Nhiệt điện là gì? 3 loại hình nhiệt điện phổ biến hiện nay
Nhiệt điện đã xuất hiện và phát triển được hơn 2 thế kỷ giúp tạo ra nguồn điện năng lớn phục vụ cho quá trình sinh hoạt và sản xuất của con người. Vậy nhiệt điện là gì? Có bao nhiêu nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam? Cùng chúng tôi tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé:
Nhiệt điện là gì?
Nhiệt điện là quá trình chuyển đổi nhiệt độ (năng lượng nhiệt) thành năng lượng điện giúp tạo ra nguồn điện để sử dụng trong cuộc sống sinh hoạt, khu công nghiệp, nhà máy sản xuất,…
Trong quá trình sử dụng nhiệt độ, các nhà khoa học đã dựa vào sự chênh lệch của vật có nhiệt độ cao như: Đốt than, năng lượng mặt trời, đốt dầu với hệ thống làm mát từ nước tạo ra áp suất khí làm quay tuabin và tạo ra năng lượng cơ học. Năng lượng cơ học này được chuyển đổi thành điện năng thông qua máy phát điện và cung cấp năng lượng điện cho các hệ thống điện lưới khắp khu vực trên thế giới.
Các đồ vật sử dụng nhiệt điện như: Bếp điện, lò nhiệt, máy sưởi, bình nóng lạnh, lò vi sóng, tủ lạnh, điều hòa, máy sấy tóc…
Lịch sử hình thành và phát triển của nhiệt điện
Từ cuối thế kỷ 18 đến đầu thế kỷ 19, các nhà khoa học đã nghiên cứu ra cách làm chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng.
Dựa vào hiệu ứng nhiệt điện và hiệu ứng Seebeck đã sáng tạo ra thiết bị Thermocouple, sau này dùng để tạo ra đồng hồ và thiết bị đo nhiệt độ.
Đến thế kỷ 20, nhiệt điện đã được sử dụng phổ biến biến hơn trong lĩnh vực sản xuất, công nghiệp. Tuy nhiên khi sử dụng nhiệt điện than và nhiệt điện khí tự nhiên đã gây ra nhiều vấn đề như: Ô nhiễm môi trường, thiếu nguồn tài nguyên, ảnh hưởng đến khí hậu…các nhà phát minh đã tập trung sử dụng năng lượng sạch như: Năng lượng mặt trời, sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, giảm tiêu thụ nguyên liệu hóa thạch, sử dụng thiết bị phát điện tiên tiến…
3 Loại hình nhiệt điện sử dụng phổ biến hiện nay
Nhiệt điện than
Loại hình này sử dụng nhiên liệu than làm vật tư tạo ra hơi nước, rồi sử dụng tuabin để sản xuất điện. Hình thức này có khả năng cung cấp điện năng ổn định, dễ dàng điều chỉnh nên được sử dụng phổ biến trên khắp các thế giới. Tuy nhiên phương pháp truyền thống này lại gây ô nhiễm môi trường, làm biến đổi khí hậu và ảnh hưởng đến sức khỏe con người, sự phát triển của hệ sinh thái.
Nhiệt điện khí tự nhiên
Nhiệt điện khí tự nhiên là sử dụng nhiên liệu có sẵn trong tự nhiên như: Khí metan để tạo ra điện năng. Loại hình này không thải ra các chất khí độc hại như than, nhưng lại có giá thành cao và nguồn điện không được ổn định khi sử dụng.
Nhiệt điện năng lượng mặt trời
Nhiệt điện năng lượng mặt trời là hình thức nhiệt điện tái tạo, sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất ra điện. Hiệu suất này dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết và vị trí địa lý. Loại hình này có sẵn trong tự nhiên, không bị giới hạn số lượng sử dụng và không gây ra chất thải khí nhà kính.
Tìm hiểu về nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện là gì?
Nhà máy nhiệt điện (Thermal Energy Power Plant ) là nhà máy sử dụng các nguyên liệu hóa thạch như than đá, khí đốt hoặc nhiên liệu sinh học, năng lượng hạt nhân, năng lượng mặt trời…để cung cấp nhiệt năng cho nước tạo ra hơi nước làm quay tuabin và tạo ra dòng điện. Phần hơi nước sau khi đi qua tuabin sẽ được ngưng tụ và thu hồi để tái sử dụng cho các chu trình tiếp theo.
Ưu điểm của nhà máy nhiệt điện là thời gian xây dựng ngắn, sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, chủ yếu là than đá, có thể xây dựng tại những vị trí gần các khu công nghiệp.
Tuy nhiên nó có giá thành cao, thời gian khởi động chậm, hiệu suất thấp và nhất là ảnh hưởng lớn đến tình trạng ô nhiễm môi trường.
Tại Việt Nam, nhà máy nhiệt điện đầu tiên được xây dựng tại Hà Nội bởi chính quyền Pháp. Sau đó, vào những năm 80 – 90 của thế kỷ 20 đã có nhiều nhà máy với công suất lớn được xây dựng. Có thể kể đến một số nhà máy lớn như: Vũng Áng, Duyên Hải, Long Phú…
Cấu tạo của nhà máy nhiệt điện
- Nồi hơi: Nhiệm vụ chuyển đổi nước thành hơi nước thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu. Đồng thời trong giai đoạn này năng lượng hóa học cũng sẽ được chuyển đổi thành nhiệt năng.
- Cuộn dây: Chức năng lưu thông và chuyển hóa nước thành hơi nước
- Tuabin hơi: Thu thập hơi nước, thường có nhiều thân, áp suất đa dạng để tận dụng tối đa hơi nước.
