c năng nhi m v c a công ty .... ấ ủ ệ ả ớ 1.1.4. Gi . . Error: Reference source i thi u công ngh s n xu t c a công ty. not found ớ ệ 1.2 Gi

Ứ

ườ ễ

ỉ Error: Reference source not found ............ Ể ở ng b i tro x Ậ Ệ Ố Ủ

Ạ Ệ

ề Error: Reference source not found i thi u v tro đáy ............................... ệ Error: Reference source not found 1.2.1. Khái ni m tro đáy ............................. ấ ọ ủ Error: Reference source not found 1.2.2. Tính ch t hóa h c c a tro đáy ......... ộ ố Error: Reference source not ủ ụ 1.2.3. ng d ng c a tro đáy lò trong cu c s ng found 1.2.4. Ô nhi m môi tr Ầ PH N II: H TH NG V N CHUY N TRO ĐÁY C A CÔNG TY Ệ Error: Reference source not .... NHI T ĐI N CAO NG N – THÁI NGUYÊN found

ớ ệ ố Error: Reference i tháp tro đáy ......

ậ

ệ ậ ơ ồ 2.1 S đ công ngh v n hành h th ng t source not found ệ ố Error: Reference source not found 2.2 V n hành h th ng ................................. 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

Ầ Ớ Ệ PH N I: GI I THI U

Ớ Ệ Ề Ệ Ệ 1.1 GI Ạ I THI U KHÁI QUÁT V CÔNG TY NHI T ĐI N CAO NG N

– VINACOMIN

ể ủ 1.1.1 Quá trình hình thành và phát tri n c a công ty.

ệ ệ ạ Hình 1.1 Công ty Nhi t đi n Cao Ng n

ệ ề ệ ạ Công ty Nhi t đi n Cao Ng n – Vinacomin ti n thân là Công ty Nhi ệ t

ệ ự ủ ệ ạ ổ đi n Cao Ng n – TKV là công ty con c a T ng công ty đi n l c Vinacomin

ộ ậ ự ả ệ ượ ậ (tr c thu c t p đoàn than khoáng s n Vi t Nam), đ ế c thành l p theo Quy t

ộ ưở ủ ố ệ ộ ị đ nh s 171/QĐBCN c a B tr ng B Công nghi p ngày 24 tháng 10 năm

ự ụ ệ ả ệ ệ ạ 2003, có nhi m v giúp TKV qu n lý D án Nhi ế t đi n Cao Ng n và ti p

ệ ậ ậ ả ấ nh n, v n hành, kinh doanh s n xu t đi n.

ọ ố 1.1.2.Các m c quan tr ng

ự ở Ngày 12/11/2002, kh i công xây d ng nhà máy.

ổ ướ ệ ố Ngày 3/2/2006, t ố máy s 1 hoà l i đi n qu c gia thành công.

ổ ư ậ ố ươ ạ Ngày 17/3/2007, bàn giao t máy s 1 đ a vào v n hành th ng m i.

ổ ố Ngày 20/7/2007, bàn giao t ộ máy s 2 và toàn b nhà máy cho Công ty

ệ ệ ạ Nhi t đi n Cao Ng n.

ụ ủ ứ ệ 1.1.3. Ch c năng nhi m v c a công ty

ủ ứ ụ ệ ệ ả ấ ử Ch c năng nhi m v chính c a công ty là s n xu t đi n năng và s a

ế ị ệ ữ ch a thi t b đi n

ệ ộ ậ ệ ạ ả Công ty nhi t đi n Cao Ng n thu c t p đoàn Than & khoáng s n Vi ệ t

ệ ệ ầ ệ ầ ồ ố Nam là công ty nhi t đi n đ t than theo công ngh t ng sôi tu n hoàn, g m 2

ượ ư ấ ị ứ ấ ổ t

ươ ậ ạ máy, công su t đ nh m c là 100MW công su t max 128MW. Đ c đ a vào ấ ng m i vào năm 2006, hàng năm công ty cung c p ử ụ s d ng và v n hành th

ướ ệ ệ ệ ả ố lên l i đi n qu c gia kho ng 600 tri u KWh đi n

ệ ị ấ ủ ỉ ử ụ Công ty s d ng than nhi ể ả t giá tr th p v a t nh Thái Nguyên đ s n

ệ ấ ệ ố ầ ầ xu t kinh doanh đi n. V i công ngh đ t t ng sôi tu n hoàn, có nhi

ử ồ ử ồ ớ ấ bu ng l a th p (800900

ượ ử ư ư ế ỳ ớ ệ ộ t đ oC) và quá trình cháy trong bu ng l a cùng v i đá vôi ỉ ng tro x ầ ể đ kh l u hu nh nên thành ph n ch a cháy h t khá cao sinh ra l

ả ớ th i ra l n.

ộ ệ ầ ệ ệ ữ Là m t trong nh ng nhà máy nhi

ỉ ộ ệ ả ế ượ ữ ể ử ụ s s ng tro x m t cách hi u qu .Trong chi n l t đi n đi đ u trong vi c thua gom và ủ ề c phát tri n b n v ng c a

ệ ạ ư ứ ệ ươ mình, Công ty Nhi t đi n Cao Ng n u tiên nghiên c u ph ng án đ u t

ậ ệ ả ẩ ấ ừ ấ ằ ỉ xu t các s n ph m v t li u không nung t ầ ư ả s n ả ắ ế tro x , nh m bi n ch t th i r n

ữ ả ả ố ơ ườ ệ ẩ ủ c a nhà máy thành s n ph m h u ích, b o v môi tr ng t

ẽ ử ụ ế ộ ớ ệ ườ ạ t h n, t o thêm ơ i lao đ ng, v i m c tiêu đ n 2015 s x lý h n công ăn vi c làm cho ng

ậ ệ ạ ả ỉ ỗ ấ ẩ ự 200.000 t n tro x m i năm thành các lo i s n ph m v t li u không nung, d a

ự ợ ẽ ớ ế ặ ầ ế trên s h p tác, liên k t liên doanh ch t ch v i các thành ph n kinh t khác.

