1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

THIẾT KẾ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT CÔNG SUẤT 100KG/H

45 0 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • ĐÈ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Thông số thiết kế (11)
    • 3.1.1 Thông số đầu vào : Công suất 100kg/h (11)
    • 3.2 Cơ sớ lựa chọn công nghệ lò đốt xứ lý chất thải rắn sinh hoạt (14)
      • 3.3.1 Đề xuất (16)
    • Chương 4 Chương 4 (17)
  • TÍNH TOÁN, THIẾT KE LO DOT RAC THAI SINH HOATCONG SUAT (17)
    • 4.1.1. Hệ số tiêu hao không khí và lượng không khí cần thiết 1 Hệ số tiờu hao khụng khi (ỉ ) (18)
      • 4.1.1.2. Tỉnh lượng không khí cần thiết để đất 100 kg dầu DO (18)
    • 4.1.2. Xác định lượng và thành phẫn của sản phẩm cháy (19)
    • 4.2.2 Hệ số tiêu hao không khí (+) và lượng không khí cần thiết .1 Chọn hệ số tiêu hao không khí (20)
      • 4.2.2.2. Xác định lượng không khi cần thiết khi đốt cháy 100 kg rác sinh hoạt Giả thiết thành phần không khí chỉ có oxi và nitơ, các thành phần khác không đáng (20)
    • 4.2.3. Xác định lượng và thành phần sản phẩm cháy 1 Thành phần và lượng sản phẩm cháy (22)
    • Bang 4.7: Bang 4.7: Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg rác (22)
      • 4.2.3.2. Xác định khối lượng riêng của sản phẩm cháy (22)
      • 4.3.1. Xác định nhiệt độ cháy lý thuyết của dầu DO (23)
        • 4.3.3.1. Mục đích tính cân bằng nhiệt (24)
        • 4.3.3.2. Tính cân bằng nhiệt (24)
  • 75405.71 (W) V' = 7,4557 (m’) : lượng sản phẩm cháy khi đốt 1 kg rac (25)
    • 4.3.4. Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn (26)
      • 4.3.5.1. Xác định thể tích buông dot (26)
      • 4.3.5.3. Xác định kích thước buông dot (27)
    • 4.3.6 Tinh thiét bi dot .1. Đặc điểm chung và phân loại thiết bị đốt nhiên liệu lỏng (27)
    • 1) Không khí nén: 90 - 780 2) Hơi nước: 590 — 1780 (28)
      • 4.3.6.2 Tính thiết bj dot (28)
    • G,: lugng khéng khi can dét chay nhién ligu (kg/s) (29)
      • 4.4.1 Xác định lưu lượng và thành phân dòng vào (30)
        • 4.4.2.1 Tính cân bằng nhiệt (30)
  • Q2 = 75405.71 (W) b) Nhiệt chỉ (31)
    • C, xr!⁄„„: hàm nhiệt trung bình của dòng khí ra khỏi buồng thứ cấp ở nhiệt (31)
      • 4.4.3 Xác định chỉ tiêu kỹ thuật lò .1. Hệ số sử dụng nhiên liệu có ích (32)
  • 100 v= Tho = 0,207(n.m’ /s) (32)
    • 4.4.3.3. Suất tiêu hao nhiên liệu chuẩn (33)
    • 4.4.4. Xác định kích thước buông dot thir cap 1 Xác định thể tích buông đốt (33)
      • 4.4.4.2 Xác định kích thước buông đốt Thể tích buồng thứ cấp: V = 2,7073 (mì) (33)
    • 4.4.5 Tinh thiét bj dot (33)
      • 4.4.5.2 Tính tiếp diện miệng ra của ống dẫn khí (34)
    • 4.4.6 Thành phân và lưu lượng của khi thải ra khỏi lo dot Khí thải ra khỏi lò đốt gồm (35)
    • 4.5 Thể xây lò và tính toán khung lò (36)
      • 4.5.1 Thểxây lò (36)
        • 4.5.1.2 Thể xây lò (36)
        • 4.5.1.3 Thể xây đáy lò (37)
    • F: diện tích nóc lò, m’ (39)
  • 45727,698(W) Q; > Q, : giả thiết hợp lý (40)
  • 34;2 + Nhiệt độ trung bình của lớp Samối (41)
  • 51233,299 (W) Q, > Q, : gia thiét hợp lý (42)
    • 5.1 Dự Toán Chi Phí Cho Công Trình (42)
    • Chương 5 Chương 5 (42)
  • GIÁ THÀNH VÀ VẬN HÀNH (42)
    • 5.5.1 Tính toán chỉ phí thiết kế và xây dựng hệ thông (42)
    • 5.5.3 Gid thành xử lý rác Lượng rác sinh ra trong một ngày đêm là:100 kg (43)
  • KẾT LUẬN - KIÊN NGHỊ (44)
  • Kết Luận Tốc độ đô thị hóa diễn ra nhanh chóng đã trở thành nhân tô tích cực đối với phát (44)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (44)
    • 8. Bộ y tế, Quy chế quản lý chất thải y tế, NXB Y học Hà Nội., 1999, (45)

