TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu đánh giá tiềm năng giảm phát thải
khí ơ nhiễm của hoạt động đốt than kèm phụ
gia tại nhà máy nhiệt điện
Nguyễn Đình Mạnh
Ngành: Điều khiển – Tự động hóa

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Trần Thanh Chi

Viện:

Điện

HÀ NỘI, 2021


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cám ơn các Giáo sư, phó Giáo sư, Tiến sỹ và các
giảng viên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Khoa học và Cơng nghệ Mơi trường
đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho tôi rất nhiều kiến thức lý luận cũng như thực tiễn quý
báu để giúp tôi nâng cao trình độ, hồn thành tốt các chương trình học tập. Đồng thời, tạo
điều kiện cho tơi có đủ điều kiện, khả năng để nghiên cứu và hoàn thành Luận văn này.
Tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến TS Trần Thanh Chi đã nhiệt tình, trách nhiệm
đem kiến thức, kinh nghiệm để hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm Luận văn
từ khi xây dựng đề cương, bản thảo đến khi hoàn thành Luận văn của mình. Đồng thời tơi
cũng xin cám ơn đến Lãnh đạo và cán bộ nhân viên của Viện Năng Lượng, Công ty cổ
phẩn Nhiệt điện Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tơi tìm hiểu tình hình

thực tế và cung cấp tài liệu, số liệu để tôi hồn thành Luận văn này.
Trong q trình nghiên cứu, hồn thành Luận văn này tôi đã cố gắng học tập nhiều
cơ sở lý luận, thực tiễn. Nhưng do hạn chế về mặt thời gian nên không tránh khỏi những
khiếm khuyết, do đó tơi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và chỉ bảo của các
thầy, cơ và bạn bè trong lớp để Luận văn được hoàn thiện hơn, thực sự có giá trị về mặt lý
luận và thực tiễn.
Xin chân trọng cám ơn!

HỌC VIÊN

1


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài: Nghiên cứu đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí ơ nhiễm của hoạt động đốt
than kèm phụ gia tại nhà máy nhiệt điện
Tác giả luận văn: Nguyễn Đình Mạnh

Khóa: CH2019A

Người hướng dẫn: TS. Trần Thanh Chi
Nội dung tóm tắt:
a. Lý do chọn đề tài:.
Trong lĩnh vực sản xuất điện năng, nhiệt điện đốt than đang đóng vai trị chủ đạo,
Theo quy hoạch phát triển nguồn điện quốc gia giai đoạn 2010- 2020, tổng công suất lắp
đặt nguồn nhiệt điện năm 2020 là 48400 MW và đến năm 2030 là 92300 MW chiếm 70,8
% tổng sản lượng điện của cả nước, trong đó nhiệt điện than chiếm 56,4 %. Cùng với sự
phát triển của nhiệt điện, nhu cầu than tăng cao trong thời gian tới, nhu cầu giảm thiểu
lượng tiêu thụ nhiên liệu than, nâng cao hiệu suất và giảm phát thải là yêu cầu cấp thiết
của các nhà máy nhiệt điện. Giải pháp phù hợp với các đối tượng này là cải thiện điều

kiện cháy trong lò hơn bằng việc đốt than kèm với phụ gia.
Xuất phát từ thực tiễn đó, tác giả thực hiện đề tài “Nghiên cứu đánh giá tiềm năng
giảm phát thải khí ơ nhiễm của hoạt động đốt than kèm phụ gia tại nhà máy nhiệt điện ’’
b. Mục đích nghiên cứu của luận văn:
Đánh giá được khả năng giảm thiểu phát thải khí ơ nhiễm của hoạt động đốt than
kèm phụ gia tại nhà máy nhiệt điện thông qua số liệu phát thải trước và sau khi sử
dụng phụ gia.
c. Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu điển hình tại nhà máy nhiệt điện Hải Phòng.
Cụ thể:
-

Thu thập số liệu phát thải khí ơ nhiễm và đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí ơ
nhiễm của hoạt động đốt than kèm phụ gia của nhà máy nhiệt điện Hải Phịng

d. Tóm tắt cơ đọng các nội dung chính
-

Khái qt về các loại phụ gia trên thị trường hiện nay và lý do lựa chọn phụ gia áp
dụng cho nhà máy nhiệt điện Hải Phòng
2


-

Thu thập số liệu phát thải khí SO2, NOx, CO2 trong khí thải lị hơi trước khi sử
dụng và sau khi sử dụng phụ gia tại các chế độ thử nghiệm

-


Đánh giá lợi ích của phụ gia Eplus

e. Phương pháp nghiên cứu.
Tiến hành thu thập số liệu thực nghiệm đo đạc thơng số khí thải trong khói lị trước và
sau khi sử dụng phụ gia. Từ đó tiến hành tính tốn đánh giá lợi ích của phụ gia Eplus
f. Kết luận:
Khi đốt than kèm phụ gia E-Plus trên thiết bị thực tế tại lò hơi số 3 của Nhà máy
Nhiệt điện Hải Phịng, có thể thấy rõ hiệu quả trong việc giảm các thành phần khí phát
thải như SO2, NOx, CO.
Có thể nói, việc sử dụng các chất phụ gia đốt kèm được xem là giải pháp tối ưu và
cần thiết trong việc phát triển bền vững các ngành công nghiệp có liên quan đến khai
thác chế biến và sử dụng than, giúp tiết kiệm năng lượng, giảm lượng than nhiên liệu,
giảm thiểu khí phát thải tại các nhà máy nhiệt điện than

3


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................................ 10
1.1.
Tổng quan về ngành nhiệt điện trên thế giới và Việt Nam ....................... 10
1.1.1. Thế giới .......................................................................................................... 10
1.1.2. Việt nam ......................................................................................................... 12
1.2.
Tổng quan về cơng nghệ lị than phun và lị tầng sơi................................. 15
1.2.1. Lị hơi than phun ........................................................................................... 15
1.2.2. Lị hơi tầng sơi ............................................................................................... 17
1.3.
Tổng quan về than và phụ gia sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện của

Việt Nam........................................................................................................................ 19
1.3.1. Than ............................................................................................................... 19
1.3.2. Phụ gia ........................................................................................................... 22
1.4.
Hiện trạng ơ nhiễm khơng khí ngành nhiệt điện ....................................... 25
1.3.1. Cơ chế hình thành khí thải trong lị hơi ...................................................... 25
1.3.2. Phát thải khí nhà kính trong ngành điện .................................................... 28
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 31
2.1.
Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 31
2.1.1. Lò hơi số 3 của nhà máy nhiệt điện Hải Phòng .......................................... 31
2.1.2. Phụ gia Eplus ................................................................................................ 33
2.2.
Phương pháp thực hiện ................................................................................ 34
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu ...................................................................... 34
2.2.2. Phương pháp thực nghiệm ........................................................................... 35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 41
3.1.
Kết quả đo phát thải SO2, NOx, CO2 trong khi thải lị hơi ....................... 41
3.2.
Đánh giá lợi ích của phụ gia E Plus............................................................. 52
3.2.1. Lợi ích kỹ thuật: ............................................................................................ 52
3.2.2. Lợi ích về mơi trường của phụ gia ............................................................... 53
3.2.3. Lợi ích kinh tế của phụ gia ........................................................................... 53
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 68