ớ ấ ủ ệ ả ệ 1.1.4. Gi i thi u công ngh s n xu t c a công ty.

ả ấ ệ 1.1.4.1 Tình hình s n xu t nhi t đi n ệ ở ướ n ệ c ta hi n nay

ệ ạ ầ ớ ệ ủ ế ậ ệ ố Hi n t i, ph n l n các nhà máy nhi t đi n đ t than ch y u t p trung ở

ắ ầ ấ ồ ệ ệ ổ phía B c, do g n ngu n than. T ng công su t các nhà máy nhi t đi n đang

ở ờ ể ậ v n hành tính th i đi m tháng 5/2005 là 1.450 MW.

ộ ố ự ệ ạ Trong giai đo n 2005 2010 đã xây d ng m t s nhà máy đi n có công

ư ả ấ ớ ả su t l n nh H i Phòng (600 MW), Qu ng Ninh (1.200 MW), Uông Bí m ở

ạ ở ộ ộ r ng 1 và 2 (600 MW), Ninh Bình m r ng (300 MW)... Giai đo n 2010 2020

ệ ệ ớ ươ ư ự ẽ ế ụ s ti p t c xây d ng các nhà máy nhi t đi n l n nh Mông D ng (2.000

ơ MW), Nghi S n (3.000 MW), Vũng Áng (2.000 MW), Trà Vinh (3.800 MW),

ấ ổ Sóc Trăng (4.400 MW), Kiên Giang (1.200 MW)...T ng công su t các nhà máy

ệ ệ ươ ụ ả ơ ở nhi t đi n tính theo ph ng án ph t i c s vào năm 2010 là 4.250 MW, năm

ẽ ả 2015 s là 6.240 MW và năm 2020 là kho ng 7.240 MW.

ạ ệ ệ ử ụ ố ạ T i nhà máy nhi t đi n s d ng than, trong quá trình đ t t o ra l ượ ng

ỉ ấ ớ ế ế ả ượ ử ụ tro và x r t l n, chi m kho ng 30% đ n 35% l ng than s d ng. Trong đó

ả ấ ơ ố ơ ọ ỉ kho ng 20% x ỉ hình thành r i xu ng đ y lò h i thành x đáy lò còn g i là x

ạ ả ọ ầ ơ đ n, ph n còn l i kho ng 80% theo khói lò g i là tro bay. Than năng l ỉ ngượ

ả ệ ư ố vùng Qu ng Ninh có nhi t năng cao nh ng khó cháy. Trong quá trình đ t, hàm

ượ ư ư ế ẫ ố ị l ng than ch a k p cháy và ch a cháy h t, cu n theo khói lò, l n trong tro

ế ế ậ ớ ấ ượ ư ậ bay chi m đ n 20%, th m chí t ớ i 30%. V i ch t l

ệ ệ ỉ ệ ả ầ ư ệ nhà máy nhi ế ả t đi n ch là ph th i. Nhà máy nhi ủ ng nh v y, tro bay c a ự xây d ng t đi n ph i đ u t

ữ ễ ườ ấ ớ ả ể ư bãi th i đ l u gi tránh gây ô nhi m môi tr ng. V i su t tiêu hao than trung

ả ổ ượ ệ ượ bình kho ng 500 g/kWh, t ng l ử ụ ng than s d ng cho nhi ệ t đi n và l ng tr o

ấ ớ ạ t o thành là r t l n

ệ ệ ạ ấ ế ế Nhi t đi n Cao Ng n có công su t thi t k 100MW, hàng năm nhà

máy

ệ ụ ệ ả ạ ỏ nhi t đi n này tiêu th kho ng 450.000T than khai thác t i m Núi H ng ồ , mỏ

Khánh Hòa Thái Nguyên.

ệ ủ ả ấ ệ ệ ạ 1.1.4.2. Quy trình s n xu t đi n c a công ty nhi t đi n Cao Ng n

ổ ỗ ổ ử ụ ấ Nhà máy có hai t máy m i t ệ công su t 50mw, s d ng công ngh lò

ầ ế ị ứ ấ ơ ầ h i t ng sôi tu n hoàn, thi t b do hãng ALSTOM (LB Đ c) cung c p giám

ị ệ ố ọ ụ ấ ọ ệ ệ ặ ắ ạ ả sát l p đ t, trang b h th ng l c b i tĩnh đi nhi u su t l c đ t 99,98% b o

ố ả ườ ự ụ ỳ ả đ m các thông s th i vào môi tr ư ng đ ng b i khí l u hu nh ngay trong

ệ ệ ố ứ ạ ự ộ ụ ồ ườ bu ng đ t, ng d ng công ngh hi n đ i t đ ng hóa trong đo l ể ng, ki m

ử ề ể ả soát, đi u khi n ,x lí, qu n lý ...

ệ ượ ả ấ ể ệ ở ơ ồ Quy trình s n xu t đi n đ c th hi n s đ sau:

ơ ồ ệ ả ệ ề ấ Hình 1.2: S đ dây chuy n công ngh s n xu t đi n.