Nội dung

Đề tài "Thiết kế lò đốt chất thải rắn sinh hoạt công suất 100kg/h" tập trung nghiên cứu và phát triển một giải pháp công nghệ quan trọng trong lĩnh vực quản lý chất thải và bảo vệ môi trường. Lò đốt chất thải rắn sinh hoạt được thiết kế nhằm xử lý hiệu quả các loại rác thải sinh hoạt hằng ngày như nhựa, giấy, thức ăn thừa, và các vật liệu khó phân hủy khác. Với công suất xử lý 100kg/h, đề tài này hướng tới việc cung cấp một giải pháp bền vững cho việc xử lý khối lượng lớn rác thải, giúp giảm tải áp lực lên các bãi chôn lấp và hạn chế ô nhiễm môi trường. Đề tài không chỉ tập trung vào khía cạnh cơ học của lò đốt, mà còn nghiên cứu kỹ lưỡng các yếu tố quan trọng như kiểm soát nhiệt độ, khả năng phát thải, và xử lý khói bụi nhằm đảm bảo rằng quy trình đốt rác không gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường. Các yếu tố về hiệu suất năng lượng, chi phí vận hành và bảo trì cũng được cân nhắc kỹ lưỡng nhằm đạt được sự cân bằng giữa hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi trường. Ngoài ra, đề tài cũng thảo luận về các công nghệ hiện đại được áp dụng để tăng cường hiệu quả đốt cháy và giảm thiểu khí thải độc hại như NOx, SOx, và CO2. Đây là một giải pháp hữu ích và cần thiết trong bối cảnh vấn đề rác thải đang trở thành một thách thức lớn đối với nhiều thành phố và khu vực đô thị hóa hiện nay. Kết quả của đề tài có thể ứng dụng vào thực tế, góp phần vào việc quản lý rác thải hiệu quả và bền vững hơn.

ĐÈ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Thông số thiết kế

Thông số đầu vào : Công suất 100kg/h

Bảng 3.1: Thành phần lý hóa của chất thải rắn sinh hoạt

Hợp phần % trọng lượng Độ ẩm (%4) Trọng lượng riêng

Khoảng Trung | Khoảng Trung | Khoảng Trung gia tri binh gid tri binh gia tri binh

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 11

Bảng 3.2: Bảng Thành phần hóa học của các hợp phần cháy được của chat thai ran

Hợp phân | % trọng lượng theo trạng thái khô

Vải hàng | 55 6,6 31,2 4,6 0,15 2,45 dét Cao su 78 10 - 2 - 10

3.1.2 Thông số đầu ra :Công suất 100kg/h

Bảng 3.3: Bảng số liệu trung bình về các phần trơ còn lại và nhiệt năng của chất thải rắn sau khi đốt của các thành phần chất thải rắn sinh hoạt

Hợp phân Phần trơ còn lại (%) Nhiệt trị KJ/Kg

Khoảng giá Trung bình Khoảng giá Trung bình trị trị

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 12

Bang 3.4 : Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong khí thải

TT Thông số ô nhiễm Đơn vị cho phép

2 | Axít clohydric, HCI mg/Nm” 50 50

3_ | Cacbon monoxyt, CO mg/Nm? 300 250

4 | Luu huynh dioxyt, SO, mg/Nm°* 300 250

5 | Nito oxyt, NO, (tinh theo NO.) mg/Nnm” 500 500

6 He ngân và hợp chất tính theo thủy ngân, mg/Nm: 0,5 0,2

7 | Cadmi và hợp chất tớnh theo Cadmi, Cd mg/Nnẽ 0,2 0,16

8 | Chì và hợp chất tính theo chi, Pb mg/Nm? 1,5 1,2

Téng các kim loại nặng khác (As, Sb, Ni, Co, 9 | Cu, Cr, Sn, Mn, TI, Zn) và hợp chat tuong mg/Nm” 1,8 1,2 ứng

10 | Tổng hydrocacbon, HC mg/Nm? 100 50

Tổng đioxin/furan, PCDD/PCDE

11 | Lò đốt có công suất dưới 300 kg/h ngTEQ/NnỶ 23 1,2

Lò đốt có công suất từ 300 kơ/h trở lên 1,2 0,6

(theo QCVN 30:2012/BTNMT) Trong đó:

- Cột A áp dụng đối với tất cả các lò đốt CTCN cho đến ngày 31 tháng 12 nàm 2014;

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà

SVTH: Lé Thanh Lâm Trang 13

- Cột B áp dụng đối với tất cả các lò đốt CTCN kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2015.

Cơ sớ lựa chọn công nghệ lò đốt xứ lý chất thải rắn sinh hoạt

Xử lý chất thải bằng công nghệ lò đốt— Phân tích ưu và nhược điểm

SON v Phương pháp đốt là phương pháp oxy hoá nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy trong không khí, trong đó rác sẽ được chuyên hoá thành khí và các chất trơ không cháy Đây là phương pháp phổ biến, nhiều nơi áp dụng; là quá trình ôxi hóa rác ở nhiệt độ cao, tạo CO2, H2O Phương trình tổng quát:

Từ rất lâu, con người đã biết sử dụng nhiệt để tiêu hủy chất thải phát sinh do sinh hoạt và hoạt động sản xuất của mình gây ra Đầu tiên chỉ là đồ đống rồi châm lửa đốt, sau đó kiểu lò đốt một cấp đơn giản được hình thành với bộ phận cấp khí từ phía đưới và khói được thải qua ống khói Ngày nay, nhiều công nghệ đốt hiện đại có hiệu quả xử lý rất cao đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của công tác bảo vệ môi trường và đáp ứng được quy mô từng dự án Lò đốt phải đạt được các tiêu chuẩn kỹ thuật nhất định mới được phép vận hành Ưu điểm:

Có khả năng giảm 90 — 95% trọng lượng thành phần hữu cơ trong chất thải trong thời gian ngắn

