EN
Đối với các nhà máy nhiệt điện than mới xây dựng, có nhiều công nghệ khử lưu huỳnh khí thải (FGD) và sự khử nitơ (DeNOx) sẵn có. Mỗi lựa chọn khác nhau về nguyên lý phản ứng, hiệu suất, quy mô đầu tư, độ ổn định vận hành và việc tận dụng sản phẩm phụ. Việc lựa chọn tổ hợp phù hợp là yếu tố thiết yếu để đạt được mức phát thải siêu thấp đồng thời duy trì chi phí vận hành ở mức hợp lý.
Dưới đây là tổng quan về các công nghệ được sử dụng phổ biến nhất, cùng với các ứng dụng thực tiễn trong ngành.
Các công nghệ khử lưu huỳnh
1. Khử lưu huỳnh ướt bằng đá vôi–thạch cao (WFGD)
Quy trình đá vôi–thạch cao hiện là công nghệ FGD ướt được áp dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu. Đá vôi nghiền mịn được trộn với nước tạo thành dung dịch bột nhão, sau đó phun vào tháp hấp thụ. Khí SO₂ trong khí thải phản ứng với dung dịch này tạo thành canxi sunfit, sau đó được oxy hóa thành tinh thể thạch cao.
Đặc điểm nổi bật:
Hiệu suất khử lưu huỳnh trên 95%
Chín muồi, đáng tin cậy và phù hợp với các tổ máy công suất lớn
Phụ phẩm thạch cao có thể tái sử dụng trong vật liệu xây dựng
Độ phức tạp hệ thống cao, chi phí đầu tư (CAPEX) và vận hành (OPEX) cao hơn so với các phương pháp khô
Một dự án tiêu biểu là dự án khử lưu huỳnh và khử nitơ do Mỹ mỹ Môi trường thực hiện cho Nhà máy điện Trường An–Dịch Dương của Tập đoàn Than Shaanxi. Với tổng công suất lắp đặt 3,86 GW, đây là nhà máy nhiệt điện than lớn nhất tại tỉnh Hồ Nam.
2. Khử lưu huỳnh bằng amoniac
Phương pháp amoniac sử dụng dung dịch amoniac làm chất hấp thụ. SO₂ phản ứng với amoniac tạo thành amoni sunfit và amoni bisunfit, sau đó được oxy hóa và xử lý thêm để sản xuất phân bón amoni sunfat .
Ưu điểm:
Khử lưu huỳnh hiệu suất đạt 95–99%
Động học phản ứng nhanh
Sản phẩm phụ amoni sulfat có giá trị kinh tế cao
Không phát sinh nước thải thứ cấp và chất thải rắn
Thách thức:
Độ nhạy cao hơn đối với ăn mòn thiết bị
Chi phí hoạt động cao hơn
Yêu cầu nguồn cung cấp amoniac ổn định và kênh tiêu thụ phân bón đầu ra
MirShine Environmental đã phát triển một quy trình FGD dựa trên amoniac với phương pháp tách giai đoạn tiên tiến , giải quyết các vấn đề lâu dài của ngành như hình thành aerosol và thất thoát amoniac. Công nghệ này tích hợp quá trình khử lưu huỳnh và loại bỏ bụi trong khi giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng. Nó đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, mang lại lợi ích môi trường và kinh tế rõ rệt.
Công nghệ khử nitơ
1. Khử chọn lọc NOₓ bằng xúc tác (SCR)
SCR là công nghệ DeNOx trưởng thành và hiệu quả nhất cho các nồi hơi công nghiệp. Amoniac được phun vào khí thải ở nhiệt độ 280–420°C trong điều kiện có mặt của chất xúc tác, chuyển đổi NOₓ thành nitơ và nước.
Điểm nổi bật:
Hiệu suất loại bỏ NOₓ đạt 80–90%
Hiệu quả đã được chứng minh tại các nhà máy điện quy mô lớn
Vận hành ổn định trong thời gian dài
Những cân nhắc:
Chi phí xúc tác cao
Phải quản lý hiện tượng đầu độc và mất hoạt tính của xúc tác
Yêu Cầu Bảo Dưỡng Cao Hơn
SCR thường là lựa chọn tiêu chuẩn cho các nhà máy hướng tới phát thải NOₓ cực thấp.
2. Quá trình Khử Nitơ Oxit Không Chọn lọc theo Xúc tác (SNCR)
SNCR phun amoniac hoặc urê trực tiếp vào vùng nhiệt độ 850–1100°C của lò hơi. Tác nhân phản ứng phân hủy thành NH₃, sau đó phản ứng với NOₓ.
Ưu điểm:
Cấu hình đơn giản và chi phí đầu tư thấp
Không cần chất xúc tác
Hạn Chế:
Hiệu suất loại bỏ thấp hơn ( 30–60%)
Khoảng nhiệt độ hoạt động nghiêm ngặt
Lượng amoniac thất thoát cao hơn
Phù hợp hơn với các đơn vị nhỏ hoặc khu vực có yêu cầu phát thải ở mức trung bình
3. Quy trình lai ghép SNCR + SCR
Trong phương pháp kết hợp này, SNCR loại bỏ một phần NOₓ trong lò. Lượng NOₓ còn lại được xử lý ở thiết bị SCR phía sau. Lượng amoniac rò rỉ từ SNCR cũng có thể được đơn vị SCR sử dụng.
Lợi ích:
Hiệu suất DeNOx tổng thể cao
Giảm thể tích chất xúc tác và chi phí đầu tư SCR thấp hơn
Phù hợp với các nhà máy hướng tới tuân thủ tiêu chuẩn NOₓ với chi phí tối ưu
Đổi mới công nghiệp: Công nghệ FGD tiên tiến dựa trên amoniac của MirShine Environmental
MirShine Environmental đã cải tiến công nghệ khử lưu huỳnh dựa trên amoniac qua bảy thế hệ nâng cấp. Các thành tựu chính bao gồm:
Lượng amoniac rò rỉ gần bằng không
Ức chế hoàn toàn sự hình thành aerosol
Tích hợp khử lưu huỳnh và loại bỏ bụi dựa trên amoniac
Sản xuất đồng thời phân bón hợp chất hữu cơ amoni sunfat
Giải pháp này không chỉ giúp giảm thiểu khí thải ở mức cực thấp mà còn tạo ra các nguồn thu nhập bổ sung cho các nhà vận hành nhà máy. Nhiều doanh nghiệp đã áp dụng công nghệ này đã đạt được cả sự tuân thủ quy định về môi trường lẫn những lợi ích kinh tế ngoài mong đợi.
Kết Luận
Các nhà máy điện hiện nay có rất nhiều lựa chọn về công nghệ FGD và DeNOx, mỗi loại đều có những ưu điểm khác nhau tùy theo quy mô tổ máy, chất lượng than, yêu cầu về phát thải và giới hạn chi phí. Công nghệ FGD đá vôi–thạch cao ướt vẫn là phương pháp khử lưu huỳnh chủ đạo, trong khi công nghệ sử dụng amoniac đang ngày càng phổ biến nhờ hiệu suất cao và sản phẩm phụ có giá trị. Về phía khử nitơ, SCR tiếp tục là tiêu chuẩn cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao.
Với sự đổi mới liên tục—chẳng hạn như công nghệ FGD sử dụng amoniac đột phá do Shandong Mingsheng Environmental phát triển—các nhà máy điện có thể đạt được mức phát thải cực thấp đồng thời cải thiện hiệu quả kinh tế dài hạn.