ệ ầ ậ ượ ậ ể ừ ỏ Nh p nhiên li u đ u vào: Than đ c v n chuy n t ồ m than Núi H ng

ườ ả ớ ạ ị ượ và Khánh Hòa theo đ ng băng t i than t i tr m cân đ nh l ng than trong

ạ ạ ậ ượ ườ ộ ườ nhà máy. T i tr m nh n than, than đ c chia làm hai đ ng, m t đ ng vào

ự ữ ộ ườ ấ ẳ ạ kho than d tr , m t đ ng c p th ng lên boongke than. T i boongke than,

ẽ ượ ấ ấ than s đ ờ c c p vào lò nh 2 máy c p than.

ơ ượ ễ ườ Trong lò quá trình sinh h i đ ạ ng l nh

ệ ộ ủ ạ ượ ơ ờ nh nhi t đ cháy c a than đ t 8500

ệ ể ệ ộ ế ổ đ i nhi t đ nâng nhi t đ đ n nhi ụ c di n ra liên t c trong các t oC. H i sinh ra đ ầ c yêu c u 5350 ộ c đi qua các b trao oC sau đó đ cượ ệ ộ ượ t đ đ

ơ ư đ a vào bao h i.

ơ ừ ơ ẽ ượ ấ ừ ự ố H i t bao h i s đ c c p t ệ ộ t đ

ứ ệ ộ ơ ượ ư ầ ị đ nh m c P= 8,83MPA, nhi t đ 5350 ớ turbin v i thông s áp l c và nhi oC. H i đ ủ c đ a qua các t ng cánh c a

ơ ượ ầ ộ ậ ố ộ turbin sinh công là quay turbin, m t ph n h i đ c trích xu ng b ph n gia

ệ ụ ệ ư ệ ộ nhi t làm nhi m v nâng nhi ệ ướ t n c ng ng và n ướ ấ ớ c c t t i nhi

ướ ượ ấ ừ ư ổ ể ắ ầ N c đ c b sung vào bình ng ng l y t sông C u qua b l ng l c t ầ t đ yêu c u. ọ ớ ệ i h

ử ố ướ ủ ưở ể ả ấ ượ ả ướ th ng x lý n c c a phân x ng Hóa đ đ m b o ch t l ng n c theo

ộ ượ ư ầ ơ ư ề yêu c u vào bình ng ng. Toàn b l ng h i thoát còn l ạ ượ i đ c đ a v bình

ạ ẽ ượ ơ ụ ướ ư ượ ư ng ng t i đây h i thoát s đ ự c ng ng t thành n c ng ng và đ

ưở ấ ượ ầ ố ướ x ể ng Hóa ki m tra ch t l ng theo thông s yêu c u. Sau đó n c phân ư c ng ng

ượ ư ơ ổ ệ ể đ c 2 b m ng ng qua các bình trao đ i nhi t đ nâng nhi ệ ộ ướ t đ tr ư c khi đ a

ự ữ ướ ứ ử ử ư ử vào kh khí. Bình kh khí có ch c năng d tr n c ng ng và kh khí CO

2 ướ c

ướ ướ ẽ ượ ử ấ ơ trong n ư c ng ng, n c trong bình kh khí s đ c 2 b m cao áp c p n

ườ ư ủ ạ ơ ụ ễ ộ vào các dàn t ng l nh c a lò. Qúa trình sinh h i, ng ng t d n ra m t cách

ụ ượ ướ ụ ầ ầ liên t c và tu n hoàn kín, l ng n c hao h t trong chu trình tu n hoàn s ẽ

ượ ổ ự ế ư đ c b sung tr c ti p vào bình ng ng.

ượ ụ ủ ụ ủ ố ứ Turbin đ c n i c ng tr c c a máy phát, khi turbin quay tr c c a máy

ư ử ủ ộ phát cũng quay theo và đ a dòng kích t c a stato vào máy phát, các cu n dây

ẽ ả ứ ủ ệ ệ ệ ế ạ ộ ứ roto c a máy phát s c m ng sinh ra s c đi n đ ng t o ra hi u đi n th phát

ầ ự ủ ượ ư ướ ra đ u c c c a máy phát và đ c đ a lên l i.

ủ ả ẩ ố ượ S n ph m cháy c a than đ t trong lò đ

ọ ượ ẽ ượ ớ ả ự ướ ế bay, tro thô có tr ng l ơ ng l n h n s đ ạ c chia làm 2 lo i tro thô và tro ờ i đáy lò nh c th i tr c ti p d

ượ ậ ự ế ớ ả máy th i tro và đ ể c v n chuy n tr c ti p t

ượ ẹ ẽ ườ ớ ộ ọ ộ ọ ụ l ng nh s đi theo đ ng khói t ọ i tháp tro đáy. Tro bay có tr ng ụ ệ i b l c b i tĩnh đi n ESP. B l c b i

ẽ ừ ệ ệ ế ề ệ ớ ộ tĩnh đi n làm vi c v i đi n th cao 72KV m t chi u s t

ữ ạ ạ ấ ạ ệ ẹ nh ng h t tro nh và thu chúng l i (hi u su t đ t 99,9%), tro bay s đ hóa hoàn toàn ẽ ượ c

ể ớ ự ủ ạ ờ ậ v n chuy n t i tháp tro bay nh áp l c c a khí nén. T i tháp tro bay và tro

ẽ ượ ụ ở đáy, tro bay và tro đáy s đ ồ ả ỉ c các xe chuyên d ng ch ra h th i x .