- Máy phát điện: Thu năng lượng cơ học được tạo ra qua trục của tuabin và chuyển thành năng lượng điện nhờ cảm ứng điện từ.
- Lò hơi đốt than phun:Gồm đường ống hồi, buồng lửa, quạt, ống thải, bộ sấy, dàn ống nước lên xuống, bộ quá nhiệt… Với 2 nhiệm vụ, đầu tiên đốt nhiên liệu thành sản phẩm đốt cháy có nhiệt độ cao. Thứ hai là đưa nước cấp vào lò, tiếp nhận nhiệt từ sản phẩm cháy và chuyển hóa thành nước nóng, nước sôi, hơi bão hòa… Công suất hoạt động của lò hơi thường là lớn có công suất 50MW – 1000 MW, hiệu suất cao. Ngoài ra, trong hệ thống lò hơi còn có các loại van công nghiệp như van tái đầu vào tái tạo nhiệt, van tay đường xả nước…, dàn ống làm mát xỉ đáy, hệ thống ống khói, gió; hệ thống bypass, hệ thống cấp than, đá vôi…
- Phần tuabin gồm phin lọc dầu, phớt chắn dầu…
- Phần cơ nghiền liệu: bao gồm máy nghiền than, máy phá đống, băng tải than…
- Phần điện: gồm hệ thống lọc bụi, máy phát, kích từ, hệ thống UPS, DC, vòng bi động cơ…
- Phần C&I: gồm hệ thống lò hơi, hệ thống quan trắc môi trường, phân tích chất lượng nước, BOD và đồng hồ áp suất…
Ngoài ra, nhà máy nhiệt điện còn lắp đặt thêm các bộ phận, linh kiện khác để hỗ trợ cho quá trình chuyển đổi hơi nước thành điện năng để sử dụng như: Van an toàn, van giảm áp, van xả khí, van cổng, van bướm điều khiển điện hoặc van bi điều khiển điện, van 1 chiều, van điện từ, van cầu hơi….
Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện
Về cơ bản, nhà máy nhiệt điện hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi nhiệt năng sang cơ năng thông qua việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Sau đó từ cơ năng chuyển hóa thành điện năng thông qua việc nước bay hơi làm quay tuabin gắn với máy phát điện.
Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu về nhà máy nhiệt điện đốt than – nguyên liệu được sử dụng phổ biến hiện nay:
Nguyên liệu đầu vào than đá được nghiền thành bột mịn bằng máy nghiền bột và được thổi vào lò hơi để đốt cháy. Bên trong lò hơi, phần nhiệt được tạo ra sẽ chuyển hóa nước thành hơi nước. Dưới điều kiện áp suất cao, hơi nước sẽ làm quay cánh tuabin được nối với máy phát điện. Kết quả máy phát điện sẽ tạo ra điện năng. Phần hơi nước ngưng tụ sau đó sẽ được làm nguội và tuần hoàn trở lại lò hơi đốt than để chuyển hóa thành hơi nước, cung cấp năng lượng cho tuabin.
Nhìn chung, có thể thấy nhà máy nhiệt điện đốt than có cơ chế vận hành tuần hoàn khép kín và tái sử dụng nước liên tục.
Các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam
Hiện nay tại Việt Nam có 6 nhà máy nhiệt điện quy mô lớn, cung cấp nguồn điện trong cuộc sống sinh hoạt, công nghiệp, sản xuất góp phần thúc đẩy kinh tế đất nước phát triển bao gồm:
- Nhà máy nhiệt điện Vũng Áng
- Nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ
- Nhà máy nhiệt điện sông Hậu
- Nhà máy nhiệt điện Ô Môn
- Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải
- Nhà máy nhiệt điện Long Phú
Yêu cầu kỹ thuật của nhà máy nhiệt điện
Theo quy định chung, hầu hết các nhà máy nhiệt điện và các thiết bị, sơ đồ công nghệ bên trong phải thỏa mãn các yêu cầu dưới đây:
- Đảm bảo nguồn cung cấp điện phục vụ nhu cầu sinh hoạt của con người liên tục, không bị gián đoạn.
- Đảm bảo các chỉ tiêu của nguồn điện về tần số, điện áp phải đúng với tiêu chuẩn đã được quy định trước.
- Phải đáp ứng đủ các tiêu chí an toàn về con người và không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Trường hợp nhà máy nhiệt điện thải ra các chất độc hại, khí độc hại như SO2, NO2… cần có giải pháp áp dụng các công nghệ xử lý phù hợp, triệt để
- Phần nước thải được xả ra từ các nhà máy nhiệt điện phải có hệ thống xử lý nghiêm ngặt, đúng quy định. Đảm bảo nước thải trước khi thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn.
- Phải áp dụng sơ đồ công nghệ khép kín không có chất phát thải đối với quá trình xử lý nước bổ sung và tro xỉ.
- Hợp lý hóa trong khâu thiết kế nhà máy, tối ưu các khâu xây dựng, lắp đặt để giảm thiểu chi phí vận hành, tiêu hao nhiên liệu…
- Hiệu quả kinh tế nhiệt điện phải đảm bảo ở mức cao nhất, các chỉ tiêu năng lượng của nó không được thấp hơn chỉ tiêu của các nhà máy trên thế giới.
Hy vọng bài viết trên đã cung cấp những thông tin hứu ích đến bạn. Tuấn Hưng Phát là đơn vị chúng tôi chuyên cung cấp các dòng van công nghiệp, thiết bị vật tư đường ống phục vụ nhà máy nhiệt điện. Các sản phẩm được đơn vị lưu kho sẵn hàng như: van bướm, van bi, van cổng…Liên hệ ngay để nhận giá ưu đãi trong tháng này.
Xem thêm:
