Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có những bước tiến quan trọng trong việc cập nhật và nâng cao các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường. Đặc biệt, theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 19:2024/BTNMT về khí thải công nghiệp đối với lò hơi, lò đốt, nhà máy nhiệt điện và các cơ sở công nghiệp đốt nhiên liệu hóa thạch, các giới hạn về nồng độ bụi (PM), oxit lưu huỳnh (SO₂), oxit nitơ (NOx), thủy ngân và hợp chất thủy ngân đã được siết chặt hơn đáng kể so với các phiên bản trước.
Mục tiêu của quy chuẩn này là tiệm cận tiêu chuẩn phát thải cực thấp (ULE – Ultra Low Emissions) đang được áp dụng tại các nước, khu vực phát triển như Liên minh châu Âu và Trung Quốc. Tuy nhiên, để thực thi hiệu quả QCVN 19:2024, các nhà máy nhiệt điện than ở Việt Nam sẽ cần đến những công nghệ xử lý khí thải tiên tiến và có khả năng vận hành ổn định trong điều kiện địa phương.
Trong bối cảnh đó, công nghệ thu hồi nhiệt chân không kết hợp lọc bụi tĩnh điện nhiệt độ thấp nổi lên như một giải pháp toàn diện, không chỉ giúp kiểm soát phát thải mà còn tăng hiệu suất năng lượng, tiết kiệm chi phí vận hành. Công nghệ thu hồi nhiệt chân không kết hợp lọc bụi tĩnh điện nhiệt độ thấp đang được xem là lựa chọn hàng đầu trong việc kiểm soát, xử lý khói thải và giảm chi phí vận hành của các nhà máy nhiệt điện ở Trung Quốc. Có thể kể đến một số Nhà máy tiêu biểu như: Nhà máy nhiệt điện Jinghai (4x1.000MW); Nhà máy nhiệt điện Jingdezhen (Giang Tây) - Tập đoàn Điện lực Quốc gia Trung Quốc với công suất (2x660MW),... Với những kết quả đạt được hết sức tích cực trong việc kiểm soát chi phí vận hành, chất lượng khí thải của các nhà máy nhiệt điện đang áp dụng công nghệ này, thì đây cũng là cơ sở để các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam nghiên cứu, cân nhắc lựa chọn sử dụng.
Minh hoạ thiết bị trao đổi nhiệt của lọc bụi tĩnh điện - ống nhiệt chân không
Cốt lõi của hệ thống là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống dẫn nhiệt chân không (vacuum heat pipe), được bố trí trước máy lọc bụi tĩnh điện. Ống dẫn nhiệt này sử dụng nguyên lý hai pha khép kín – nơi môi chất bay hơi khi hấp thụ nhiệt từ dòng khói thải nóng, sau đó ngưng tụ và truyền nhiệt ra ngoài qua nước làm mát. Nhờ đó, nhiệt độ khói thải giảm từ khoảng 150°C xuống 85–100°C, nằm trên điểm sương axit, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc bụi và loại bỏ SO₃. Phần nhiệt được thu hồi sẽ được sử dụng để gia nhiệt cho nước ngưng trong hệ thống tuần hoàn, giúp nâng cao nhiệt độ đầu vào của lò hơi. Nhờ vậy, lượng than cần thiết để đốt nóng nước đến nhiệt độ hơi bão hòa sẽ giảm đi đáng kể, từ đó giảm tiêu hao nhiên liệu và nâng cao hiệu suất tổng thể của nhà máy.