Các chất gây ô nhiễm trong khí thải có thể xử lý tới mức cần thiết để hạn chế tối đa tác động tiêu cực tới môi trường Phù hợp đối với những nơi không có quỹ đất để chôn lấp

Trong nhiều trường hợp có thể xử lý tại chỗ mà không cần vận chuyển đi xa nên tránh được nguy cơ tràn đồ, thất thoát khi vận chuyến

Hiệu quả xử lý cao đối với các chất thải hữu cơ chứa vi trùng lây nhiễm như chất thải y tế cũng như các chất nguy hại như thuốc bảo vệ thực vật, dung môi hữu cơ

Thông qua kỹ thuật thu hồi nhiệt có thể bù đắp cho chỉ phí vận hành lò đốt chất thải

Nhược điểm: Đối với các chất thải chứa nhiều nước thì cần rất nhiều nhiệt trị để đốt

Hơn nữa khi chế độ đốt không đảm bảo và hệ thống xử lý khí hoạt động không hiệu quả thì dẫn đến nguy cơ gây ô nhiễn thứ cấp (ô nhiễm khí thải)

Chi phí xử lý cao, chủ yếu là chỉ phí nhiên liệu, hóa chất sử lý khí thải và khấu hao thiết bị Ở đây với việc lựa chọn đốt rác thải sinh hoạt mang lại ưu điểm là vận chuyền, lắp đặt nhanh gọn, thuận tiện hơn so với các loại lò đốt công nghiệp Ngoài ra, lò có kích thước nhỏ gọn, hiệu suất sử dụng cao, đốt và xử lý các loại rác thải nhanh không bị dồn, đọng rác Mặt bằng đặt lũ nhỏ và toàn bộ mặt bằng cho một lũ đốt rỏc khộp kớn khoảng 100nẽ nờn tiết kiệm được các chi phí và thời gian xây dựng

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 14

Không những vậy, lò đốt có khả năng xử lý rác thải nhanh trong vòng 24h, rất thuận tiện với cộng đồng sinh hoạt từng vùng, từng khu vực công nghiệp, nhà máy hoặc cộng đồng dân cư khoảng 20.000 người Lò đốt thiết kế có thể đốt rác thải sinh hoạt tại gia đình, tại các khu chợ, rác thải công nghiệp ít độc hại và nhiều loại rác thải khác Lò đốt cũng giúp xử lý triệt để các vấn đề rác thải của cộng đồng, bảo vệ môi trường sống, thay thế các cách xử lý rác thải thông thường là chôn vùi vốn là cách tốn kém và ảnh hưởng nhiều đến môi trường xung quanh

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 15

3.3 Đề xuất và thuyết minh quy trình công nghệ

Chất Thải chôn đóng tro lap ran Buong dot 1

Không : khi Trao đôi nhiệt

Hệ xiclon, hấp thụ với dung dịch kiêm NaOH Ông khói

Hình 3.1: Công nghệ thiêu đốt chất thải rắn sinh hoạt

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lé Thanh Lâm nhiên liệu (dâu DO ) không khí nhiên liệu (dâu DO ) không khí

3.3.2 thuyết mỉnh quy trình công nghệ s* Nạp liệu:

Chất thải được nạp vào buồng đốt sơ cấp theo cửa trước của buồng đốt bằng phương pháp thủ công

*_ Buông đốt này đốt bằng đầu DO, chất thải sinh hoạt được sấy khô và đốt cháy trong môi trường khí đư ở nhiệt từ 300 độ C trở lên Ở nhiệt độ này, các chất thải độc hại sẽ bị khí hoá Khí sinh ra bị dồn lên buồng đốt thứ cấp v_ Nhiệt độ buồng đốt được duy trì do 2 bộ đốt dầu DO Bộ đốt này có mức tự động hoá cao, các bộ đốt tự động đốt khi nhiệt độ trong buồng đốt thấp hơn nhiệt độ định mức (700 °C và tự động tắt khi nhiệt độ lên cao hơn nhiệt độ cài đặt định mức 900 °C) v_ Việc điều chỉnh lượng đầu đốt vào các vòi đốt được thực hiện bằng cách đặt chế độ làm việc cho bơm dầu và được chỉ báo bằng đồng hồ báo áp lực đầu ở ngay tại bơm dầu gắn trên bộ đốt vx_ Tro xỉ sau khi đốt được lấy ra ngoài qua xe tháo tro và chuyển đến bãi tập kết tro thải và được ôn định bằng phương pháp bê tông hóa

Buông đốt thứ cấp có nhiệm vụ đốt cháy triệt để lượng khí sinh ra từ buồng sơ cấp Buồng đốt được duy trì nhiệt độ trong khoảng 650 — 1000 độ C nhờ bộ phun dầu DO, thời gian lưu khí tại buồng này là 2-4 giây Bộ đốt lắp đặt ở đây cũng cùng chủng loại với bộ đốt được lắp đặt tại buồng đốt sơ cấp Khí thải từ buồng thứ cấp được đưa tới hệ thống giải nhiệt bằng nước.