4



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Sản lượng nhiệt điện than trên thế giới năm 2016- 2017
Bảng 1.2. Dự kiến cân đối cung cầu than từ năm 2013-2030
Bảng 1.3: Danh sách các đơn vị đã sử dụng và đốt thử nghiệm phụ gia tại VN
Bảng 1.4: Nồng độ N2O thải ra từ các thiết bị đốt nhiên liệu hóa thạch
Bảng 1.5. Ước tính phát thải khí nhà kính từ ngành năng lượng trong năm 2010 và dự báo
năm 2020, 2030
Bảng 2.1. Đặc tính thiết kế lị hơi số 3
Bảng 2.2. Đặc tính than thiết kế cho lị hơi
Bảng 2.3. Thiết bị phục vụ thí nghiệm
Bảng 2.4. Tiến hành thí nghiệm đốt than kèm phụ gia E plus theo các tỷ lệ khác nhau
Bảng 3.1. Kết quả phân tích khói thải lị hơi số 3 trước khi đốt thử nghiệm phụ gia Eplus
Bảng 3.2. Kết quả phân tích than ngun lị hơi số 3 trước khi đốt thử nghiệm phụ gia
Eplus
Bảng 3.3: Kết quả phân tích khói thải lị hơi số 3 khi đốt thử nghiệm phụ gia E plus
Bảng 3.4. Kết quả phân tích than cấp lị hơi số 3 khi đốt thử nghiệm phụ gia E plus
Bảng 3.5: Kết quả chuyển đổi thành phần khói thải lị hơi số 3 trước và sau khi đốt thử
nghiệm phụ gia Eplus về điều kiện tiêu chuẩn
Bảng 3.6: Lượng phụ gia sử dụng với các loại nhiên liệu
Bảng 3.7. Kết quả thí nghiệm sơ bộ trước và sau khi đốt than cấp phụ gia Eplus ở tải 300
MW

5


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Diễn biến phát triển các loại nguồn điện giai đoạn 2000- 2017
Hình 1.2: Cơ cấu các loại nguồn điện trong hệ thống điện Việt Nam
Hình 1.3. Q trình phản ứng oxi hóa HCN thành NO
Hình 1.4. Q trình phản ứng oxi hóa NH3 thành NO

Hình 1.5. Phát thải CO2 từ tiêu thụ năng lượng trên thế giới và Việt Nam
Hình 1.6. Biểu đồ phát thải khí nhà kính ở một số nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam
Hình 2.1. Sơ đồ q trình thí nghiệm tại nhà máy Nhiệt điện Hải Phịng
Hình 2.2. Đầu phun dung dịch
Hình 2.3. Sơ đồ cấp phụ gia vào lị đốt
Hình 3.1. Đồ thị so sánh kết quả đo trung bình thành phần khí thải SO2, CO, NOx trước và
sau khi sử dụng phụ gia E- plus
Hình 3.1. Sơ đồ q trình phản ứng quang hóa
Hình 3.3. Sơ đồ phản ứng quang xúc tác
Hình 3.4. Sơ đồ phản ứng ơxy hóa của chất xúc tác TiO2
Hình 3.5. Sơ đồ phản ứng khử của phụ gia xúc tác E-Plus đối với NOx, SOx và CO
Hình 0.6. Minh họa phản ứng cháy khi có và khơng phụ gia

6


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
NMNĐ: Nhà máy nhiệt điện
NMTĐ: Nhà máy thủy điện
BMCR: Năng suất hơi cực đại
LNG: Khí thiên nhiên hóa lỏng
NLSC: Năng lượng sơ cấp
LPG: Khí hóa lỏng
EIA: Energy Information Administration
HFO: Dầu nặng

7


LỜI MỞ ĐẦU

Theo tính tốn trong quy hoạch phát triển năng lượng quốc gia, giai đoạn 20102020 định hướng đến năm 2025, Việt Nam có thể xuất hiện sự mất cân đối cung cầu về
nguồn năng lượng sơ cấp nội địa. Theo đó, nước ta trở thành nước nhập khẩu năng lượng
và mức phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu ngày càng tăng. Hiện nay, cùng với xu
hướng công nghiệp hóa- hiện đại hóa, nền cơng nghiệp nước ta đang phát triển rất mạnh
mẽ.
Trong lĩnh vực sản xuất điện năng, nhiệt điện đốt đang đóng vai trị chủ đạo, theo
quy hoạch phát triển nguồn điện quốc gia giai đoạn 2010- 2020, tổng công suất lắp đặt
nguồn nhiệt điện năm 2020 là 48400 MW và đến năm 2030 là 92300 MW chiếm 70,8 %
tổng sản lượng điện của cả nước, trong đó nhiệt điện than chiếm 56,4 %. Cùng với sự
phát triển của nhiệt điện, nhu cầu than tăng cao trong thời gian tới, trong đó: Than nội địa
cấp cho NMNĐ là than antraxit cám xấu (than tốt nhất cấp cho sản xuất điện là cám 5,
còn lại đa phần là cám 6 có độ tro từ 30-40%), chất bốc thấp (< 6%), nên rất khó đốt cháy.
Đối với các lị hơi đốt than bột (chiếm tỷ trọng chủ yếu trong sản xuất điện) phụ tải nhỏ
hơn 70% định mức đã phải đốt kèm dầu, phụ tải ≤ 50% định mức đã phải chuyển sang đốt
toàn dầu, lượng cacbon chưa cháy còn lại trong tro rất cao, từ 15 - 20%, làm giảm hiệu
suất năng lượng của nhà máy điện tới 3-4% và phát thải các khí ơ nhiễm mơi trường và
khí nhà kính lớn làm gia tăng khối lượng than tiêu thụ. Như vậy, nhu cầu giảm thiểu
lượng tiêu thụ nhiên liệu than, nâng cao hiệu suất và giảm phát thải là yêu cầu cấp thiết
của các nhà máy cũ và các nhà máy đang hoạt động. Giải pháp phù hợp với các đối tượng
này là cải thiện điều kiện cháy trong lò hơn bằng việc đốt than kèm với phụ gia.
Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường có nhiều loại phụ gia với nhiều đặc tính, có tỷ lệ
và cơ chế phối trộn khác nhau, nhưng để đốt hiệu quả phụ gia trong lị thì điều kiện cháy,
tỷ lệ phụ gia và các tác động phụ khác như ăn mòn lò hơi, khả năng gây độc khi tiếp
xúc… cần được nghiên cứu kỹ và xây dựng thành quy trình chuẩn. Hơn nữa, với thị
trường phụ gia phong phú như hiện nay, thì phụ gia nào phù hợp để sử dụng cho các
NMNĐ than ở Việt Nam cũng cần phải xem xét lựa chọn.