ớ ệ ề 1.2 Gi i thi u v tro đáy

ệ 1.2.1. Khái ni m tro đáy

ệ ố ỉ ượ ả Tro x trong nhà máy đi n đ t than đ c hình thành và th i ra d ướ i 2

ặ ọ ỉ ỉ ạ d ng: tro bay (Fly Ash) và tro đáy lò hay còn g i là x đáy lò ho c x (Bottom

ệ ấ ả ấ ố ể ả Ash). Trong quá trình đ t cháy than đ s n xu t đi n, kho ng 20% ch t vô c ơ

ả ượ ạ ớ ế ị ư không cháy và c l ng than ch a cháy h t b dính vón thành các h t l n và

ố ọ ỉ ướ ơ r i xu ng đáy lò g i là x than hay c năm 2010, tro đáy (Bottom Ash). Tr

ệ ườ ử ụ ệ ề ố các nhà máy đi n th ố ng s d ng công ngh lò đ t than phun truy n th ng.

ệ ượ ề ỗ ợ ị Than cám nguyên li u đ ộ c nghi n m n 200 mesh trên 90%, H n h p b t

ượ ố ủ ệ ấ ồ ơ than cùng gió nóng đ c phun vào bu ng đ t c a lò h i, hi u su t cháy

ườ th ng < 70%.

ệ ườ ử ụ ệ ố Sau năm 2010, các nhà máy đi n th

ầ ồ ấ ế ượ ậ trong lò t ng sôi. Than nguyên khai đ ng s d ng công ngh đ t than ố c đ p đ n 5÷8 mm r i c p vào lò đ t,

ủ ệ ấ ố ơ ớ ệ ớ ố ồ hi u su t cháy c a bu ng đ t cao h n 90%.

ử ầ ầ V i công ngh m i đ t than t ng ằ có kh khí sulfur b ng sôi tu n hoàn (Circulating Fluidizing Boiler CFB)

ụ ạ ệ ệ ủ ấ ấ cách dùng ch t h p th đá vôi t i các nhà máy nhi ậ t đi n c a T p đoàn than

ả ệ ả ơ ươ ạ ẩ ạ ộ khoáng s n Vi t nam (Na D ng, Cao Ng n, C m Ph , S n Đ ng, M o Khê

ỉ ạ ẳ ầ ...), thì tro x t o thành có các tính năng và thành ph n khoáng hoá khác h n so

ệ ố ệ ố ố ỉ ớ v i tro x than đ t theo công ngh đ t than phun. Theo công ngh đ t than

2) thoát ra khi đ tố

ử ầ ầ t ng sôi tu n hoàn có kh sulfur CFB thì khí dioxit sulfur (SO

ấ ấ ụ ẽ ạ ớ ụ cháy than s tác d ng v i ch t h p ph (đá vôi) mà hình thành th ch cao, bên

ồ ạ ự ỉ ệ ệ ạ c nh đó cũng t n t i vôi t do (CaO) trong tro x nhi ầ t đi n. Các thành ph n

ơ ồ ỉ chính trong tro x lò h i g m:

a. Tro bay:

ả ẩ ộ ừ ữ Là m t trong nh ng s n ph m t ủ quá trình cháy c a than, là khoáng

ấ ạ ừ ệ ố ệ ả ấ ị ch t m n còn l i t

ượ ẵ ấ ấ vi c đ t than trong lò nhà máy s n xu t đi n. Tro bay c u ố c có s n trong than, sau quá trình đ t ơ các ch t vô c không cháy đ ạ ừ t o t

ấ ấ ủ ế ậ ị ạ bi n thành v t ch t c u trúc d ng th y tinh và vô đ nh hình.

ậ ệ ắ ạ ơ ử ả ượ V t li u tro bay r n l i khi bay l l ng trong khói th i và đ c thu l ạ i

ờ ệ ố ứ ụ ạ ọ ạ ệ nh h th ng l c b i tĩnh đi n. Vì các h t tro bay c ng l i khi bay l

ả ạ ầ trong khí th i nên chúng nói chung chúng có d ng hình c u kính c t ơ ử l ng ỡ ừ ,5μm 0

ủ ế ừ ầ ủ ấ ạ ế đ n 100μm. Thành ph n c a tro bay c u t o ch y u t ôxít Silic (SiO

2), ôxit ế

2O3). Tro bay là nguyên li u quan tr ng đ ch

ắ ệ ọ ể nhôm (Al2O3) và ôxit s t (Fe

ạ ạ ụ ẹ ệ ầ ặ ị ạ t o bê tông đ m lăn và các lo i g ch nh có giá tr cao, các ph gia đ c hi u.

b. Tro đáy:

ữ ạ ầ ơ Là nh ng h t thô và to h n tro bay, là thành ph n không cháy đ

ở ỡ ạ ộ ừ ằ ế ạ trung đáy lò, c h t dao đ ng t ị b ng h t cát m n đ n h t s i ượ ậ c t p ạ ỏ (0.125 mm

ế đ n 2 mm).

ệ ấ ồ ệ ườ Ngu n cung c p than nhiên li u cho các nhà máy nhi ệ t đi n th ng s ử

ấ ượ ế ấ ậ ộ ớ ạ ụ d ng là lo i than ch t l ơ ng th p, có đ tro l n h n 32%, th m chí đ n 45%

ệ ộ ượ ệ ể ừ ớ ỉ nên các nhà máy nhi ả t đi n th i ra m t l ng tro x khá l n, có th t 2030%

ượ ử ụ l ng than s d ng.