TÍNH TOÁN, THIẾT KE LO DOT RAC THAI SINH HOATCONG SUAT

Hệ số tiêu hao không khí và lượng không khí cần thiết 1 Hệ số tiờu hao khụng khi (ỉ )

Hệ số tiờu hao khụng khớ (ứ ) là tỷ số giữa lượng khụng khớ thực tế (L) và lượng không khí lý thuyết (Lạ) khi đốt cùng một lượng nhiên liệu:

Theo Tinh Todn Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp Tập L, gia tri (ơ ) khi đốt dầu DO được cho 6 bang sau 5.1

Bảng 4.1: Hệ số tiêu hao không khí

Dạng nhiên liệu và kiểu thiết bị đốt (a) Đốt củi trong buông đốt cứng 1,25 - 1,35 Đốt than đá, than nâu trong buồng đốt thủ công 1,50 — 1,80 Đốt than đá, than nâu trong buồng đốt cơ khí 1,20 - 1,40 Đốt than bụi 1,20 — 1,30 Đốt dầu DO 1,10 — 1,20 Đốt khí bằng mỏ đốt không có phần hỗn hợp 1,10— 1,15 Đốt khí bằng mỏ đốt có phần hỗn hợp 1,05

(Nguân: Hoàng Kim Cơ Nguyễn Công Cân Đã Ngân Thanh — Tỉnh Toán Kỹ Thuật Lò Nhiệt Lò Công Nghiệp TT)

4.1.1.2 Tỉnh lượng không khí cần thiết để đất 100 kg dầu DO

Giả thiết thành phần không khí chỉ có O; và N;, các thành phần khác không đáng kể s* Khi tính sự cháy của nhiên lIỆH qHÿ ước:

" Khối lượng nguyên tử của các khí lấy theo số nguyên gần đúng

= Moi Kmol phân tử khí bất kỳ đều có thể tích 22,4 mỉ

" Không tính sự phân hóa nhiệt của tro

" Thể tích của không khí và sản phâm cháy qui về ĐK chuẩn: 0°C, 760 mmHg

Bảng 4.2: Thành phần nhiên liệu dầu DO theo lượng mol

Hàm lượng Phân tử lượng Lượng mol

(Kg/100 Kứ nhiờn liệu) (g) (Kmol)

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 18

(Nguôn: Trung Tâm Công Nghệ Môi Trường CEFINEA - Viện Môi Trường Và Tài Nguyên tháng 05 — 2005)

% Các phản ứng cháy xảy ra khi đốt dầu DO:

Theo thành phần sử dụng và các phản ứng cháy, được kết quả sau:

Bảng 4.3: Lượng không khí cần thiết để đốt 100 kg dầu DO

Thành Hàm | Khôi Phân Lượng O2 N2 phần lượn | lượng tử mol (Kmol) | @moD mo mo g% | (kg) | lượng | (Kmol) Kmol | n.m3

% Lượng không khí thực tế cần thiết:

Trong đú ứ = 1,2 : hệ số tiờu hao khụng khớ

% Lượng không khí thực tẾ xác định theo công thức :

Xác định lượng và thành phẫn của sản phẩm cháy

4.1.2.1 Thanh phan và lượng sản phẩm cháy

Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg dầu DO cho ở bảng sau:

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà

SVTH: Lé Thanh Lam Trang 19

Bang 4.4: Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg dầu DO

Thành | Từ Sanpham Tổng cộng phần không chay Kmol nm? % khí

4.1.2.2 Xác dịnh khối lượng riêng của sản phẩm cháy

% Khối lượng riêng của sản phẩm cháy được xác định ở điều kiện chuẩn:

CO; H;O, SO;, O;,N; la số mol các khí trong thành phần của sản phẩm cháy

4.2 Tính toán sự cháy của rác 4.2.1 © Xác định nhiệt trị của rác s%* Nhiệt trị của rác tính theo Medcleev:

Hệ số tiêu hao không khí (+) và lượng không khí cần thiết 1 Chọn hệ số tiêu hao không khí

Hệ số tiêu hao không khí là tỉ số giữa lượng không khí thực tế L„ và lượng không khí lý thuyết Lạ khi đốt cùng một lượng nhiên liệu

Theo kinh nghiệm thực tế đôi với trường hợp đốt rác thải y tế thì nên chọn hệ số tiêu hao không khi a, =1,20

4.2.2.2 Xác định lượng không khi cần thiết khi đốt cháy 100 kg rác sinh hoạt Giả thiết thành phần không khí chỉ có oxi và nitơ, các thành phần khác không đáng kể

Khi tính sự cháy của rác quy ước:

% Khối lượng nguyên tử của các khí lẫy theo số nguyên gần đúng

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 20

Mỗi Kmol phân tử khí bất kỳ đều có thể tích 22,4 mỉ s* +, s* +,

Không tính sự phân hóa nhiệt của tro

Thể tích của không khí và sản phẩm cháy qui về đk chuẩn: 0°C, 760 mmHg

Bảng 4.5 : Thành phần rác y tế chuyền thành lượng mol

‘ohn % khối lượng oe lo Khôi tro phân _

(Nguẫn: Trung Tâm Công Nghệ Môi Trường CEFINEA - Viện Môi Trường Và Tài Nguyên tháng 05 —

% Các phản ứng đốt cháy:

H, + Cl, = 2HCI Theo các phản ứng, tính được lượng không khí cần để đốt 100 kg rác trong bảng 5.6

Bảng 4.6 : lượng không khí cần thiết đề đốt 100 kg rác

Than | Ham | Khéi | Phantx | Luong O; N; Tổng cộng h lượng | lượng | lượng mol phần | % | (Kg)| (Œ) | (Kmol) | mo) | (Kmol) | Kmol | nm?

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 21

< Luong khéng khi theo ly thuyét: Ly = 577,07 (m°)

% Luong không khí thực tế: ‹

L = a@ xLạ= 577,07 x 1,2 = 692,5 (m`) œ = 1,2 : hệ số tiêu hao không khí khi đốt rác.

Bang 4.7: Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg rác

Thành | Từkhông | Sản phẩm Tổng cộng phan | khí (Kmol) | cháy mol) | Kmol nm? | % thế tích

4.2.3.2 Xác định khối lượng riêng của sản phẩm cháy

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lé Thanh Lâm

% Khối lượng riêng của sản phẩm cháy được xác định ở điều kiện tiêu chuẩn:

4.3 Xác định nhiệt độ thực tế và tính cân bằng nhiệt của lò

4.3.1 Xác định nhiệt độ cháy lý thuyết của dầu DO

Khi không nung trước nhiên liệu và không khí, hệ số tiêu hao không khí œ = 1,2; hàm nhiệt tông được xác định theo công thức: ly = V,

Trongđó: Q¿: nhiệt trị thấp của dầu DO, Q//= 40048,33 kJ/kg

V : thể tích sản phẩm cháy khi đốt 1 kg dầu DO, V = 13,1774 nmẺ i, = 40048,33 13,1774

Theo phy luc Il Tinh Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp TĨ và bảng 4.3 (thành phân sản phâm cháy của dâu DO) Xác định được 1¡, 1ạ ứng với giả trị tị, t, :

Giả thiết nhiệt độ cháy lý thuyết của lò: †¡ = 1800°C < t< ty= 1900°C

% Ứng vớit; = 1800°C: ico, = CO, x 4360,67 = 0,12225 x 4360,67 = 533,092 igo = H,O x 3429,9 = 0,08924 x 3429,9 = 306,084 ig, =O, x 2800,48 = 0,03332 x 2800,48 = 93,312 iy, =N, x 2646,74 = 0,75492 x 2646,74 = 1998,077 iso, = SO, x 4049,9 = 0,00027 x 4049,9 = 1,093 ineoo = 2931,658(KJ /m*) ¢ Ung voit, = 1900°C: ico, = CO, x 4634,76 = 0,12225 x 4634,76 = 566,6 ing = H,O x 3657,65 = 0,08924 x 3657,65 = 326,41 ig, = O, x 2971,3 = 0,03332 x 2971,3 = 99 iy, = N, x 2808,22 = 0,75492 x 2808,22 = 2119,98 igo, = SO, x 4049,9 = 0,00027 x 4049,9 = 1,093 ủoy 113,083(7 / m`)

CO;, HO, O;, N;, SO; lần lượt là % trọng lượng sản phẩm cháy khi đốt dầu

DO.Theo kết quả: ijgoo< i; < isgoo, giả thiết về nhiệt độ cháy lý thuyết phù hợp và nhiệt độ

= 3039,168(kJ / nm’) lý thuyết được xác định theo công thức:

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 23

3039,168 — 2931,658 3113,083-— 2931.658 Vậy nhiệt độ cháy lý thuyết của lò: tạ = 1859,3°C = 1860°C 4.3.2 Xác dịnh nhiệt độ thực tế cua lò ¿ f

% Nhiệt độ thực tế của lò được xác định theo công thức: la = Cụ X Íy Trong đó:

Cu : hệ số tốn thất hàm nhiệt của sản phẩm cháy, theo bảng I — 9 sách Tính Toản Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp TÌĨ, cạ = 0,6 — 0,83; chọn cụ = 0,6

% Nhiệt độ thực tế của lò: t„ = 0,6 x 1860 = 1116 °C

4.3.3 Tính cân bằng nhiệt và lượng nhiên liệu tiêu hao

4.3.3.1 Mục đích tính cân bằng nhiệt Đánh giá chất lượng làm việc của thiết bị qua việc xác định các tham SỐ

Xác định lượng nhiên liệu tiêu hao

4.3.3.2 Tính cân bằng nhiệt a) Nhiệt thu:

% Nhiệt do cháy dầu DO:

Ba : lượng nhiên liệu tiêu hao (kg/)

Q," = 40048,33 (kJ/kg) = 40048,33.10° (J/kg): nhiệt trị thấp của dầu DO

Q;=B; x Q¿ = 0,02777x 22323,8 = 619.932 (kJ/s) B, = 100 (kg/h) = 0,02777 (kg/s): lượng rác đốt trong lò

Qi = 22323.8 (kJ/kg): nhiét tri thấp của rác b) Nhiét chi:

< Nhiét lugng dé dot chdy réc:

Do thành phân của rác sinh hoạt khá phức tạp nên nhiệt lượng cung cấp để cháy rác được xác định băng thực nghiệm và châp nhận rác cháy ở 800°C

Theo Hazadous Wastc incineration thì nhiệt lượng cần để đốt cháy 1 kg rác : Q.' = 22,44.10° J/kg

% Nhiệt lượng cần thiết dé đốt rác ở 800°C:

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 24

% Nhiệt lượng mắt do sản phẩm cháy khi đốt 1 kg dầu DO:

Tại buồng sơ cấp, rác cháy ở 800°C:

QO, = vx Bax Œx trọ (W) v= 13,1774 (n.m”): lượng sản phẩm cháy khi đốt 1 kg dầu DO

Bạ: lượng dầu Do tiêu hao (kg/3)

1 = Cy.†x: hàm nhiệt trung bình của sản phẩm cháy ở nhiệt độ ra khỏi buông SƠ cấp ico, = CO, X1718,95 =0,12225 x 171895 = 210,14 iyo = H,Ox1328,11 = 0,08924 x 13281 18,52 ig, =O, x1162,32 = 0,03332 x 1162,32 = 38,73 iy, = N; x1094,65 =0,75492 x1094,65 = 826,37 iạ„= SO, x1745,1=0,00027x1745,1= 0,471