8



Xuất phát từ thực tiễn đó, tác giả thực hiện đề tài “Nghiên cứu đánh giá tiềm năng
giảm phát thải khí ơ nhiễm của hoạt động đốt than kèm phụ gia tại nhà máy nhiệt điện ’’.
Mục tiêu của luận văn
Đánh giá được khả năng giảm thiểu phát thải khí ô nhiễm của hoạt động đốt than kèm phụ
gia tại nhà máy nhiệt điện thông qua số liệu phát thải trước và sau khi sử dụng phụ gia.
Phạm vi nghiên cứu :
Nghiên cứu điển hình tại nhà máy nhiệt điện Hải Phịng.
Cụ thể:
-

Thu thập số liệu phát thải khí ơ nhiễm và đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí ô
nhiễm của hoạt động đốt than kèm phụ gia của nhà máy nhiệt điện Hải Phòng

Các nội dung thực hiện chính
- Khái quát về các loại phụ gia trên thị trường hiện nay và lý do lựa chọn phụ gia áp dụng
cho nhà máy nhiệt điện Hải Phòng
- Thu thập số liệu phát thải khí SO2, NOx, CO2 trong khí thải lò hơi trước khi sử dụng và
sau khi sử dụng phụ gia tại các chế độ thử nghiệm
- Đánh giá lợi ích của phụ gia Eplus

9


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về ngành nhiệt điện trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Thế giới
Ngành điện thế giới đang trải qua sự thay đổi căn bản, vai trò của các máy phát
điện lớn trong nhiều thập kỷ chủ yếu sử dụng nhiên liệu hóa thạch, hạt nhân và
thủy điện, thì nay đang được chuyển đổi ngày càng nhiều bằng các dự án năng
lượng tái tạo, phát điện phân tán và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trên thế

giới. Ở hầu hết các nước hiện nay, đặc biệt là Châu Âu sự tăng trưởng năng
lượng tái tạo chủ yếu được thúc đẩy bởi năng lượng gió và mặt trời. Tuy nhiên,
các nhà máy phát điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch vẫn cần thiết để bổ sung cho
sản xuất năng lượng tái tạo thay đổi và đảm bảo an ninh cung cấp điện ở nhiều quốc gia.
Các nguồn điện tái tạo chỉ có thể hoạt động trong thời gian có nắng và gió, tuy nhiên, nhu
cầu chung về các nhà máy phát điện có thể điều phối được (phát điện, thủy điện và năng
lượng hạt nhân) có thể điều chỉnh sản lượng điện theo yêu cầu khó có thể giảm đáng kể
trong tương lai gần. Các nhà máy nhiệt điện vẫn đóng vai trị quan trọng, hoạt động đáng
tin cậy trong cả tình huống bình thường và bất thường, hỗ trợ vận hành hệ thống an toàn
(điều khiển tần số tải, điều khiển điện áp, v.v.) và cung cấp công suất khởi động đen trong
trường hợp mất điện hệ thống. Sự biến động của nhu cầu phải đáp ứng bằng cơng suất
khác ngồi năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió sẽ tăng lên và sản xuất điện sẽ cần
các khả năng mới để phản ứng với sự phát triển này, bao gồm khởi động và dừng máy
nhanh hơn, tạo ra mức tối thiểu thấp hơn, tốc độ tăng cao hơn và hơn thế nữa thay đổi
thường xuyên trong hệ thống. Ngoài ra sản xuất điện cũng cần thiết phải duy trì sự ổn
định của hệ thống như một yếu tố chính của an ninh cung cấp điện. Sự ổn định của hệ
thống truyền dẫn có nguy cơ đặc biệt trong thời gian mất đột ngột và bất ngờ hoặc lỗi
mạng. Trong những tình huống này, các nhà máy nhiệt điện than và nhiệt điện khí cung
cấp các dịch vụ hệ thống quan trọng như đáp ứng quán tính hoặc phục hồi năng lượng tần
số nhanh giúp ổn định mạng lưới điện. Tình hình sản xuất điện nói chung cũng như nhiệt
điện than nói riêng trong năm 2016 - 2017 của thế giới và của các nước đại diện được nêu
trong bảng 1.1.
10


Bảng 1.1: Sản lượng nhiệt điện than trên thế giới năm 2016- 2017 [1]
Quốc gia

Tổng sản lưọng điện, tỷ kWh
2016

2017
2017 so 2016
Tỷ
kWh

%

Sản lượng nhiệt điện than
2016
2017
2017
2016
Tỷ
%
Tỷ
kWh
tổng kWh
SL
điện
9451,0 9723,4 38,1 272,3
1346,2 1314,0 30,7 -32,2
65,8
76,1
11,0 10,3
34,4
31,0
9,8
-3,4
26,1
25,2

4,3
-0,9
261,7 242,2 37,0 -19,5
38,4
32,8
11,1 -5,6
36,7
31,4
26,9 -5,3
132,9 134,1 78,7 1,2
37,4
45,1
16,4 7,7
30,7
22,6
6,7
-8,1
92,3
97,6
33,0 5,3
230,8 235,6 13,4 4,8

Thế giới
24930,2 25551,3 621,1 2,5
Mỹ
4347,9 4281,8 -66,1 -1,5
Canada
664,6
693,4
28,8 4,3

Mexico
320,3
315,0
-5,3
1,7
Brazil
578,9
590,9
12,0 2,1
LB Đức
649,1
654,2
5,1
0,8
Ý
289,8
295,4
5,6
1,9
Hà Lan
115,2
116,6
1,4
1,2
Ba Lan
166,6
170,3
3,7
2,2
TBN

274,6
275,4
0,8
0,3
Anh
339,4
335,9
-3,5
-1,0
Thổ Nhĩ Kỳ 274,4
295,5
21,1 7,7
Các nước 1748,6 1758,0 9,4
5,4
châu
Âu
khác
EU
3254,6 3286,6 32,0 1,0
719,4
Kazakhxtan 94,6
103,0
8,4
8,8
60,6
LB Nga
1091,0 1091,2 0,2
0,02
149,3
Ukraina

164,6
157,1
-7,5
-4,6
61,2
Nam Phi
252,7
255,1
2,4
0,95
223,2
Úc
259,4
259,4
0
0
162,3
Trung Quốc 6133,2 6495,1 361,9 5,9
4163,6
Ấn độ
1421,5 1497,00 75,5 5,3
1090,4
Hàn Quốc
61,0
571,7
10,7 1,9
235,6
Nhật Bản
1002,3 1020,0 17,7 1,8
330,9

Đài Loan
264,1
270,3
6,2
2,3
120,0
Indoneixa
248,6
260,4 1 11,8 4,7
135,4
Malaysia
159,3
162,3 3 3,0
1,9
70,9
Thái Lan
179,7
176,6
-3,1
-1,7
37,1
Qua số liệu ở bảng trên cho thấy: năm 2017 so với 2016

693,8
64,3
153,3
50,6
223,8
159,1
4360,9

1141,4
264,4
342,5
126,4
152,3
72,5
35,7
có nhiều

21,1 -25,6
62,4 3,7
14,0 4,0
32,2 -10,6
87,7 0,6
61,3 -3,2
67,1 197,3
76,2 51,0
46,2 28,8
33,6 11,6
46,8 6,4
58,5 16,9
44,7 1,6
20,2 -1,4
nước tăng sản

so
%

2,9
-2,4

15,65
-9,9
-3,4
-7,5
-14,6
-14,4
0,9
20,6
-26,4
5,7
2,1

-3,6
6,1
2,7
-17,3
0,3
-2,0
4,7
4,7
12,2
3,5
5,3
12,5
2,3
-3,8
lượng

điện nói chung và nhiệt điện than nói riêng, ngược lại cũng có nhiều nước giảm cả sản
11



lượng điện và nhiệt điện than, song xu hướng tăng vẫn mạnh hơn, dẫn đến tính chung
tồn thế giới tổng sản lượng điện tăng thêm là 621,1 tỷ kWh, bằng 2,5%, trong đó sản
lượng nhiệt điện than tăng 272,3 tỷ kWh, bằng 2,9%. Như vậy, sản lượng nhiệt điện than
toàn thế giới có tốc độ tăng cao hơn tốc độ tăng của tổng sản lượng điện và chiếm tới
43,8% sản lượng tăng thêm của tổng sản lượng điện. Đặc biệt, vẫn chiếm tỷ trọng cao
nhất tới 38,1%, vượt xa điện khí đứng thứ hai 23,1%; thủy điện thứ ba 15,9%; điện hạt
nhân thứ tư 10,3%. Các nước có xu hướng tăng nhiệt điện than gồm có: Trung Quốc tăng
197,351 tỷ kWh, bằng 4,7%; Ấn Độ: tăng 51 tỷ kWh, bằng 4,7%; Nam Phi: tăng 0,6 tỷ
kWh, bằng 0,3%; Nhật Bản: tang 11,6 tỷ kWh, bằng 3,5%; Inđônêxia: tăng 16,9 tỷ kWh,
bằng 12,5%; Malaixia: tang 1,6 tỷ kWh, bằng 2,26%; Hàn Quốc: tang 27,8 tỷ kWh, bằng
11,8%; Đài Loan: tang 6,4 tỷ kWh, bằng 5,3%; Ba Lan: tăng 1,3 tỷ kWh, bằng 0,9%; Tây
Ban Nha: tang 7,7 tỷ kWh, bằng 20,6%; Thổ Nhĩ Kỳ: tăng 5,3 tỷ kWh, bằng 5,7 %. Còn
các nước châu Âu khác tăng 4,8 tỷ kWh, bằng 2,1%; LB Nga: tăng 4,0 tỷ kWh, bằng
2,7%; Kazắkhxtan: tăng tỷ 3,7 tỷ kWh, bằng 6,1 %; Canađa: tăng 10,3 tỷ kWh, bằng
15,7%, vv...
Trong những năm gần đây các nhà máy nhiệt điện cũng đã giảm đáng kể lượng khí
thải NOx, SO2 nhờ đầu tư vào các công nghệ mới, xử lý khí thải, do vậy các nhà máy
nhiệt điện sẽ vẫn tiếp tục là nguồn điện cần thiết trong những thập kỷ tới với một vai trò
ngày càng tăng trong việc cân bằng cung và cầu điện trên thế giới.
1.1.2. Việt nam
Tổng công suất đặt nguồn điện trong hệ thống điện Việt Nam năm 2017 đạt ~ 45410
MW. Cơ cấu các loại nguồn điện trong hệ thống và diễn biến phát triển nguồn những năm
gần đây được thể hiện trong hình 1.1.

12


50000

Nhập khẩu

45000

Năng lượng tái tạo

40000

NĐ Dầu

MW

35000
30000

Bua bin khí

25000

NĐ Than

20000

Thủy điện

15000

Pmax

10000

5000

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004


2003

2002

2001

2000

0

Hình 1.1. Diễn biến phát triển các loại nguồn điện giai đoạn 2000- 2017 [2]
Hiện nay trong cơ cấu nguồn, NMTĐ và NMNĐ Than chiếm tỷ trọng cao tương
đương nhau (37-38%), Tua bin khí (16%) (hình 1.2). NMTĐ chiếm tỷ trọng cao, lại tập
trung chủ yếu ở vùng Tây Bắc và Tây Ngun, NMNĐ khí tập trung ở Miền Đơng Nam
Bộ cịn NMNĐ than lại nằm nhiều ở vùng Đơng Bắc nên yếu tố mùa và thời tiết có ảnh
hưởng rất lớn tới vận hành hệ thống điện nói chung và vận hành lưới truyền tải nói riêng.
Tua bin khí
16%

NĐ Dầu
3%

Diesel & TĐ
nhỏ
6%

Thủy điện
37%

NĐ Than

38%

Hình 1.2: Cơ cấu các loại nguồn điện trong hệ thống điện Việt Nam năm 2017 [2]

