Trường Đại Học Điện Lực
Khoa Quản Lý Năng Lượng

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Đề Tài:” Đánh Giá Tiềm Năng Nguồn Năng Lượng Than Tại Việt
Nam. Xây Dựng Sơ Đồ Nguyên Lý Hoạt Động Của Nhà Máy Điện
Chạy Than Sử Dụng Tua Bin Ngưng Hơi”
Giảng Viên Hướng Dẫn: Dương Trung Kiên
Sinh Viên Thực Hiện (Nhóm 1) : Nguyễn Mạnh Hùng
Chu Quốc Oai
Đặng Trung Hiếu
Dương Văn Mừng
Nguyễn Thị Đào
Lớp : Đ5- Quản Lý Năng Lượng
Hà Nội-2012
1
Đề Tài:” Đánh Giá Tiềm Năng Nguồn Năng Lượng
Than Tại Việt Nam. Xây Dựng Sơ Đồ Nguyên Lý Hoạt
Động Của Nhà Máy Điện Chạy Than Sử Dụng Tua
Bin Ngưng Hơi”
Giảng Viên Hướng Dẫn: Dương Trung Kiên
Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Mạnh Hùng
Chu Quốc Oai
Đặng Trung Hiếu
Dương Văn Mừng
Nguyễn Thị Đào
Lớp : Đ5- Quản Lý Năng Lượng
Hà Nội-2012
2
Lời mở đầu
Năng lượng (trong đó có điện năng) có vai trò vô cùng quan trọng

Chương I: Sự hình thành và đa dạng của than.
1. Than và nguồn gốc hình thành than.
1.1 Than là gì?
Than là một loại nhiên liệu hữu cơ được sử dụng làm chất đốt phục vụ cho
nhu cầu cuộc sống của con người v.v.
Thành phần chủ yếu của than.
Trong than, các nguyên tố cấu thành bao gồm các thành phần sau:
Cacbon : Cacbon là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu rắn.
Hyđrô : Hydro là thành phần cháy quan trọng của nhiên liệu rắn.
Lưu huỳnh : Lưu huỳnh là thành phần cháy trong nhiên liệu.
Oxy và Nitơ: Oxy và Nitơ là những chất trơ trong nhiên liệu rắn và lỏng.
Tro, xỉ (A): Là thành phần còn lại sau khi nhiên liệu được cháy kiệt.
Độ ẩm (M): Là thành phần nước có trong nhiên liệu.
1.2 nguồn gốc hình thành than.
Than là một loại nhiên liệu hóa thạch được hình thành ở các hệ sinh
thái đầm lầy nơi xác thực vật được nước và bùn lưu giữ không bị ôxi
hóa và phân hủy bởi sinh vật (biodegradation).
Do được hình thành tập trung ở các đầm lầy than thường hình thành
thành các mỏ.
4
Mỏ than là một bộ phận của trái đất, nơi tập trung tự nhiên than do kết quả
của một quá trình địa chất nhất định tạo nên.
Than đá, là sản phẩm của quá trình biến chất, là các lớp đá có màu đen
hoặc đen nâu có thể đốt cháy được.
Chúng ta có thể phân loại than theo nhiều cách khác nhau :dựa vào nhiệt
trị của than, dựa vào hàm lượng cac-bon tích lũy trong than v.v.
2. Sự đa dạng của than.
Căn cứ vào hàm lượng cac-bon có trong than ta có thể phân chia than
thành các dạng cơ bản như sau:
- Than bùn: Loại than này được hình thành do cây cỏ, các loại thảo