Hình 1.3 Tro đáy

ọ ủ ấ 1.2.2. Tính ch t hóa h c c a tro đáy

ỉ ượ ấ ạ ủ ế ủ ắ Tro đáy và x lò đ c c u t o ch y u c a silica, nhôm, s t, v i t ớ ỷ ệ l

ỏ ơ ủ ầ ấ ợ ph n trăm nh h n c a canxi, magiê, sunfat, và các h p ch t khác. Các thành

ầ ủ ặ ỉ ố ủ ủ ế ồ ở ph n c a tro ho c x lò h t ụ ạ ph thu c ộ ch y u b i ngu n g c c a than .

ấ ượ ộ ấ ụ ủ ề Ch t l ng c a tro ph thu c r t nhi u và thành ph n

ế ẩ ượ ầ Các bon ch aư ượ ấ ớ cháy h t, trong các tiêu chu n, nó đ c gi ớ ạ ở i h n hàm l ng l n nh t là

12% (ASTM C618)

ủ ầ ạ ọ Thành ph n hoá h c trung bình c a tro đáy, tro bay Cao Ng n và tro bay

ượ ể ệ ả Ph L i ả ạ đ c th hi n qua b ng 1.1.

ả ủ ọ ầ B ng 1.1. Thành ph n hoá h c trung bình c a tro đáy, tro bay Cao

ạ ả ạ Ng n và tro bay Ph L i

ấ ượ ỉ ủ ượ Các ch tiêu ch t l ng c a tro bay và tro đáy Cao ng n ạ đ ể ệ c th hi n

ả qua b ng 1.2.

ả ấ ượ ỉ ủ B ng 1.2. Các ch tiêu ch t l ạ ng c a tro bay và tro đáy Cao ng n

ỉ ố ề ả ấ ạ ề Đánh giá theo ch s ho t tính ki m cho th y: c tro bay và tro đáy đ u

là tro siêu axit

ộ ổ ủ ị ạ ượ ể ệ ả ể Đ n đ nh th tích c a tro đáy Cao Ng n đ c th hi n qua b ng 1.3.

ả ộ ổ ị ủ B ng 1.3 ể Đ n đ nh th tích c a tro đáy Cao Ng n ạ

ạ ộ ạ ủ ỉ ố ượ ể ệ Ch s ho t đ phóng x c a tro bay và tro đáy đ ả c th hi n qua b ng

1.4.

ả ỉ ố ạ ộ ạ ủ B ng 1.4. Ch s ho t đ phóng x c a tro bay và tro đáy

ộ ố Ứ ụ ủ 1.2.3. ng d ng c a tro đáy lò trong cu c s ng

ế ớ ử ụ ể ế ố Trên th gi i, các qu c gia phát tri n luôn khuy n khích s d ng tro x ỉ

ừ ệ ự ệ ườ ề than t nhà máy nhi t đi n trong xây d ng đ ệ ng sá và đôi khi là đi u ki n

ơ ử ư ạ ộ ế ượ ả ỉ ượ ắ b t bu c. Đ n c nh t i Pháp có đ n 99% l ng tro x than th i ra đ c tái

ạ ậ ả ố ạ ử ụ s d ng, t i Nh t B n, con s này là 80%, t ố i Hàn Qu c là 85% .

ả ượ ệ ạ ệ ừ ủ Nam, theo quy ho ch c a ngành đi n thì s n l ng đi n t các nhà máy nhi Ở ệ t Vi ệ t

ệ ừ ụ ế ẫ ượ ố đi n đ t than t nay đ n năm 2020 v n liên t c tăng, và theo đó l ng tro, x

ệ ấ ừ ả th i ra hàng năm cũng không ng ng tăng lên. Năm 2008 có 2,27 tri u t n tro x ỉ ỉ

ệ ố ầ ệ ệ ấ ệ ệ ỉ nhi t đi n, trong đó tro đ t t ng sôi là 0,61 tri u t n. Tro, x nhi

ử ụ ứ ượ ệ ố ệ ộ ượ ậ t đi n nh n ổ ế c nghiên c u và s d ng ph bi n đ c trong công ngh đ t nhi t đ cao đ

ở ế ớ ệ ỉ ệ ệ ượ ậ trên th gi i và Vi t Nam. Ng ượ ạ c l i tro, x nhi t đi n nh n đ

ệ ố ế ớ ử công ngh đ t than kh khí sunfua trên th gi c trong ử ụ ứ i đã nghiên c u và s d ng

ậ ệ ự ộ trong m t vài lĩnh v c ự v t li u xây d ng.

ệ ệ ạ ượ ứ ụ Tro đáy nhà máy nhi t đi n Cao Ng n đã đ c ng d ng trong công

ệ ườ ấ ạ ả ngh làm đ ng, s n xu t g ch không nung

ứ ụ Sau đây là các ng d ng chính c a ủ tro đáy :

ề ắ a. Đ p n n

ị ứ ự ố ặ ẹ ỉ ử ể Do đ c tính ch u ng l c t ậ ệ t, nh , x lò sau x lý có th làm v t li u

ưở ự ề san n n lý t ng trong xây d ng :

ề ắ Đ p n n công trình.

ề ườ ắ Đ p n n đ ng.

ị ề b. Làm n n ch u lún

ể ắ ị ứ ử ự ể ề ỉ

ế ấ ư ề ầ Do tính ch u ng l c cao, x lò sau x lý có th dùng đ đ p n n các ườ ng ơ ế n i ti p giáp hai ph n công trình có k t c u khác nhau nh làm n n đ

ớ ầ ế ậ ằ ớ ế ti p giáp v i c u, làm vai d p dâng ti p giáp v i công trình tràn (b ng bê tông

ố c t thép).

ề c. Làm n n thoát n ướ c

ầ ớ ư ầ V i các công trình c n thoát n ướ ố c t ụ t, nh sân bóng đá, bóng b u d c,

ử ợ ỉ ướ ề ẽ … dùng x lò sau x lý làm n n s là thích h p do tính thoát n c cao.