13


Tỷ trọng nhiệt điện vẫn đóng vai trị đáng kể trong hệ thống điện Việt Nam. Theo
điều chỉnh của tổng sơ đồ phát triển điện quốc gia giai đoạn 2011 - 2020, với việc xem xét
đến năm 2030 (Tổng sơ đồ điện VII điều chỉnh): Khai thác tối đa nguồn than trong nước
cho phát triển các nhà máy nhiệt điện, ưu tiên sử dụng than trong nước cho các nhà máy
nhiệt điện khu vực miền Bắc. Đến năm 2020, tổng công suất khoảng 26.000 MW, sản
xuất Khoảng 131 tỷ kWh điện, chiếm Khoảng 49,3% điện sản xuất, tiêu thụ Khoảng 63
triệu tấn than; năm 2025, tổng công suất Khoảng 47.600 MW, sản xuất Khoảng 220 tỷ
kWh điện, chiếm khoảng 55% điện sản xuất, tiêu thụ khoảng 95 triệu tấn than; năm 2030,
tổng công suất khoảng 55.300 MW, sản xuất Khoảng 304 tỷ kWh, chiếm Khoảng 53,2%
điện sản xuất, tiêu thụ khoảng 129 triệu tấn than. Do nguồn than sản xuất trong nước hạn
chế, cần xây dựng một số nhà máy nhiệt điện tại các trung tâm điện lực: Duyên Hải, Long
Phú, Sông Hậu, Long An v.v... sử dụng nguồn than nhập khẩu [3]. Các nhà máy nhiệt
điện than công suất lớn (600 - 1.200 MW) trên toàn quốc đã được đưa vào hoạt động.
Nhiệt điện vẫn ngày càng khẳng định vai trị là nguồn năng lượng chính, đảm bảo an ninh
năng lượng quốc gia.
Cùng với sự phát triển của cả số lượng nhà máy và quy mô công suất tổ máy, công
nghệ nhiệt điện than ngày càng hiện đại, cho phép vận hành các tổ máy phát điện với hiệu
suất cao, an tồn và tiết kiệm chi phí. Nhiều nhà máy nhiệt điện đốt than đã được đầu tư
với công nghệ đốt than với các thông số hơi nước siêu tới hạn, siêu tới hạn, v.v. Việt Nam
đã áp dụng thành cơng hệ thống điều khiển và tự động hóa cho các nhà máy nhiệt điện
than.
Bên cạnh đó, nhiệt điện khí có cơng nghệ tiên tiến, hiệu suất cao, thân thiện với môi
trường, rất phù hợp với xu thế phát triển bền vững. Đặc biệt, nhiệt điện khí sẽ kịp thời hỗ

trợ cho các nguồn điện năng lượng tái tạo khơng ổn định. Hiện nay, tồn quốc có 7.200
MW điện khí, chiếm khoảng 16% tổng cơng suất hệ thống. Trong đó, khu vực Đơng Nam
Bộ với 10 nhà máy có tổng công suất 5.700 MW. Khu vực Tây Nam Bộ với 2 nhà máy
Cà Mau 1,2 có tổng cơng suất khoảng 1.500 MW. Tổng sản lượng điện khoảng 45 tỷ
kWh/năm, chiếm khoảng 25% tổng sản lượng điện hệ thống. Dự kiến đến năm 2020, cơng
suất nhiệt điện khí là gần 9.000 MW, sản xuất Khoảng 44 tỷ kWh điện, chiếm 16,6% sản
lượng điện sản xuất, xếp sau thủy điện và nhiệt điện than. Đến năm 2025, tổng công suất
14


Khoảng 15.000 MW, sản xuất Khoảng 76 tỷ kWh điện, chiếm 19% sản lượng điện sản
xuất; năm 2030, tổng công suất Khoảng 19.000 MW, sản xuất Khoảng 96 tỷ kWh điện,
chiếm 16,8% sản lượng điện sản xuất , tương đương cần 22 tỷ m3 khí, trong đó 50% từ
nguồn nhập khẩu khí LNG. [4]
LNG là nguồn năng lượng sạch đang được xem là một trong những giải pháp quan
trọng và xu hướng tất yếu đối với thế giới và Việt Nam trong bối cảnh các nguồn tài
nguyên truyền thống. Tuy nhiên khó khăn trong phát triển điện khí hiện nay là nguồn khí
trong nước có hạn nên phụ thuộc vào nguồn LNG nhập khẩu từ nước ngồi, giá LNG cịn
phụ thuộc vào thị trường thế giới. Bên cạnh đó, Việt Nam chúng ta chưa có kinh nghiệm
xây dựng, vận hành các dự án kho cảng LNG và chuỗi dự án khí điện sử dụng LNG. Đặc
biệt, giá điện khí cao so với nguồn nhiệt điện than
Như vậy các nhà máy nhiệt điện than và khí vẫn khẳng định vai trị là nguồn năng
lượng chính, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Đặc biệt, các nhà máy nhiệt điện than
đã được đầu tư với công nghệ xử lý, hiệu quả cao như lọc bụi tĩnh điện (ESP), giảm SOx,
giảm NOx, v.v., đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn môi trường Việt Nam. Vấn đề bảo vệ
mơi trường trong q trình vận hành các nhà máy nhiệt điện than ở Việt Nam ngày càng
được quan tâm và thực hiện rất hiệu quả.
1.2.

Tổng quan về cơng nghệ lị than phun và lị tầng sơi


1.2.1. Lị hơi than phun
Lị hơi đốt than phun là công nghệ đã rất phát triển và đang là nguồn sản xuất điện năng
chủ yếu trên thế giới. Than được nghiền mịn và được đốt cháy trong buồng lửa lị hơi.
Nhiệt từ q trình đốt cháy than sẽ gia nhiệt cho nước và hơi trong các dàn ống và thiết bị
bố trí trong lị hơi
Một số nhà máy sử dụng cơng nghệ lị hơi đốt than phun ở Việt Nam như: NMNĐ ng
Bí, NMNĐ Ninh Bình, NMNĐ Phả Lại 1, NMNĐ Phả lại 2, …

15


Hình 1.3. Cấu tạo lị hơi đốt than phun
Buồng (1);

Van hơi chính (2)

Đường nước cấp (3)

Vịi phun nhiên liệu (4)

Buồng lửa (5)

Phễu tro lạnh (6)

Giếng xỉ (7)

Bơm nước cấp (8)

Ống khói (9)


Bộ sấy khơng khí (10)

Quạt gió (11);

Quạt khói (12)

Bộ hàm nước (13)

Dàn ống nước xuống (14)

Dàn ống nước lên (15)

Dãy pheston (17)

Bộ quá nhiệt (18)

 Nguyên lý hoạt động
Than cục đã qua nghiền thô từ phễu than được đưa đến máy nghiền than, ở đây than
được sấy nóng và nghiền mịn thành bột có đường kính trung bình từ 40 µm đến 90 µm,
Bột than hỗn hợp với khơng khí nóng (gió cấp 1) phun vào buồng lửa và bốc cháy trong
mơi trường nhiệt độ cao. Khơng khí cấp vào lị ngồi gió cấp một cịn có thêm gió cấp hai
và có thể có thêm gió cấp ba. Nhiệt của quá trình cháy bột than truyền cho các ống sinh
hơi đặt xung quanh buồng đốt để hóa hơi dịng nước bên trong ống. Hỗn hợp hơi và nước
ra khỏi ống sinh hơi đi vào bao hơi, trong bao hơi có đặt thiết bị phân ly hơi nhằm đảm
bảo tách tối đa các hạt lỏng bị dòng hơi cuốn theo. Hơi bão hòa tiếp tục đi qua bộ quá

16



nhiệt để nâng nhiệt độ đến giá trị mong muốn trước khi đi vào tuốc bin. Hơi có áp suất và
nhiệt độ cao theo ống dẫn hơi đi vào thân cao áp của tuốc bin, hơi ra khỏi thân cao áp
thường được đưa trở về lò hơi để hồi nhiệt đến nhiệt độ hơi mới rồi đi vào thân trung áp,
hơi ra khỏi thân trung áp có thể đưa trở lại lò hơi để hồi nhiệt thêm một lần nữa hoặc đi
trực tiếp vào thân hạ áp. Việc hồi nhiệt trung gian một lần hay hai lần nhằm mục đích
nâng cao hiệu suất nhiệt cho tuốc bin.
Tuốc bin có nhiệm vụ biến nhiệt năng của dòng hơi thành cơ năng trên trục rô to để
dẫn động máy phát điện. Máy phát điện biến cơ năng thành điện năng và được hòa lên
lưới điện quốc gia qua máy biến thế. Hơi thoát từ thân hạ áp của tuốc bin đi vào bình
ngưng nhả nhiệt cho nước làm mát, ngưng tụ thành nước và được bơm trở lại lò hơi theo
một chu trình khép kín. Nước làm mát ở đây có thể là nước biển, nước sông, nước hồ. Đối
với nhà máy nhiệt điện than để sản xuất ra 1 kWh điện năng cần 142 lit nước làm mát.
Khói đi ra khỏi buồng đốt có nhiệt độ cao nên người ta thiết kế các bộ hâm nước, bộ
sấy khơng khí trên đường khói để tận dụng nguồn nhiệt này nhằm nâng cao hiệu suất lò
hơi. Tro bay, bụi được tách ra khỏi dịng khói bằng bộ lọc bụi tĩnh điện trước khi thải ra
ngồi mơi trường.
Xỉ đáy lị và tro bay từ bộ hâm nước, bộ sấy khơng khí, bộ lọc bụi, … được đưa về
hệ thống thu gom để tái sử dụng rất hiệu quả trong lĩnh vực xây dựng như sản xuất gạch
không nung, làm chất phụ gia cho bê tong, v..v..
1.2.2. Lị hơi tầng sơi
Nhiên liệu được cấp vào buồng đốt qua hệ thống cấp liệu đặt ở tường nước phía đầu
buồng đốt. Lưọng nhiên liệu cấp vào lị được điều chỉnh bởi tốc độ chuyển động của hệ
cấp nhiên liệu vào lò.
Tại buồng đốt của lò hơi tầng sơi diễn ra q trình dao động hỗn hợp của những hạt
nhiên liệu rắn (nhiên liệu than và tro, xỉ) được phân thành từng lớp theo tỉ trọng của hạt
nhiên liệu và chiều cao buồng đốt. Quá trình dao động này được thực hiện chính là nhờ
vận tốc của luồng gió cấp 1 được đưa vào lị từ sàn đáy của buồng đốt đủ lớn. Trong quá
trình cháy, các hạt nhiên liệu giảm dần kích thước và được hịa trộn với một phần xỉ (hạt
nền) có sẵn trong buồng đốt tạo ra một lớp đệm nhiên liệu
17



Quá trình nhiên liệu cháy trong buồng đốt phân thành từng tầng theo chiều cao của
buồng đốt và tùy theo tốc độ của gió cấp 1 và cấp 2. Nhiệt từ lớp nhiên liệu cháy được
truyền tới nước qua các tường nước được bố trí xung quanh buồng đốt, đỉnh buồng đốt.
Khói nóng mang theo các hạt tro bay rời khỏi buồng đốt đi qua các bộ quá nhiệt (lò hơi
quá nhiệt) và cuối cùng là dàn ống trao đổi nhiệt đối lưu rồi thốt khỏi lị.
Gió cấp 2 được đưa vào buồng đốt qua các vịi phun gió được đặt ở phía trên buồng
đốt (bên trên các béc gió cấp 1) cung cấp khơng khí cho các lớp sơi phía trên để giảm
NOx, điều chỉnh hệ số khơng khí thừa và điều chỉnh nhiệt độ cháy trong buồng đốt. Sau
khi thực hiện quá trình trao đổi nhiệt đối lưu ở phần đi lị, khói được đưa vào bộ thu hồi
năng lượng, tận dụng lại nguồn nhiệt từ khói thả gia nhiệt cho nước cấp và khơng khí cấp
vào lị. Bộ lọc bụi được bố trí đặt ở trước quạt hút, tách những hạt tro bay ra khỏi dịng
khói, trước khi khói được quạt hút thổi ra ngồi ống khói

Hình 1.4. Cấu tạo lị hơi tầng sơi

18


Ưu điểm:
-

Lị hơi tầng sơi bọt có thể được thiết kế để đốt cháy bất kỳ loại nhiên liệu nào, bao
gồm than đá với dộ tro 60- 70% hoặc có tỷ lệ chất bốc nhỏ hơn 1 %

-

Các chi tiết chuyển động trong lị hơi tầng sơi ít hơn nhiều so với các lò hơi sử dụng
nguyên lý cũ như lị ghi xích


-

Lị tầng sơi có thể đáp ứng được các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt mà khơng cần
dùng đến các thiết bị xử lý đắt tiền.

-

Nhiên liệu sử dụng đa dạng. Than cám, trấu rời, trấu viên, củi viên, củi băm, rác ngành
giấy, biomass, …

Nhược điểm:
-

Đối với lò tầng sơi đốt than đá có tỷ lệ cốc cao, địi hỏi phải có chùm ống ngâm trong
lớp sơi để giữ cho buồng đốt không bị quá nhiệt, tuy nhiên tuổi thọ của chùm ống này
thường thấp do phải chịu mài mịn liên tục

-

Lị tầng sơi bọt u cầu diện tích buồng đốt rất lớn nếu so về cùng một cơng suất với
lị tầng sơi tuần hồn hay lị than phun. Do đó lị tầng sơi bọt khơng thể thay thế hồn
tồn lị than phun nhất là đối với dải cơng suất lớn

-

Lị tầng sơi bọt u cầu rất nhiều điểm cấp liệu do khả năng phân tán nhiên liệu trong
buồng đốt khơng tốt bằng lị tầng sơi tuần hồn. Vì vậy lị tầng sơi bọt chỉ được thiết
kế ở dải cơng suất nhỏ và trung bình.


-

Mặc dù lị tầng sơi bọt có thể đốt được nhiều loại nhiên liệu, tuy nhiên vẫn bắt buộc
phải sửa lại thiết kế của lò nếu thay đổi loại nhiên liệu đã thiết kế bằng nhiên liệu khác
cho dù tốt hơn hay kém hơn loại nhiên liệu cũ

-

Tải tối thiểu của lị tầng sơi bọt bị hạn chế, thông thường chỉ chạy tải nhỏ nhất 30- 40
% công suất thiết kế.

1.3.

Tổng quan về than và phụ gia sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện của Việt

Nam
1.3.1. Than
a. Sơ lược về vấn đề sử dụng than

19


Trong các nguồn năng lượng của Việt Nam, năng lượng than đang và sẽ là nguồn
năng lượng có vai trị rất quan trọng. Điều này thể hiện ở nhu cầu về than của nền kinh tế
Việt Nam đang ngày càng tăng cao.
Nhu cầu than cho sản xuất điện năm 2020 khoảng 63 triệu tấn; dự báo đến năm 2025
khoảng 95 triệu tấn than và năm 2030 sẽ khoảng 129 triệu tấn than. Do nguồn than sản
xuất trong nước hạn chế, không đủ cung cấp, nên một số nhà máy nhiệt điện tại các trung
tâm điện lực: miền Trung và miền Nam như: Vĩnh Tân, Duyên Hải, Long Phú, Sông Hậu,
Long An vv... sẽ sử dụng nguồn than nhập khẩu.[5]

Bảng 1.2. Dự kiến cân đối cung cầu than từ năm 2013-2030 [6]
Đơn vị: triệu tấn
Năm

2013

2015

2020

2025

2030

1.Tổng nguồn cung

40

45

50

55

60

2.Tổng nhu cầu

28


38 ÷ 42

62 ÷ 72

91 ÷ 98

114 ÷ 138

Nhu cầu ngoài điện

16

18

20 ÷ 22

22 ÷ 24

24 ÷ 28

Than cho điện

12

20 ÷ 24

42 ÷ 50

68 ÷ 74


90 ÷ 110

- Trong nước

12

24

32 ÷ 38

38 ÷ 42

40 ÷ 45

10 ÷ 12

30 ÷ 32

50 ÷ 65

- Nhập khẩu

Từ bảng trên có thể nhận thấy, than antraxit Việt Nam cho sản xuất điện tăng
mạnh: từ 24 triệu tấn năm 2015 lên 32-38% năm 2020, 30-42 triệu tấn năm 2025 và 40-45
triệu tấn vào năm 2030. Do khả năng khai thác than nội địa còn hạn chế, nên khoảng
trống thiếu hụt trong cân đối năng lượng Việt Nam được hy vọng vào than nhập khẩu. Tỷ
lệ than nhập khẩu so với than nội địa cho sản xuất điện tăng mạnh, từ khoảng 31% năm
2020 lên khoảng 76-78% năm 2025 và 125-144% năm 2030. Để cung cấp than ổn định
cho các nhà máy nhiệt điện, ngoài việc phải nhập khẩu than cần đẩy mạnh đầu tư, khai
thác than nội địa.

Từ những dữ liệu trình bày trên đây, có thể đi đến kết luận là than đang và sẽ là
loại nhiên liệu sơ cấp quan trọng cho sản xuất điện. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu nâng cao
hiệu quả sử dụng than, giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở các NMNĐ đốt than vẫn đang là
vấn đề cấp thiết đối với các quốc gia trên thế giới. Đặc biệt đối với Việt Nam than sử
20


dụng cho sản xuất điện là loại than chất bốc thấp, độ tro cao, khó cháy, nên vấn đề nghiên
cứu đốt than với hiệu suất cao, ổn định tổn thất cơ học thấp rất cấp thiết, có ý nghĩa khoa
học và thực tiễn. Kết quả nghiên cứu thu được là cơ sở tin cậy cho việc đề xuất lựa chọn
một số giải pháp nâng cao hiệu suất cháy than antraxit có tính khả thi cao, có hiệu quả
kinh tế và phù hợp với điều kiện Việt Nam.
b. Phân loại than sử dụng
Theo Viện Khoa học Địa chất và khoáng sản, than khoáng được chia thành loại
than biến chất thấp gọi là lignit - á bitum; Than biến chất trung bình là bitum và than biến
chất cao là anthracit.
• Than bùn là loại than trẻ, biến chất thấp có màu nâu, nên còn được gọi là than nâu.
Than non giống đất nhiều hơn là đá và có xu hướng tan rã khi tiếp xúc với mơi trường
tự nhiên. Than non có độ ẩm cao (từ 30 đến trên 40%), nhiệt trị khoảng
18MJ/kg. Than non hầu như chỉ sử dụng để sản xuất điện.
• Than nâu, cịn được gọi là than nâu (non) đen. Than nâu đen biến đổi gần đến than đá
có màu từ nâu đến đen. Than sub-bitum chứa 20-30% độ ẩm và thường sử dụng để sản
xuất nhiệt và điện (than lị hơi). Than sub-bitum có nhiệt trị nằm trong khoảng từ 18 24,5 MJ/kg.
• Than đá là loại than biến đổi carbon hố trung bình có mầu đen và mềm. Than bitum
có độ ẩm dưới 20% và có khả năng thiêu kết (khả năng liên kết chặt các hạt than bị
nghiền nhỏ tạo ra tàn dư không chất bốc) khi than bị đốt nóng đến nhiệt độ nhất định
(trên 7000C). Than bitum có hàm lượng chất bốc cao (trên 9%) và nhiệt trị nằm trong
khoảng từ 24,5 - 32,4MJ/kg và thường được sử dụng làm nhiên liệu lò hơi (than lị
hơi).
• Than antraxit là loại than biến chất cao, thường được gọi là than cứng có màu đen,

đen xám, ánh kim. Than antraxit có tỷ trọng 1,4 - 1,7g/cm3, hàm lượng chất bốc thấp
(thường dưới 6%), độ ẩm nhỏ (thường dưới 15%) và nhiệt trị cao (có thể từ 32,4
MJ/kg trở lên).

21


Bảng 2.2. Chất bốc và đặc tính cốc của một số loại than [7]
STT

Nhiên liệu

Lượng chất bốc (%)

Nhiệt độ sinh chất bốc (oC)

Đặc tính cốc

1

Than bùn

70

110

Xốp

2


Than nâu

45- 65

130- 170

Bột

3

Than đá

25- 35

260

Bột

4

Than antraxit

2- 8

380- 400

Bột

Ở Việt Nam, than thương phẩm được phân loại theo cỡ hạt thành than cục và than
cám. Theo tiêu chuẩn Việt Nam 1790:1999 thì than Hịn Gai - Cẩm Phả có 7 loại than cục

là Cục 2a HG; Cục 2b HG; Cục 3 HG; Cục 4a HG; Cục 4b HG; Cục 5a HG; Cục 5b HG;
Than cám Hòn Gai - Cẩm phả gồm 10 loại là: Cám 1 HG; Cám 2 HG; Cám 3a HG; Cám
3b HG; Cám 3c HG. Cám 4a HG; Cám 4b HG; Cám 5 HG; Cám 6a HG; Cám 6b HG.
1.3.2. Phụ gia
a. Hiện trạng sử dụng phụ gia trên thế giới
Kinh nghiệm cho thấy, các chất phụ gia cho quá trình đốt hiện đã đạt được một số
thành cơng:
• Tiết kiệm nhiên liệu: Giảm lượng than tiêu thụ từ 5%-15%, phụ thuộc vào loại lò hơi,
hiệu suất lò và loại than được đốt, nhiệt động học của hệ thống.
• Giảm phát thải các chất nguy hại nhờ cải thiện đặc tính cháy của than giúp giảm lượng
than tiêu thụ, giảm các bon còn lại trong tro và giảm các tác động đến mơi trường giúp tiết
kiệm chi phí vận hành.
• Giảm đáng kể chi phí bảo dưỡng lị hơi: loại bỏ xỉ đóng cặn trong lị gây sự cố dừng lị
và tốn kém chi phí sửa chữa thiết bị nhờ cơ chế làm mềm cặn xỉ đóng cứng bề mặt đi lị
và giúp ngăn ngừa việc đóng xỉ mới, đốt cháy được cả phần cặn xỉ ở cuối lò, giúp giảm
hiệu suất hoạt động của thiết bị xử lý môi trường như ESP.
• Cải tiến q trình đốt than và giảm phát thải các chất độc hại như các bon đen được thải
ra từ nhiên liệu (muội).
• Nâng cao hiệu suất năng lượng, giảm chi phí vận hành, bảo dưỡng và vệ sinh định kỳ
nhờ kéo dài Chu kỳ tiểu tu và trùng tu.

22


Hiện trên thị trường thế giới đã có nhiều loại phụ gia do nhiều nước nghiên cứu và
sản xuất ở các dạng lỏng, khí hay dạng bột xốp để có thể dễ dàng vận chuyển và sử dụng
như:
• Mỹ có CC-88 của Cơng ty Asia Coal Catalyst.
• Ukraina có phụ gia “ANAKLARID” ở hai dạng: Annaklarid RA-GEN-F và
Annaklarid RA-GEN-FK.

• Đài Loan có phụ gia Eplus là một sản phẩm cơng nghệ mới, sử dụng chất xúc tác
nano Titan Dioxit (TiO2) hịa trong dung mơi hữu cơ ở dạng lỏng.
• Ấn Độ: (Ashok Impex Gujarat Private Limited; Mahendra R.Patel - Managing
Director) Chaklashi -Vadtal Crossing, Uttarsanda, Kheda, Gujarat, India) có các
sản phẩm phụ gia nhiên liệu như: STOPSOOT-C (fuel additive for
coal/lignite/wood), Liquid combustion Catalyst, DISOLVSOOT (fuel additive in
powder), Stopsoot Combo (Fuel additive).
Ấn Độ cịn có nhiều sản phẩm phụ gia khác như: Thermomix – BG (Slag modifier,
corrostion inhibitor for baggasse and heavy oil applications); Thermomix – C (Chất làm
mềm xỉ - Slag conditioner, cải thiện quá trình cháy của thiết bị đốt than), BIOMIX (Hóa
chất xử lý thành lị - FIRE SIDE TREATMENT CHEMICAL), Coalmix & Biomix (Xử lý
thành lò đốt nhiên liệu rắn - Fire Side Treatment for Solid Fuels), COALMIX (phụ gia
của than - Hóa chất xử lý thành lị - FIRE SIDE TREATMENT CHEMICAL-Coal
Additive), Economix (Loại bỏ hoàn toàn xỉ đóng thành lị và ngăn ngừa ăn mịn cho các
tổ máy đốt dầu nặng - Complete removal of fireside deposits & corrosion inhibitors for
heavy fuel oil fired units).
• Và nhiều loại phụ gia khác của các nước.
b. Hiện trạng sử dụng phụ gia ở Việt Nam
Ở nước ta, giải pháp dùng phụ gia được đánh giá là khả thi và đã được một số đơn vị
sản xuất sử dụng nhiên liệu than như ở một số nhà máy nhiệt điện đốt than (Sơn Động,
Ninh Bình), một số nhà máy xi măng quan tâm và đốt thử nghiệm. Danh sách các đơn vị
đã sử dụng và đốt thử nghiệm được liệt kê trong bảng 1.3. Kết quả chung theo đánh giá là

23


có cải thiện được hiệu suất cháy và giảm phát thải nhưng mức độ chưa thực sự như mong
muốn.
Bảng 1.3: Danh sách các đơn vị đã sử dụng và đốt thử nghiệm phụ gia tại VN [6]
LOẠI


TT TÊN ĐƠN VỊ
1

Cơng

ty

Cổ

HÌNH

SẢN XUẤT
phần Xi măng

QUY MÔ

Thờigian

Chênh lệch

thực hiện

hiệu suất

7

6/2014

6%


(tấn
than/giờ)

(CTCP) Xi măng Yên
Bái
2

CTCP XM Thành Công

Xi măng

7

1/ 2014

5%

3

CTCP XM Sông Thao

Xi măng

15

1/2015

4,9%


5

CTY Giấy Bãi Bằng

Giấy - Lị ghi 15

1/2014

3,6%

xích
6

CTCP XM Tam Điệp

Xi măng

20

9/2016

3,3%

7

CTCP XM Hải Phòng

Xi măng

18


9/2017

3,2%

8

CTY CP Nhiệt điện Lò

hơi

than 13

6/2017

CTCP XM Hồng Thạch Xi măng

18

Ninh Bình
9

phun
Đang chuẩn bị

Qua thực tế đã kiểm nghiệm, các giải pháp cải tiến, áp dụng các tiến bộ của khoa
học và công nghệ trong nhiều thập kỷ qua cho thấy rõ hiệu quả kinh tế và kỹ thuật thông
qua sự gia tăng không ngừng hiệu suất cháy của nhiên liệu, qua đó giúp hạn chế lượng
phát thải và tiết kiệm nguồn nhiên liệu tự nhiên có hạn. Các nhà máy hiện đã sử dụng
nhiều công nghệ, thiết bị mới để nâng cao hiệu suất đốt của nhiên liệu, xử lý và kiểm soát

các loại chất thải rắn (tro, xỉ), khí thải ơ nhiễm NOx, SOx, COx… ra môi trường (phương
pháp xử lý cuối đường ống).
Mặc dù các giải pháp kỹ thuật về cải tiến công nghệ giải quyết được phần nào vấn
đề sử dụng than tối ưu nhưng những giải pháp này vẫn chưa đạt hiệu quả mong muốn và
khá tốn kém về chi phí đầu tư thiết bị cũng như chi phí vận hành sau đó. Giải pháp sử
dụng xúc tác cho q trình đốt cháy than kết hợp các giải pháp cơ học khác là giải pháp
được chứng minh là tối ưu hiện nay. Đặc biệt là thế hệ phụ gia mới sử dụng chất xúc tác
24