Mặt khác ta có thể phân loại than theo các cách khác nhau như: loại
than tốt, than xấu, than dễ cháy, khó cháy, than nhiệt lượng cao, than
nhiệt lượng thấp v.v.
Chương II: Tầm quan trọng của than với Việt
Nam.
1.Tầm quan trọng của than nói chung đối với thế giới.
Than là nguồn năng lượng chủ yếu của loài người, là nguồn nhiên liệu sản
xuất điện năng lớn nhất thế giới.
Mỗi năm toàn thế giới tiêu thụ khoảng 4 tỷ tấn than.
Than có tính chất hấp thụ các chất độc vì thế được dùng trong quốc phòng,
dân dụng
2.Tầm quan trọng của than đối với Việt Nam.
Việt Nam cũng giống như các nước trên thế giới, than là một trong
những nguồn năng lượng quan trọng hàng đầu trong việc phát triển
kinh tế, xã hội v.v.
2.1 Than là nguồn nhiên liệu quan trọng để sản xuất điện
của Việt Nam.
- Riêng về nhà máy nhiệt điện đốt than, đến 2011 chúng ta có trên chục
nhà máy lớn nhỏ với tổng công suất khoảng 5.800 MW, chủ yếu tập trung ở
phía Bắc.
- Các nhà máy nhiệt điện đi vào vận hành sau năm 2000, chủ yếu sử
dụng công nghệ đốt than bột, công suất tổ máy cỡ 300 MW, thông số hơi
cao áp, hiệu suất khá 35-37%, như Phả Lại 2, Uông Bí 2, Hải Phòng, Quảng
Ninh, Cẩm Phả, hai nhà máy sử dụng công nghệ lò tầng sôi tuần hoàn là Na
Dương và Cao Ngạn.
- Yêu cầu về than cho sản xuất điện của Việt Nam trong tương lai.
6
yêu cầu đến 2020 sản xuất điện theo kịch bản cơ sở đạt 330 tỷ kWh,
cần có 75.000MW, nghĩa là phải xây dựng thêm 51.000 MW.
Trong đó, nhiệt điện than sẽ là 32.000 MW, sản xuất 156 tỷ kWh,

2triệumétkhoansâu(mks),tậpchungchủyếuởQuảngNinh.
(ĐVT: Ngàn tấn)
Sản lượng khai thác và tiêu thụ than tại Việt Nam từ 2003-2007
Qua biểu đồ có thể nhận thấy sản lượng khai thác than của Việt Nam tăng
rất nhanh. Năm 2003 sản lượng khai thác chỉ đạt 18409 ngàn tấn nhưng
8
đến năm 2007 đã tăng gần gấp ba lần đạt 49141 ngàn tấn. Quảng Ninh tập
trung khoảng 67% trữ lượng than toàn quốc, chủ yếu là antraxít, sản lượng
than mỡ rất thấp - khoảng 200 ngàn tấn/năm. Quảng Ninh có 7 mỏ than
hầm lò sản xuất với công suất trên dưới 2 triệu tấn than nguyên khai/năm;
chiếm hơn 45% tổng sản lượng khai thác than của TKV. Quảng Ninh có 5
mỏ lộ thiên lớn sản xuất với công suất trên 2 triệu tấn than nguyên
khai/năm là: Cọc Sáu, Cao Sơn, Hà Tu, Ðèo Nai, Núi Béo, cung cấp đến 40%
sản lượng cho TKV.
• Khai thac hầm lò
Trong Tập đoàn Than Việt Nam có 20 mỏ khai thác hầm lò, trong đó
có 7 hầm lò có công xuất từ 1.000.000 tấn than trở lên gồm các mỏ Mạo
Khê, Vàng Danh, Nam Mẫu, Hà Lầm, Mông Dương, Khe Chàm, Dương Huy.
Hầu hết các mỏ còn lại đã được cải tạo công xuất để đạt mức 300.000 –
800.000 tấn/năm. Tỷ trọng than hầm lò trong kế hoặch 2006-2010 sẽ tăng
dần từ 45% năm 2006 lên 55% năm 2010 trong tổng sản lượng của tập
đoàn.
Ở hầu hết các mỏ hầm lò, sơ đồ khai thông, mở vỉa được áp dụng là
phương pháp khai thông bằng giếng nghiêng kết hợp lò bằng từng tần, sử
dụng băng tải vận chuyển than trên giếng chính để đáp ứng yêu cầu nâng
công suất mỏ hàng năm. Một số mỏ khác có điều kiện tự nhiên thuận lợi
đang khai thác nông được mở vỉa bằng mỏ bằng, vận tải bằng tàu điện.
Công nghệ khai thác phổ biến là lò chợ chia cột dài theo phương; các vỉa
dày, vỉa cốc được áp dụng các công nghệ riêng phù hợp với từng mỏ.
• Khai thác lộ thiên

32% sản lượng tính hết 7 tháng đầu năm 2009.
4. Các biện pháp khai thác và sử dụng
Hoạt động khai thác nhiều năm nay tại Quảng Ninh thiếu hiệu quả,
với cách khai thác này, trong những năm tới nhu cầu về than trong cả nước
nói chung và Quảng Ninh nói riêng sẽ thiếu hụt trầm trọng. An ninh năng
lượng trong nước không đảm bảo và chúng ta có thể phải nhập khẩu than
trong năm 2020.
Thời gian còn lại để Việt Nam khai thác
10
Trữ lượng có thể
khai thác (triệu
tấn)
Sản lượng
khai thác năm
2007 (triệu
tấn)
Số năm còn lại
để khai thác
Theo
VINACOMIN
10.500 43 243
Theo EIA 165 49 3
Theo tập đoàn
BP
150 41 4
Vậy các giải pháp nào cần để áp dụng, sử dụng than một cách hiệu
quả? Hiện nay chính phủ đã đầu tư nhiều công nghệ khai thác tốt cho mỏ
than đồng thời cũng có nhiều chính sách hạn chế những ngành công nghiệp
tiêu tốn nhiều năng lượng than để sử dụng nguồn tài nguyên này một cách
hiệu quả và lâu dài.

- Ồ nhiễm do sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý quặng: Ô nhiễm
hóa học xảy ra khi các hóa chất như axit sulfuric hoặc xyanua được sử dụng
trong các quá trình xử lý, tuyển quặng đã gây ra rò rỉ, hoặc ngấm vào
nguồn nước mặt và nước ngầm gây ảnh hưởng nghiêm trọng tói đời sống
con người và động vật.
- Xói mòn và bồi tích: Trong quá trình khai thác không có các biện pháp
phòng chống phù họp và chiến lược kiểm soát đúng đắn, khu vực khai thác
mỏ sẽ bị xói mòn nghiêm trọng. Bùn cát được chuyển tải tới sông suối, hồ ao
gây bồi tích ở hạ lưu. Bồi tích quá mức có thể làm tắc nghẽn dòng chảy, vùi
lấp thảm thực vật, động vật hoang dã và ảnh hưởng lớn đến đời sống của
động vật trên
5.1.2,Ảnh hưởng của việc sử dụng than
Ảnh hưởng của việc đốt than :
12
Hạn chế lớn nhất của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch nói chung và than
nói riêng là nó gây ra ô nhiễm không khí do sự phát thải CO2, SO2, NOx
Tính trên một đơn vị nhiệt lượng phát ra thì đốt than thải ra nhiều chất ô
nhiễm hơn các nhiên liệu hoá thạch khác (dầu, khí). Chính vì vậy, việc đốt
than đã gián tiếp góp phần vào quá trình biến đổi khí hậu làm suy thoái môi
trường toàn cầu mà nổibật là hiện tượng hiệu ứng nhà kính và mưa axit.
Than, nhất là than bitum, chứa S, N. Khi đốt, chúng thải vào khí quyển các
lưu huỳnh oxit, nitơ oxit Các oxit này tạo nên tác dụng với hơi nước trong
khí quyển làm cho mưa rơi xuống.
5.2,Biện pháp giảm thiểu tác động của việc khai thác và sử
dụng than đến môi trường
5.2.1, Biện pháp giảm thiểu tác động của việc khai thác than
Có thể nhận thấy rằng, nguồn gây ô nhiễm nước ở các khu mỏ gồm nước
mưa chảy tràn qua khu mỏ, nước ngấm từ các bãi thải rắn; nước tháo khô
mỏ; nước thải do tuyển khoáng, do đó, các mỏ cần có hệ thống xử lý các
nguồn gây ô nhiễm trước khi xả thải vào môi trường.