ả ạ ấ ế ề d. C i t o đ t m m y u

Ở ơ ấ ử ụ ư ế ề ấ ầ ỉ n i đ t m m y u, nh vùng sình l y, đ t bùn, s d ng x lò sau x ử

ấ ề ạ ự ủ ề ỗ ẽ ị ứ ả lý đ t n n t i ch s làm tăng kh năng ch u ng l c c a n n.

ấ ạ ả e. S n xu t g ch không nung

ạ ạ ạ ỉ ượ ử ụ ừ G ch không nung (g ch đá ong, g ch x vôi) đã đ c s d ng t ư lâu, nh ng

ề ạ ố ạ ế ế ệ ả ổ ỉ còn nhi u h n ch và hi n ch chi m kho ng 8 % t ng s g ch xây bao che. Đ ể

ỷ ừ ệ ấ ế ả ố ấ ả s n xu t ra 40 t ạ viên g ch nung t nay đ n 2020 ph i tiêu t n 60 tri u t n than,

ả ử ụ ệ ả ệ ấ ấ ạ ặ riêng năm 2020 ph i s d ng 6,3 tri u t n than. Vi c s n xu t g ch nung, đ c bi

2, SO2 đ c h i nh h

ể ượ ủ ớ ộ ạ ả ưở ả là lò th công th i ra khí quy n l ng l n khí CO ệ t ế ng đ n

ườ ứ ẻ ố ườ ả ấ ồ môi tr ng s ng, s c kho con ng i, gi m năng su t cây tr ng

ệ ạ ấ ạ ủ ả ệ Hi n t i nhà máy s n xu t g ch không nung c a Công ty Nhi ệ t đi n

ấ ượ ủ ế ử ụ ỉ ả ệ ạ ả Cao Ng n s n xu t đ c 3 tri u viên/năm ch y u s d ng tro x th i ra t ừ

ấ ệ ả nhà máy s nh xu t nhi ệ t đi n.

ầ ậ ệ ả ạ ỷ B ng 1.5 Nhu c u v t li u xây nung và không nung (t viên g ch)

ố

ậ ệ V t li u xây T ng sổ ấ G ch đ t sét nung V t li u xây không nung

TT 1 2 3 4 ạ ậ ệ ỷ ệ T l không nung % 2015 32 24~25,6 6,4~8 10~25 2020 42 25,5~29,2 12,6~16,8 30~40 2010 25,0 22,5 2,5 10,0

Ư ể ả ế ỹ ậ ử ụ ấ ả ệ u đi m và hi u qu kinh t

ệ ẽ ổ ậ ệ ử ụ ủ li u không nung s làm thay đ i thói quen s d ng v t li u xây c a ng ậ k thu t trong s n xu t, s d ng v t ườ i

ẽ ể ả ắ ắ ẩ ạ ạ tiêu dùng. Ch c ch n s n ph m g ch không nung s phát tri n m nh m ẽ

ớ ờ trong th i gian t i.

ử ụ ư ẹ ạ ả ấ S d ng g ch xây không nung (bê tông nh , bê tông ch ng áp s n xu t

ừ ệ ả ỉ ế ỗ ợ t ầ tro x ) cho nhà cao t ng có hi u qu kinh t khá cao. Trong h n h p này

ạ ộ ể ừ ệ (tro đáy xi măng, vôi, th ch cao, b t nhôm), tro tuy n t tro đáy nhi

ố ượ ế ế ầ ể ậ thành ph n chính, chi m đ n 70 % kh i l ệ t đi n là ạ ầ ng. Vì v y nhu c u tro tuy n đ t

ấ ượ ị ườ ể ấ ạ ả ạ ch t l ứ ng đ cung ng cho th tr ng s n xu t g ch không nung, g ch bê

ư ẹ ấ ớ tông nh và bê tông ch ng áp là r t l n

ả ấ ạ Hình 1.4 S n xu t g ch không nung

ụ ả ấ f. Làm ph gia cho s nh xu t xi măng và bê tông

3 t

ượ ươ ố ớ ượ Tro đáy có hàm l ng CaOtd và SO ng đ i l n và hàm l ng MKN

ỉ ớ ụ ậ ỏ ủ ẩ ể ả ấ ợ ủ ộ nh . Vì v y ch v i tác d ng m đã có th gi m tác đ ng b t l

ố ấ ủ ế ạ nhân t này đ n tính ch t c a xi măng và bê tông. Tro đáy có ho t tính c i c a hai ườ ng

ễ ệ ạ ặ ớ ỳ ộ đ cao, có ho t tính puzolannic l n, đ c bi

ầ ử ụ ượ ể ạ ng SO l ề t cũng d nghi n và tu theo ử ụ 3 trong tro đáy mà có th không c n s d ng th ch cao khi s d ng

ử ụ ể ử ụ ụ nó làm ph gia cho xi măng. Có th x lý và s d ng tro đáy làm ph gia cho

xi măng và bê tông

ễ ườ 1.2.5. Ô nhi m môi tr ỉ ở ng b i tro x

ệ ậ ụ ệ ạ ệ ỉ ệ Hi n nay vi c t n d ng tro x vào trong công nghi p t i Vi ấ t Nam còn r t

ế ẫ ế ỉ ả ườ ấ ớ ả ưở ồ ạ h n ch d n đ n ngu n tro x th i ra môi tr ng là r t l n gây nh h ng nghiêm

ọ ườ ế tr ng đ n môi tr ng

ả ướ ệ ệ ạ ộ ử ̣ ̣ Hiên c n c có 18 nhà máy nhi

̀ t đi n than đang ho t đ ng s dung ́ ̃ ộ ướ ̉ ̣ nguôn than trong n ́ ươ c khoang 20 triêu tân môi năm, và theo m t c tính, các

ệ ấ ả ạ ỉ nhà máy này th i ra trên ba tri u t n x than hàng năm, bên c nh m t l ộ ượ ng

ầ ớ ấ tro bay l n g p vài ba l n.

