Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Xây dựng Điện 3 - Giải pháp tốt nhất cho lựa chọn tốt nhất
Thứ năm, 22/09/2022

VẬN HÀNH NƯỚC LÀM MÁT CỦA TTĐL NGHI SƠN TRONG QUY HOẠCH ĐỊNH HƯỚNG CẢNG BIỂN THANH HÓA

Nước làm mát (NLM) là một chọn lựa công nghệ cần thiết đối với các dự án nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) – đây là một quy trình sử dụng nguồn nước biển có nhiệt độ phù hợp để làm mát trong quá trình vận hành nhà máy sau đó nước được trả lại biển. Trung tâm điện lực (TTĐL) Nghi Sơn được xây dựng giai đoạn 2007 – 2008, thời điểm chưa có các dự án phát triển cảng biển. Hiện nay, trong khu vực hoạt động của hệ thống NLM, cảng Container số 2 đang được xây dựng, luồng tàu đào sâu 13,5 – 16,5m đảm bảo cho các tầu tải trọng lớn hoạt động. Trong tương lai gần, cảng LNG và đê chắn sóng cũng sẽ được xây dựng. Sự xuất hiện của các cảng và hạng mục công trình biển sẽ ảnh hưởng lớn tới hiệu suất sự dụng NLM trong quá trình vận hành của TTĐL Nghi Sơn.

Có hai vấn đề lớn đối với bài toán lan truyền NLM: Thứ nhất, nhiệt độ nguồn thải luôn đảm bảo tiêu chuẩn chất thải công nghiệp nhóm A QCVN 40:2011/BTNMT (≤400C). Thứ hai, hoàn lưu nhiệt (quẩn nhiệt) giữa cửa xả và cửa nhận NLM phải đảm bảo hiệu suất vận hành các nhà máy. Đối với các dự án nhiệt điện có vốn đầu tư nước ngoài cần đánh giá thêm các đối tượng và mức độ tổn thương về đa dạng thủy hải sản, các hoạt động biển trong vùng gia tăng trên 30C (vùng Mixing zone).

Hình 1 – Quy hoạch định hướng phát triển không gian cảng biển Thanh Hóa
Hình 1 – Quy hoạch định hướng phát triển không gian cảng biển Thanh Hóa

Phòng môi trường (MTG), Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng điện 3 (PECC3) được giao nhiệm vụ tính toán lan truyền nhiệt cho NMNĐ Nghi Sơn 1 trên cơ sở xem xét hoạt động đồng thời của TTĐL Nghi Sơn. Qua phân tích tài liệu về NLM trong các giai đoạn thiết kế trước, điều kiện khí hậu và đặc điểm vùng biển nghiên cứu, PECC3 đề xuất các kịch bản tính toán NLM như sau:

  1. Kịch bản 1 (Kịch bản nền): vùng biển thời điểm 2007 – 2008;
  2. Kịch bản 2.1: Cảng Container số 2 đang xây dựng;
  3. Kịch bản 2.2: Hoàn thành cảng Container số 2;
  4. Kịch bản 2.3: Hoàn thành cảng LNG và đê chắn sóng.

PECC3 sử dụng phần mềm thương mại MIKE 3 để xây dựng bản đồ gia tăng nhiệt theo phạm vi và độ sâu ảnh hưởng. Các số liệu về địa hình, khí tượng thủy văn/hải văn trong các giai đoạn trước được cập nhật và sử dụng tối ưu nhằm đảm bảo các quy phạm Ngành và độ tin cậy cao của mô hình toán.

Hiện nay, TTĐL Nghi Sơn đã đi vào vận hành với lượng nhiệt dư thiết kế là 80C, do vậy PECC3 chủ yếu đánh giá thiệt hại do hoàn lưu nhiệt tới hiệu suất làm việc của toàn bộ trung tâm, đặc biệt là trong mùa hè – thời kỳ có nhiệt độ nước cao. PECC3 sử dụng tài liệu đo nhiệt độ nước biển nhiều năm của trạm hải văn Hòn Ngư (61 năm) và Bạch Long Vỹ để xác định nhiệt độ nước biển thiết kế trong mùa hè với tần suất 02 năm xảy ra 1 lần là 320C. Kết quả tính toán lan truyền nhiệt theo các kịch bản như sau:

Bảng 1 – Kết quả tính gia tăng nhiệt tại cửa xả và nhận nước

KỊCH BẢN 1
Tầng nhiệtTầng mặtTầng giữaTầng đáy
Vị tríCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xả
Gia tăng nhiệt lớn nhất 0C1,83,41,83,91,85,0
Nhiệt độ lớn nhất 0C33,835,433,835,933,837,0
Số lần > 320C345358345358345358
KỊCH BẢN 2.1
Tầng nhiệtTầng mặtTầng giữaTầng đáy
Vị tríCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xả
Gia tăng nhiệt lớn nhất 0C2,23,82,24,22,25,3
Nhiệt độ lớn nhất 0C34,235,834,236,234,237,3
Số lần > 320C344358344358343358
KỊCH BẢN 2.2
Tầng nhiệtTầng mặtTầng giữaTầng đáy
Vị tríCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xả
Gia tăng nhiệt lớn nhất 0C2,54,62,54,92,55,7
Nhiệt độ lớn nhất 0C34,536,634,536,934,537,7
Số lần > 320C343358343358343358
KỊCH BẢN 2.3
Tầng nhiệtTầng mặtTầng giữaTầng đáy
Vị tríCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xảCửa nhậnCửa xả
Gia tăng nhiệt lớn nhất 0C3,05,73,05,93,06,5
Nhiệt độ lớn nhất 0C35,037,735,037,935,038,5
Số lần > 320C332358332358332358

Theo kết quả trên, nhiệt độ của nguồn xả NLM TTĐL Nghi Sơn luôn đảm bảo không vượt quá 400C. Khi cửa nhận ≥ 320C, TTĐL Nghi Sơn sẽ điều chỉnh công suất vận hành giảm lượng nhiệt dư, đảm bảo mức nhiệt trả lại môi trường nước biển luôn đạt chuẩn.

Khi nhà máy hạ công suất để giảm nhiệt dư do hoàn lưu nhiệt đồng nghĩa với việc thiệt hại theo thiết kế. PECC3 sử dụng mô hình vận hành của NMĐL Nghi Sơn 1 các năm 2018 – 2022 để tính toán thiệt hại do việc giảm công suất, kết quả ước tính bảng dưới đây:

Bảng 2 – Thiệt hại do việc giảm công suất chịu tác động từ

hoàn lưu nhiệt

Kịch bảnKịch bản 2.1Kịch bản 2.2Kịch bản 2.3
Thiệt hại
so với thiết kế (%)
31,8042,8257,49

 

2

3

4

5

Hình 6: Vị trí rời điểm xã NLM
Hình 6: Vị trí rời điểm xã NLM

Từ những phân tích và tính toán nêu trên Phòng Môi trường của PECC3 đề xuất phương án di dời điểm xả NLM của TTĐL Nghi Sơn về phía Nam của cảng Container số 2 đồng thời xem xét mức độ tác động của lan truyền nhiệt tới bãi biển Đông Hồi (phía Nam – cách cửa xả hiện hữu thuộc TTĐL Nghi Sơn 1,5 km như mô tả tại Hình 6).

Phạm Ngọc Hùng

Page top