trình phát triển khác trên khu vực khai thác mỏ để thấy rõ hiệu quả kinh tế,
xã hội và môi trường theo định hướng phát triển bền vững. Các doanh
nghiệp khai thác mỏ nhất thiết phải tuân thủ các biện pháp xử lý nước thải
trước khi xả vào môi trường tự nhiên, đảm bảo không gây bất kỳ tác động
xấu nào đến hệ sinh thái. Cần khôi phục lại môi trường đã bị tàn phá do
khai thác mỏ như trồng lại rừng, hoàn thổ giảm thiểu những tác động xấu
đến hệ sinh thái.
5.2.2, Biện pháp giảm thiểu tác động của việc sử dụng than
- Làm sạch nhiên liệu đầu vào
- Sử dụng thiết bị rửa lọc khí
- Đốt than bằng giàn ghi hóa lỏng
- Cải tiến lò đốt
6,Hạn chế và nhiên liệu thay thế cho năng lượng than
6.1,Hạn chế của năng lượng than
Tài nguyên khoáng sản(trong đó có than) không phải là vô tận, một số lại
rất hạn chế, nhất là với sự phát triển của nền công nghiệp hiện đại thì sự
cạn kiệt nguồn tài nguyên khoáng sản đang là mối đe dọa đối với nhiều
quốc gia và nói chung là đối với cả nhân loại.
a,Than là nguồn nhiên liệu hóa thạch trữ lượng có hạn và không bền
vững.
Dothanlàkhoáng sảnkhông
thểphụchồiđược,dođóviệckhaithácphụthuộcvàotrữlưỡngcủađấtnước.Ti
ềmnăng thancủaVNđượcdựbáorấtlớn,bểthanĐôngBắckhoảng 10tỷ
tấnvàbểthan ĐồngbằngsôngHồngkhoảng 210tỷ tấn,
nhưngtrữlượngđãđượcthămdòđếnnaylàrấtnhỏ.Tronggần60nămqua,VN
14
đãđầutưchokhâuthămdòthankhoảng
5500 lỗ khoanvớitổngsốhơn
2triệumétkhoansâu(mks),tậpchungchủyếuởQuảngNinh.Nhờ vậy,ởbể
thanĐôngBắc đã

lượng sóng biển…)
Tuynhiênviệcsửdụngcác sản phẩmthaythếnàyđòihỏicácnhàmáy
phảicótrìnhđộcôngnghệtiêntiến,trongkhiđóhiệnnaytrìnhđộcộngnghệcủacá
c nhàmáynướctacònlạc hậudođó trongthờigiantới
việcchuyểnsangdùngsảnphẩmthaythếlàhơikhókhăn.
Đặc biệt có một nhiên liệu thay thế rất khả thi đối với nước ta đó là củi mùn
cưa còn gọi là củi nén có thể thay thế cho năng lượng than rất tốt,giảm chi
phí đến 50% cho nhiên liệu đốt công nghiệp.Mùn cưa được sấy khô,sau đó
được nén với áp lực cao cho ra những khối hình dạng đồng nhất nên dùng
trong đốt công nghiệp rất tốt
Dùng mùn cưa còn giảm được chi phí xử lý môi trường và tăng tuổi thọ
thiết bị…
Phần II: Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện
chạy than sử dụng tuabin ngưng hơi
-để sản xuất điện năng ta phải sử dụng các nguồn nhiên liệu thiên nhiên.
Tùy theo dạng năng lượng ta chia thành các nhà máy điện chính: nhà máy
nhiệt điện, nhà máy thủy điện và nhà máy điện nguyên tử. Hiện nay phổ
biến nhất là các nhà máy nhiệt điện, ở các nhà máy nhiệt điện, nhiệt năng
thoát ra khi đốt các nhiên liệu hữu cơ( than, dầu khí, v.v ) được biến đổi
thành điện năng.
Sau đây chúng ta tìm hiểu nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện
chạy than sử dụng tua bin ngưng hơi.
1. Nguyên lý hoạt động của nhiên liệu đầu vào
Hiện nay nhu cầu nhiên liệu lỏng trong đời sống ngày càng tăng cao. Do
đó người ta đã hạn chế sử dụng nhiên liệu lỏng trong nhà máy nhiệt
điện. Nhiên liệu rắn và khí trở thành nguồn nhiên liệu chính trong các
nhà máy nhiệu điện, nhưng nhiên liệu chủ yếu vân là nhiên liệu rắn
trong đó than là nguồn nhiên liệu phổ biến nhất.
hình 1.1 sơ đồ cung cấp than của nhà máy nhiệt điện
16

4
1
2
Chất lượng bột được đặc trưng bởi kích thước các phần – độ mịn của bột
được xác định teo sự phân tán của bột thu trên sàng.
Kích thước các hạt càng nhỏ thì nhiên liệu không cháy hết trong buồng đốt
càng ít tuy nhiên khi đó cần sử dụng nhiều năng lượng hơn cho việc nghiền
nhiên liệu. Ngược lại khi nghiền thô, năng lượng tiêu hao ít hơn khi đó
nhiên liệu không cháy hết trong buồng đốt nhiều hơn và do đó tính kinh tế
của lò hơi giảm xuống.
Đối với mỗi loại nhiên liệu, kiểu chuẩn bị bột nhiên liệu và kiểu thiết bị
buồng đốt sẽ có một độ mịn có lợi nhất, gọi là độ mịn kinh tế, tối ưu của bột,
tương ứng với chi phí thấp nhất.
2. Sơ đồ nhà máy nhiệt điện
Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện tuabin ngưng hơi được mô tả ơ hình
2.1.
Lò hơi
1
2
3
5
6
4
7
18
1: Gia nhiệt trung gian
2: Tuabin cao áp
3: Tuabin hạ áp
4: Máy phát điện
5: Bình ngưng

thoát đi, lúc này nước cấp sẽ được bổ xung thêm 1 phần nước thất thoát
băng bơm nước cấp (9). Từ đây nước bổ xung và nước ngưng được đưa
đến lò hơi. Trước khi đi đến lò hơi chúng được gia nhiệt thêm 1 lần nữa tại
bộ phận gia nhiệt cao áp (10) để gia tăng thêm nhiệt độ và đi vào lò hơi.
Tương tự như bộ phận gia nhiệt hạ áp bộ phận gia nhiệt cao áp được
19
tuabin cao áp trích 1 phần hơi để gia tăng nhiệt độ cho nước. Sau khi qua
bộ phận gia nhiệt cao áp lúc này nước được đưa đến lò tiếp tục vòng tuần
hoàn như trên.
2.1 Lò hơi
Trong nhà máy nhiệt điện lò hơi là thiết bị lớn và quan trọng nhất, nó vận
hành rất phức tạp và khả năng cơ khí hóa cao, tự động hóa cao. Nhiệm vụ
của lò hơi là đốt cháy nhiên liệu chuyền nhiệt cho nước để sinh hơi. Ngoài
ra trong các lĩnh vực khác lò hơi còn có nhiều nhiệm vụ khác như: sấy, cung
cấp nước nóng, luyên,v.v
2.2 Bộ phận quá nhiệt
Có tác dụng tận dụng nhiệt để quá nhiệt hơi nước từ hơi bão hòa thành hơi
quá nhiệt, từ hơi quá nhiệt đi vào tuabin làm quay tuabin và quay máy phát
điện.
2.3 Tuabin
Tuabin1 trục ( cấu trúc nhiều thân đặt nối tiếp : CA, HA). Khi hơi quá nhiệt
tạo ra từ lò hơi được đưa tới tuabin làm quay tuabin, kéo theo máy phát
điện quay tạo ra điện năng.(quá trình biến đổi cơ năng thành điện năng).
Một phần hơi quá nhiệt trong tuabin được trích ra để gia nhiệt cho nhiệt
cho nước cấp cung cấp lại cho lò hơi.
2.4 Bộ gia nhiệt nước cấp
Hơi trích đã vận hành trong tuabin để gia nhiệt cho nước cấp trong bộ trao
đổi nhiệt. Thiết bị gia nhiệt nước cấp thực hiện bằng hơi trích đã vận hành
trong tuabin và trong các tầng lớn sẽ tăng tính kinh tế của chu trình và
giảm tổn thất nhiệt trong bình ngưng và tăng nhanh quá trình sinh hơi ở lò