Công nghệ thu hồi nhiệt kết hợp lọc bụi tĩnh điện nhiệt độ thấp mang lại nhiều lợi ích rõ rệt. Nhiệt độ thấp giúp tăng độ dẫn điện của bề mặt hạt bụi, cải thiện hiệu quả bắt giữ trong điện trường. Hiệu suất lọc bụi có thể vượt 95%, với nồng độ bụi đầu ra <20mg>
sơ đồ hệ thống xử lý khói thải nhiệt độ thấp, cùng lúc kiểm soát PM, SO3 và Hg
Một điểm mạnh khác của công nghệ này là thiết kế dạng mô-đun và nhỏ gọn, rất phù hợp cho các dự án cải tạo trong điều kiện hạn chế về mặt bằng – một tình trạng phổ biến ở nhiều nhà máy nhiệt điện hiện hữu tại Việt Nam. Các mô-đun ống dẫn nhiệt chân không được sản xuất sẵn, lắp ghép dễ dàng, hạn chế rò rỉ, mài mòn và tắc nghẻn như ở các thiết bị trao đổi nhiệt truyền thống.
Không chỉ dừng lại ở việc thu hồi nhiệt, hệ thống này thường được tích hợp chặt chẽ với các thiết bị khác như máy lọc bụi tĩnh điện (ESP) nhiệt độ thấp với thiết kế gõ rung đỉnh BEH, bộ khử lưu huỳnh dạng ướt có cấu trúc giàn phun nhiều lớp, ứng dụng CFD để tối ưu hóa dòng khói, và khử NOx bằng xúc tác SCR với hiệu suất cao. Tất cả thiết bị hoạt động đồng bộ và có khả năng hỗ trợ lẫn nhau. Ví dụ, hệ thống khử lưu huỳnh dạng ướt không chỉ khử SO₂ mà còn góp phần lọc bụi mịn, tăng hiệu quả tổng thể.
Hiện nay, nhiều nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam vẫn sử dụng các công nghệ xử lý khí thải cũ kỹ, hiệu quả thấp. Việc cải tạo gặp phải các khó khăn như hạn chế diện tích mặt bằng, thời gian cải tạo gấp rút, chi phí đầu tư và vận hành cao, thiếu giải pháp đồng bộ. Từ mô hình của Trung Quốc trong việc triển khai giải pháp toàn diện và lựa chọn công nghệ tiên tiến, Việt Nam có thể học hỏi để xây dựng các lộ trình cải tạo hợp lý, hướng tới phát thải cực thấp (Ultra Low Emission – ULE). Thay vì cải tạo riêng lẻ từng hạng mục, Việt Nam cần xem xét xử lý khí thải như một hệ thống tổng thể, trong đó các thiết bị phối hợp lẫn nhau để tối ưu hiệu suất. Đặc biệt, công nghệ thu hồi nhiệt chân không nên được ưu tiên áp dụng, nhất là tại các nhà máy có tổ máy lớn (trên 300MW), nơi tiềm năng tiết kiệm và giảm phát thải là đáng kể.
Công nghệ thu hồi nhiệt chân không kết hợp lọc bụi tĩnh điện nhiệt độ thấp đang chứng minh là một giải pháp hiệu quả để đạt được mục tiêu kép: bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng. Với các tiêu chuẩn phát thải ngày càng nghiêm ngặt, đây không còn là lựa chọn mà là nhu cầu tất yếu cho các nhà máy nhiệt điện than, đặc biệt tại các quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Việc tham khảo mô hình Trung Quốc (chính phủ Trung Quốc ban hành tiêu chuẩn yêu cầu các nhà máy mới và các nhà máy cũ cải tạo hệ thống xử lý khói thải bắt buộc áp dụng công nghệ thu hồi nhiệt này), áp dụng linh hoạt công nghệ hiện đại với điều kiện thực tế trong nước sẽ là chiến lược giúp Việt Nam chuyển đổi ngành điện theo hướng xanh, bền vững và hiệu quả hơn trong tương lai, hướng đến mục tiêu Net zero./.
Ngọc Nha
Nguồn congnghiepmoitruong.vn
Link bài gốchttps://congnghiepmoitruong.vn/cong-nghe-thu-hoi-nhiet-chan-khong-trong-xu-ly-khoi-thai-nhiet-dien-than-giai-phap-hieu-qua-de-nang-cao-hieu-suat-va-giam-phat-thai-15201.html