“Dọn dẹp” nhà máy điện than lớn nhất Ấn Độ

649

Khi điện than vẫn là nguồn cung điện quan trọng nhất trên thế giới, GE đã chứng minh rằng họ có thể làm cho nguồn cung điện này vừa sạch hơn, vừa hiệu quả

Dân địa phương gọi Ramagundam là thành phố năng lượng. Nhà máy điện lớn nhất ở miền Nam Ấn bên bờ sông Godavari là một ví dụ cho lý do nơi đây được đặt tên như vậy. Nhà máy này có sản lượng 2.600MW điện, đủ cấp điện cho 20 triệu hộ. Khu vực này vẫn đang tiếp tục được đầu tư các trạm điện mới để đáp ứng nhu cầu điện khổng lồ của quốc gia đông dân thứ 2 thế giới, Đồng thời, những nỗ lực lớn cũng đang được tập trung vào việc hiện đại hóa các nhà máy hiện có để chúng hoạt động hiệu quả và đáp ứng mục tiêu giảm ô nhiễm không khí của chính phủ Ấn Độ.

Công ty Nhiệt điện Quốc gia sẽ chi gần 65 triệu đô-la Mỹ để nâng cấp bảy tổ máy được lắp đặt từ năm 1983 đến 2004 và cải tạo cũng như bốn ống khói nhà máy; một trong số đó là ống khói cao nhất Ấn Độ với độ cao 275m. “Nhà máy này không cần một phép lạ công nghệ,” Mike Donohue, Giám đốc Marketing của bộ phận Power Services tại GE Power,  đơn vị được lựa chọn để thực viện việc nâng cấp, nói. “Nó chỉ cần công nghệ chúng tôi đang áp dụng cho các nhà máy điện than trên thế giới. Công nghệ đã rất hiệu quả bởi nếu được áp dụng cho tất cả các nhà máy điện than trên toàn thế giới, lượng khí thải giảm đi sẽ tương đương với lượng khí thải của toàn bộ số xe hơi ở nước Mỹ,” Donohue giải thích và bổ sung rằng nếu công nghệ này được áp dụng cho tất cả các nhà máy điện than cũ của Ấn Độ, mức phát thải CO2 của quốc gia này sẽ giảm tới 12%.

Nâng cấp nhà máy điện than Ramagundam là dự án đầu tiên của Trung tâm tối ưu hiệu quả năng lượng của GE. Trung tâm này hoạt động với mục tiêu nâng cấp thiết bị và phần mềm cho các nhà máy điện than toàn cầu để giảm phát thải CO2. Cơ hội kinh doanh trong lĩnh vực này rất lớn, bởi nếu được áp dụng, cách tiếp cận này sẽ làm giảm khoảng 924 triệu tấn CO2phát thải trên toàn thế giới. Con số này lớn hơn lượng các-bon phát thải của toàn nước Đức.

Kết hợp nâng cấp thiết bị với ứng dụng phần mềm để nâng cấp ba tua-bin hơi nước 200MW giúp sản lượng của Ramagundam tăng thêm 30MW. Ảnh: GE Power

Donohue cho biết, Ấn Độ là một nơi lý tưởng để áp dụng công nghệ điện than sạch như sắp được triển khai ở Ramagundam. 70% sản lượng điện của quốc gia này được sản xuất từ loại than khai thác nội địa, có chất lượng thấp. Khi cháy, loại than này thải ra lượng khí nhà kính gấp đôi khí tự nhiên và lượng bụi nhiều hơn 40% so với đốt than cục. Bụi nhiều lại làm giảm nhiệt độ buồng đốt, nghĩa là phải đốt nhiều than hơn nữa để làm ra một megawatt điện. Đây là một cái vòng luẩn quẩn, Donohue nhận xét.

Quá trình nâng cấp gồm bốn bước quan trọng. Trước tiên, các kỹ sư bọc mặt mài của máy nghiền bằng một lớp hợp kim và cờ-rôm xanh siêu cứng và lắp một vòi phun không khí tốc độ cao để làm bộ phận này dày hơn. Bề mặt cứng hơn sẽ cho phép máy nghiền xay than mịn hơn, tăng diện tích phủ nhiên liệu và tăng nhiệt độ đốt cháy 10%.

Bước thứ hai là bơm dung dịch ammonia vào khí thoát ra từ nồi hơi và tạo một cấu trúc tháp, nơi biến nước thành hơi nước để chạy tua-bin. Amonia phản ứng với sulphur trong khí thải và tạo thành amonium sulphat.

Tiếp theo, nhóm thay thế cánh tua-bin bằng những cánh mới hiện đại hơn và nhẹ hơn. Hơi nước quay cánh hiệu quả hơn và do đó tạo thêm xung lực cho máy phát điện.

Phần mềm Digital Power Plant dành cho nhiệt điện của GE có thể phân tích dữ liệu từ 10.000 cảm biến gắn trên các thiết bị trong nhà máy. Ảnh: GE Power

Bước thứ tư, nhóm lắp đặt phần mềm Digital Power Plant dành cho nhiệt điện để phân tích dữ liệu thu thập từ 10.000 cảm biến gắn trên thiết bị của nhà máy. Giải pháp này giúp các nhà vận hành đo được chính xác lượng than cần đốt và nhiệt độ phù hợp nhất để tối đa hóa hiệu suất. Phần mềm cũng có thể dự báo thời điểm thiết bị cần bảo trì, giúp giảm 5% thời gian dừng thiết bị.

Giải pháp kết hợp máy móc và phần mềm sẽ được áp dụng cho ba tua-bin hơi nước 200 MW ở Ramagundam do công ty Ansaldo Energia của Ý thiết kế và lắp đặt trong thời gian từ 1982 đến 1983. Giải pháp này có thể làm tăng sản lượng của nhà máy thêm 30 MW, lượng điện đủ dùng cho 40.000 hộ gia đình. Việc nâng cấp cũng giúp hiệu suất của ba tổ máy tăng từ 34% lên 38%, đồng thời giảm 270.000 tấn than cần đốt mỗi năm. Donohue nói cải tạo tua-bin và nồi hơi giúp tăng 2,5% hiệu suất nhà máy trong khi ứng dụng phần mềm và phân tích dữ liệu giúp tăng thêm 1,5%.

Toàn bộ quá trình nâng cấp chỉ mất vài tháng nhưng lại có thể giúp kéo dài tuổi thọ của tua-bin thêm 20 năm. Donohue cho biết doanh nghiệp có thể thu hồi hết khoản đầu tư nâng cấp nhà máy trong vòng 12 đến 18 tháng.

Công nghệ này không chỉ hiệu quả ở Ấn Độ. Theo tính toán, công nghệ này có thể giúp các nhà máy điện than Trung Quốc giảm 9% lượng phát thải CO2, giúp các nhà máy điện than của Mỹ giảm 12%. Nga, Đức và Nam Phi đều có thể giảm đáng kể lượng CO2 phát thải khi nâng cấp các nhà máy điện than; Đông Âu cũng sẽ có hiệu quả tương tự. Công nghệ này đặc biệt có ý nghĩa bởi điện than được dự báo sẽ vẫn là nguồn năng lượng chủ yếu của thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển, cho tới khi điện sản xuất từ năng lượng tái tạo thay thế điện than và trở thành nguồn cung điện lớn nhất vào năm 2040.

“Trong thế giới ngày nay của chúng ta, đánh đổi đã là một khái niệm xưa cũ,” Donohue bình luận. “Bạn từng phải chọn từ bỏ hiệu suất của nhà máy điện than để giảm phát thải. Giờ đây, bạn có thể có cả lượng khí thải thấp lẫn hiệu suất cao. Đây chính là yếu tố thay đổi cuộc chơi.”

Nguồn: GEReports.com 

BÌNH LUẬN CỦA BẠN