ỉ ộ ố ố

ệ ệ ệ ầ ớ

ồ

ưở ễ

ử ụ ườ ượ ỉ i. S d ng tro x và ki m soát l

ế ấ ằ

ỉ ỏ ấ ng là v n đ ườ ng và ti ủ ễ ề ữ ể ả ấ

ả ắ ấ Tro x là m t trong s các ch t th i r n sinh ra trong quá trình đ t than ơ ở ủ t đi n và các c s công nghi p v i 2 thành ph n tro bay c a các nhà máy nhi ệ ệ ộ và tro đáy. Tùy thu c vào ngu n nhiên li u (than đá, than nâu…) và công ngh ố ượ ầ ầ ố ng và thành ph n tro x khác đ t (lò than phun, lò t ng sôi…) mà kh i l ế ứ ả ọ ườ ng đ n s c kh e con ng nghiêm tr ng và nh h nhau, gây ô nhi m môi tr ề ỉ ả ườ ế ng tro x th i ra môi tr ng ế ụ ắ ế ứ ầ t t và c p bách nh m kh c ph c ô nhi m môi tr h t s c c n thi ự ệ ki m tài nguyên khoáng s n, đ t đai, vì s phát tri n b n v ng c a các ngành công nghi p.ệ

Ệ Ố Ủ Ậ Ầ Ể PH N II: H TH NG V N CHUY N TRO ĐÁY C A CÔNG TY

Ạ Ệ Ệ NHI T ĐI N CAO NG N – THÁI NGUYÊN

ệ ệ ấ ạ ế ế Nhi t đi n Cao Ng n có công su t thi t k 100MW, hàng năm nhà

máy

ệ ụ ệ ả ạ ỏ nhi t đi n này tiêu th kho ng 450.000T than khai thác t i m Núi H ng ồ , mỏ

ộ ệ ệ ử ụ ạ Khánh Hòa Thái Nguyên. Đây là m t nhà máy nhi t đi n s d ng than đ t các

ườ ầ yêu c u v ề môi tr ng.

ệ ố ơ ồ ớ ệ ậ 2.1 S đ công ngh v n hành h th ng t i tháp tro đáy

HÖ thèng vËn chuyÓn tro ®¸y cã nhiÖm vô vËn chuyÓn tro tõ phÔu tro trung gian vÒ th¸p tro ®¸y. §¶m b¶o cho qu¸ tr×nh x¶ tro tõ lß h¬i ®îc liªn tôc, kÞp thêi.

ệ ố ơ ồ ệ ậ ớ Hình 2.1. S đ công ngh v n hành h th ng t i tháp tro đáy

HAD10BB002

C¸c thiÕt bÞ chÝnh trong hÖ thèng vËn chuyÓn: + PhÔu tro trung gian + ThiÕt bÞ ®iÒu tiÕt x¶ tro + èng dÉn vËn chuyÓn tro + Van vßm khÝ ®éng ®Çu vµo + Van vßm khÝ ®éng ®Çu ra HAD10BG001 HAD10BR050 HAD10AA180 HAD10AA170

HAD10CL101

HAD10AA158

+ ThiÕt bÞ ®o møc phÔu + ThiÕt bÞ ®o møc D-pump HAD10CL102 + Van vßm x¶ khÝ D-pump C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng: + KÝch thíc ®êng èng vËn chuyÓn:

§o¹n ®Çu: 152  14.5 mm.

§o¹n cuèi: 180  13 mm.

+ Dung tÝch phiÔu tro trung gian: + Áp suÊt khÝ nÐn ®iÒu khiÓn: + Áp suÊt khÝ nÐn vËn chuyÓn:

+ NhiÖt ®é tro khi vËn chuyÓn: 4 m3 0,5 MPa 0,8 MPa 70oC 140oC

́ ̀ ́ ̣ ̉ ̣ Nguyên ly lam viêc cua hê thông

Tro ®¸y tõ phÔu tro trung gian tù r¬i xuèng thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt x¶ tro. Khi thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt x¶ tro ®· ®Çy (do thiÕt bÞ b¸o møc nhËn biÕt), van vßm ®Çu vµo ®îc ®ãng l¹i. KhÝ nÐn vËn chuyÓn ®îc ®a tíi, ®ång thêi van vßm ®Çu ra còng ®îc më. Tro trong thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt bÞ ®Èy vµo ®êng èng vËn chuyÓn ®a vÒ th¸p tro ®¸y.

Van khÝ nÐn vËn chuyÓn chÝnh më hoµn toµn ®Ó cung cÊp khÝ nÐn trong thêi gian vËn chyÓn. NÕu chu tr×nh vËn chuyÓn tiÕp theo kh«ng ®îc tiÕn hµnh tríc kho¶ng thêi gian cã hiÖu lùc th× van nµy ®îc ®ãng l¹i.

Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, ¸p suÊt d trong thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt x¶ tro ®îc x¶ vÒ phÔu tro trung gian. §Ó tr¸nh cho phÔu cã ¸p lùc d do ®ã ¸p lùc trong phÔu tro ®îc x¶ vµo ®iÓm ®æi híng cña dßng khãi ®u«i lß.

ậ ệ ố

2.2 V n hành h th ng 2.2.1. KiÓm tra tríc khi khëi ®éng

ch¾c ch¾n

+ C¸c ¸p kÕ, nhiÖt kÕ ®Çy ®ñ + C¸c nót khëi ®éng vµ dõng lµm viÖc tèt + ThiÕt bÞ vµ khu vùc lµm viÖc s¹ch sÏ

2.2.2. §a hÖ thèng vµo lµm viÖc

HÖ thèng vËn chuyÓn tro ®¸y lµm viÖc bëi thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn tù ®éng PLC. Khi khëi ®éng ch¬ng tr×nh lµm viÖc cña thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn, hÖ thèng sÏ kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn sau :

HDA10AA158

QEB13CP105/505 HAD10AA180 HAD10AA170 QEB13AA210

+ Van x¶ khÝ ë tr¹ng th¸i më + ¸p lùc thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt x¶ tro < 0,3 bar + Van vßm ®Çu vµo ®ãng kÝn + Van vßm ®Çu ra ®ãng kÝn + Van c©n b»ng ¸p lùc ®ãng kÝn Khi c¸c ®iÒu kiÖn liªn ®éng ®îc tho¶ m·n th× c¸c bíc lµm viÖc cña

Më van vßm ®Çu vµo HAD10AA180

Khëi ®éng bé ®Õm thêi gian ng¾n 30s

chu tr×nh sÏ nh sau: - Bíc 1: - Bíc 2:

Khi tÝn hiÖu b¸o møc tro trong thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt ®· ®Çy vµ bé ®Õm thêi gian ng¾n kÕt thóc th× khëi ®éng bé ®Õm vît thêi gian 0.1 gi©y (®Ó ®¶m b¶o thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt ®Çy tro ).

Lu ý: Khi van vßm ®Çu vµo cha më th× hÖ thèng më van khÝ nÐn vËn

chyÓn chÝnh QEB13AA211 - Bíc 3:

Khi bé ®Õm vît thêi gian kÕt thóc th× van vßm ®Çu vµo HAD10AA180 vµ van x¶ khÝ HDA10AA158 ®ãng l¹i. Khëi ®éng thêi gian kiÓm so¸t 5 phót ®Ó ®¶m b¶o chu tr×nh vËn chuyÓn kÕt thóc trong kho¶ng thêi gian cµi ®Æt - Bíc 4: - Bíc 5:

Khi ¸p suÊt trong thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt c©n b»ng víi ¸p suÊt ®êng èng th× van vßm ®Çu ra HAD10AA170 më sau thêi gian trÔ 3 gi©y. §ång thêi víi qu¸ tr×nh më van vßm ®Çu ra më th× van thæi ®¸y QEB13AA150 còng ®îc më. Thêi gian vËn chuyÓn 3 phót ®îc khëi ®éng. Trong thêi gian nµy tro trong thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt bÞ ®Èy vµo ®êng èng ®a vÒ th¸p tro.®¸y

- Bíc 6:

Khi thêi gian vËn chuyÓn kÕt thóc vµ ¸p suÊt trong thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt x¶ tro < 0,5 bar th× van vßm ®Çu ra HAD10AA170 ®ãng l¹i. §ång thêi van c©n b»ng ¸p lùc QEB13AA210 vµ van khÝ thæi ®¸y QEB13AA150 ®ãng l¹i. - Bíc 7:

Më van x¶ khÝ HDA10AA158. Sau khi van x¶ khÝ më th× hÖ thèng hoµn thµnh mét chu tr×nh lµm viÖc.Qu¸ tr×nh vËn chuyÓn tiÕp tôc chu tr×nh míi. Chó ý:

Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc van vßm ®Çu ra më tíi mét vÞ trÝ cµi ®Æt ®Ó x¶ tro víi thêi gian thÝch hîp. V× vËy trªn thiÕt bÞ ®iÒu tiÕt cã l¾p mét nót Ên ®Ó ngêi vËn hµnh më hoµn toµn van nµy khi cã c¸c h¹t tro cã kÝch thíc lín tÝch tô ë van. Khi ngêi vËn hµnh t¸c ®éng vµo nót Ên th× van ®îc më hoµn toµn vµ sau 2 gi©y van tù trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu. Van chØ më khi hÖ thèng ®ang lµm viÖc.

Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O

ệ ế Tài li u ti ng Vi ệ t

ổ ệ ầ [1] Công ty C ph n T v n và đ u t

ư ấ ể ạ ế ệ ề M và công nghi p Vinacomin. Đi u ể t Nam đ n năm 2020 có xét tri n

ế ộ ầ ư ỏ ỉ ch nh quy ho ch phát tri n ngành than Vi ọ v ng đ n năm 2030 (Hà N i 2009).

ử ụ

ế ể ậ ề ệ ệ ệ ộ

ố ầ ỉ ủ [2] Đàm H u Đoán, Ki u Cao Thăng và NNK. Tái ch và s d ng tro x c a ị t Nam. Tuy n t p Báo cáo H i ngh ọ ự nhiên và Công

ệ ữ ạ các Nhà máy Nhi t đi n ch y than Vi KHCN Tuy n khoáng toàn qu c l n III, NXB Khoa h c t ngh (Hà N i 2010).

ứ ể ễ ạ ỉ ể ộ ị ồ ữ [3] Nguy n Th H ng Hoa, Ph m H u Giang. Nghiên c u tuy n tro x nhà

ệ ệ ệ ạ ạ máy nhi t đi n Cao Ng n, Thái Nguyên (T p chí Công nghi p M , s ỏ ố

3/2011).