% Nhiệt lượng mất do dẫn nhiệt qua nóc, tường, đáy lò, khe hở

Nhiệt lượng mắt phụ thuộc vào thẻ tích, vật liệu xây lò Thường chiếm 10% nhiên liệu tiêu hao lò Ó; = 10%(619932 + 40048330.B„j

% Nhiệt lượng mắt do cháy không hoàn toàn:

Khi đốt cháy rác ở 800°C thì lượng sản phẩm cháy ra khỏi lò chứa khoảng 2% CO và 0,5%H; chưa kịp cháy Nhiệt trị của hỗn hợp là 12,14 kJ/n.m”

Gọi P là phần sản phẩm chưa cháy ( P = 0,005 — 0,03), chon P = 0,03

75405.71 (W) V' = 7,4557 (m’) : lượng sản phẩm cháy khi đốt 1 kg rac

Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn

= 0,3(kg /kg) 4.3.5 Xác định kích thước buông sơ cấp b=

Kích thước lò được xác định gồm: tính thể tích buồng đốt và diện tích mặt ghi

4.3.5.1 Xác định thể tích buông dot

< THỂ tích buông được xác định theo công thức

Q,° = 40048,33 (kJ/kg): nhiệt trị thấp của dầu

Q¿ = 22323,8 (kJ/kg): nhiét tri thấp của rác

Ba= 7,2 (kg/h): lượng dầu tiêu hao q = 581.10”: mật độ nhiệt thể tích buồng đốt từ bảng 3-4/94 Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1: q = (290 — 581).10° (W/m*)

4.3.5.2 Xác định diện tích bề mặt ghỉ lò

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 26

Diện tích bề mặt ghi phụ thuộc vào lượng nhiên liệu B đốt trong một đơn vị thời gian và cường độ cháy của ghi R, diện tích bề mặt ghi 10 F:

Trong đó: B : lượng nhiên liệu chuẩn sử dụng trong 1 giờ (kg/h)

R = 100 kg/m”: cường độ cháy của ghi theo bảng 3-5/95 Tinh Todn Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp TÌ

1 kg rác = 0,9359 kg nhiên liệu tiêu chuẩn

Dién tich mat gid trén ghi lay bang 40% tong dién tich ghi, dién tich ghi:

F=0,4x 1,01 + 1,01 =0,81 (m’) + Nếu thiết kế ghi hinh vuéng thi canh ghi: a=\F =, 0,81 =0,9(m)

4.3.5.3 Xác định kích thước buông dot

Tinh thiét bi dot 1 Đặc điểm chung và phân loại thiết bị đốt nhiên liệu lỏng

Nhiên liệu lỏng dùng trong các lò công nghiệp thường là các loại dầu như: DO, FO Đề đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu cân biên dâu thành các hạt nhỏ gọi là bụi dầu Chat biên dâu thành bụi thường là không khí được câp từ quạt ly tâm cao áp Chât biên bụi có áp cao tác động đên dâu, phá vỡ độ bên vững của dâu và biên dâu thành các hạt nhỏ li ti

Bụi dầu trước khi cháy thành ngọn lửa phải đi qua các giai đoạn:

“ Hoà trộn giữa bụi dầu và ôxi của không khí thành hỗn hợp

=_ Hỗn hợp được sấy nóng và bụi dầu bốc hơi

= _ Phân hủy các hợp chất hydrocacbon

= Xay ra cac phan ung chay

Tuy tách biệt ra thành các giai đoạn cháy, song thực tế các khâu này có quan hệ mật thiết với nhau Nêu quá trình trao đôi nhiệt của môi trường với hôn hợp chât biên bụi và nhiên liệu tôt thì hôn hợp được sâầy nóng nhanh, dâu bôc hơi tôt và quá trình cháy xảy ra nhanh Hạt dâu càng nhỏ, thời gian sây ngắn, bôc hơi càng nhanh thì sự cháy xảy ra càng nhanh Khi cháy, có sự phân hủy các hợp chât hydrocacbon nên có các hạt muội than

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 27

SVTH: Lé Thanh Lâm Để đốt cháy nhiên liệu dạng lỏng, thiết bị hay dùng là béc phun( mỏ phun) Béc phun biến dầu thành các hạt nhỏ li ti để đưa vào lò Béc phun được chia làm 2 loại: béc phun thấp áp vá cao áp Đặc tính của hai loại béc phun này được trình bày trong bảng sau:

Bảng 4.8 : Các đặc tính của béc phun thấp áp và cao áp

Không khí do | 1) Không khí nén quạt cấp | 2) Hơi nước

Không khí nén: 90 - 780 2) Hơi nước: 590 — 1780

Áp suất của chất biến bụi (KN/m”) 2,95 — 8,8

Lượng chất biến bụi(không khí)% của tông lượng không khí cần đốt cháy nhiên 100 7 -12 liệu

Nhiệt độ nung không khí °C 300 Không hạn chế

1) Không khí: 0,6 Lượng chất biến bui cho 1 Kg dau (Kg) - 2) Hơi ƠI nước: 0, nước: 0,8

Tốc độ chất biến bụi ra khỏi miệng ông so_ sọ | Thường đến 330 đôi khi lớn

Mức độ biến bụi(đường kính hạt bụi dầu) (mm) Đến 0,5 0,1—0,2 Đối với lò đốt công suất 100 kg/h, dùng béc phun thấp áp

= Ap suat khéng khi truéc béc phun: hy = 4,9 kN/m2

= Luong khong khi ding dé d6t hoan toan nhién ligu DO: Ln = 13,58 kg/kg

= Áp suất môi trường lò: P„ = 99,2 kN/m2 ( làm việc ở áp suất khí trời) a) Tính áp suất thực tế ban đầu của khí:

Do không khí chuyển động trong ông dẫn có mắt năng lượng, khoảng 10% áp suất không khí, cho nên trước béc phun áp suât thực tê là: h, = Kx hạ = 0,9 x 4,9 = 4,41 (kN/m)

K: hệ số tính đến hệ số tốn thất áp suất của không khí trong ống dẫn

Tính đến khắc phục trở lực của môi trường để không khí chuyển động thuận lợi, áp suất ban đâu của không khí:

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 28

Với áp suất ban đầu này có thể coi không khí chuyển động bị nén và tốc độ chuyển động của không khí:

Tạ, : nhiệt độ ban đầu của không khí b) Tính tiếp diện miệng ra của ống dẫn khí:

lugng khéng khi can dét chay nhién ligu (kg/s)

G, = G,x L = 0,006 x 13,58 = 0,081 (kg/s) p,: khéi hrong riêng của không khí (kg/m”)

W2 = 85,76 (m/s): tốc độ của không khí

F,= G, _ w,xứ, 85,76x1/2 - 0,081 = 7,871.10 (m?) = 787,1(mm’) c); Tính tiếp diện miệng ra của ống dẫn dầu:

G¡ = 0,006 (kg/s): lượng dầu tiêu hao wị = 1 (m⁄s): tốc độ của dầu th,= ứ,= 900 (kg/m?): khối lượng riờng của dõu

F, = = w,xp, 1x900 =0, 6,67.10°°(m* ) = 6,67(mm’ 7 m = 0, mm ) d) Đường kính miệng ra của Ong dẫn dầu và khí: Đường kính miệng ra ông dẫn dâu: d, = [4x F, _ [4x 6.67 =2,9(mm)

-> Chọn d¡ = 3mm Ông dẫn có thành dày 1mm, đường kính ngoài của ông là 4mm và tiépdién F, = 12,56mm” Đường kính miệng ra của ông dẫn khí:

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 29

SVTH: Lé Thanh Lâm d= | #F) ô(4502564 7870) 55 09mm) Z a

4.4 — Tính toán buồng đốt thứ cấp

4.4.1 Xác định lưu lượng và thành phân dòng vào

Dòng khí vào buồng thứ cấp bao gồm sản phẩm đốt dầu và sản phẩm cháy khi đốt Tắc ở buông sơ cập

“ Lưu lượng dòng vào: Ov = 0, + O, (m3/s)

Q, = 0,079 + 0,2071 = 0,2861 (m’/s) Xác định thành phần và lưu lượng dòng vào buông đốt thứ cấp theo bảng 19 và 22

Bảng 4.9: Thành phần và lưu lượng dòng vào buông đốt thứ cấp

Thành phần Từ đốt dầu DO L Từ đốt rác Tổng cộng

4.4.2 Tinh can bang nhiét và lượng nhiên liệu tiêu hao

4.4.2.1 Tính cân bằng nhiệt a) Nhiệt thu:

% Nhiệt cháy do dầu DO

B: lượng dầu tiéu hao (kg/s)

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 30

% Nhiệt do các sản phẩm cháy không hoàn toàn ở buông sơ cấp

Q2 = 75405.71 (W) b) Nhiệt chỉ

xr!⁄„„: hàm nhiệt trung bình của dòng khí ra khỏi buồng thứ cấp ở nhiệt

¡_„ 800° C =C, xr‡„: hàm nhiệt trung bình của dòng khí vào buông thứ cấp ico, = CO, x1718,95 = 0125141 171815 = 215,011 ino = H,O 132811 = 0,098873 x 132811 = 131,314 ig, =O, x1162,32 = 0,032221x1162,32 = 37,451 iy, = N, x1094,65 = 0,732807 x 1094,65 = 802,167 iso, =SO, x1745,1 = 0,00186 x 1745,1 = 3,246 inci,ca0,P0, = (3,947.10 +5,26.10°° + 5,58.10~ )x 843,224 = 7,596 isoo = 1196,785(KJ / m*)

% Nhiệt mắt do dẫn qua tường, đáy, nóc và các khe hở `,

Lượng nhiệt phụ thuộc vào thê xây lò, thường chiếm 10% lượng nhiệt trong lò

% Nhiệt mất do sản phẩm cháy khi đốt I kg dầu DO

O:=vxBxŒkxif,ụ (3-42) v = 13,1774 (n.m”/kg): thể tích khí khi đốt 1 kg dau

B: lượng dầu đốt trong 1 s (kg/s)

1, = Cy.tv: hàm nhiệt trung bình của sản phẩm cháy khi đốt dầu DO ở t = 1200°C

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 31

SVTH: Lé Thanh Lam icg, = CO, x 2746,44 = 0,12225 x 2746,44 = 335,752 ino = H,O x 2118,78 = 0,08924 x 2118,78 = 189,08 ig, =O, x 1802,76 = 0,03332 x 1802,76 = 60,068 iy, = N, x 1699,76 = 0,75492 x 1699,76 = 1283,183 iso, = SO, X 2733,1 = 0,00026 x 2733,1 = 0,738 3; „ạa 68,821(k7 /mÌ )

Os; 68,821.10° x 13,1774 x B = 24,626.10°B (J/s) 4.4.2.2 Xác dịnh lượng nhiên liệu tiêu hao

% Cân bằng nhiệt thu và nhiệt chỉ:

4.4.3 Xác định chỉ tiêu kỹ thuật lò 4.4.3.1 Hệ số sử dụng nhiên liệu có ích

Q; = 66536 (1/s): nhiệt lượng để nung sản phẩm cháy từ 800°C lên 1200°C

Q, = 40048330 x 0,01091 = 436927.28 (J/s): nhiét lrong do dot dau

7, = 22 = 1924766 _ 9 4495 QO, 436927.28 4.4.3.2 Suat tiéu hao nhiét

G=pixvitpixy ứa*=1,304 (kg/n.m?): khối lượng riờng của sản phẩm chỏy khi đốt dầu ứ:*= 1,309 (kg/n.m?): khối lượng riờng của sản phẩm chỏy khi đốt rỏc vỶ, v: thể tích sản phẩm cháy khi đốt dầu và đốt rác (n.m’/s)

100 v= Tho = 0,207(n.m’ /s)

Suất tiêu hao nhiên liệu chuẩn

Trongd6: B=0,01091 (kg/$): lượng dâu tiêu hao

Q,° = 40048,33 (J/kg): nhiét tri thấp của dầu DO

Xác định kích thước buông dot thir cap 1 Xác định thể tích buông đốt

B = 13,5 (kg/h): lượng dầu tiêu hao

Theo bảng 3-4/94 Tĩnh Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp TÌ, q = (190 — 581).10° (W/m’), chon g = 581.10° (W/m’)

4.4.4.2 Xác định kích thước buông đốt Thể tích buồng thứ cấp: V = 2,7073 (mì)

Chọn kích thước buồng thứ cấp: L =2,3 B = 1,1m H=1,1m

4.4.4.3 Kiểm tra lại thể tích buông đốt theo phương pháp tính toán sản phẩm cháy và thời gian lưu:

Tính toán thê tích buồng đốt thứ cấp trên cơ sở tính toán sản phảm cháy của rác và nhiên liệu Thể tích buồng đốt được tính theo công thức:

Trong đó: Vạ'Š" : thể tích sản phẩm cháy khi đốt 1kg nhién ligu (m’/s)

Vọ"° : thể tích sản phẩm cháy khi đốt Ikg rác (mỶ/s) Trực : nhiệt độ buồng thứ cấp (“C) tiư„ : thời gian lưu (s), chọn thời gian lưu là 2s

Với kết quả tính toán theo công thức thực nghiệm là Vạc = 0,931 (m”), như vậy ta có thể chọn kích thước buồng đốt thứ cấp là L = 2,3m ; B = 1,1m; H= 1,1 m như vậy là hợp lý.

Tinh thiét bj dot

= Luong dau tiéu hao: G1 = 0,01091 (kg/s)

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 33

“ Áp suất không khí trước béc phun: hạ = 4,9 (kN/m?)

“ Lượng không khí dùng để đốt hoàn toàn nhiên liệu: Ln = 13,58 (kg/kg)

" Áp suất môi trường lò: Pmt = 99,2 (kN/m?)

5.4.5.1 Tính áp suất thực tế ban dầu của không khí Do không khí chuyển động trong ống dẫn có mắt năng lượng, khoảng 10% áp suất không khií,cho nên áp suât thực tê trước béc phun: h, = Kx hạ = 0,9 x 4,9 = 4,41 (kN/m)

K: hệ số tính đến hệ số tốn thất áp suất của không khí trong ống dẫn

Tính đến khắc phục trở lực của môi trường để không khí chuyển động thuận lợi, áp suất ban đâu của không khí:

Có thể coi không khí chuyển động bị nén và tốc độ chuyển động của không khí: w,= 2xãxn|i-fn] d

Ty : nhiệt độ ban đầu của không khí

4.4.5.2 Tính tiếp diện miệng ra của ống dẫn khí

% Tiết diện miệng ra của béc đốt

Gs: lượng không khí cần đốt cháy nhiên liệu (kg/)

G,=G,xL, = 0,01091 x 13,58 = 0,1482 (kg/s) p,: khéi hrong riêng của không khí (kg/m”)

KxT, 258x300 wa = 85,76 (m/s): tốc độ của không khí

4.4.5.3 Tính tiếp diện miệng ra của ống dẫn dẫu

_ Ôi y2 ) WX Pi G¡ = 0,01091 (kg/s): lượng dầu tiêu hao wị = 1 (m/s): tốc độ của dầu f=

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 34

SVTH: Lé Thanh Lam ứ,= 900 (kg/m”): khối lượng riờng của dầu

4.4.5.4 Đường kính miệng ra của ông dẫn dầu và khí

* Đường kính miệng ra ông dân dấu: d, = CS? =,I4X 2 ~3,9090ứm) a a

-› Chọn dị = 4mm Ong dẫn có thành dày 1mm, đường kính ngoài của ống là 4,5mm và tiếp diện F¡ = 144 mm”

% Đường kính miệng ra của ống dẫn khi: `, d, = j4x (Fi + Fa) _ J4 x 1440 ) _ 44 909 (mm ) a Zz

Thành phân và lưu lượng của khi thải ra khỏi lo dot Khí thải ra khỏi lò đốt gồm

= Sản phẩm cháy khi đốt rác ở buông đốt sơ cấp

= Sản phẩm cháy khi đốt dầu DO ở buông đốt sơ cấp

= San pham cháy khi đốt dầu DO ở buông đốt thứ cấp

Lượng nhiên liệu tiêu hao: B = 0,01091 (kg/s)

Theo bang 4.10, xác định thành phần và lưu lượng của sản phẩm cháy khi đốt dầu

Bảng 4.10: Thành phân và lưu lượng sản phẩm cháy khi đốt dầu ở buồng thứ cấp

Thành phân | Kmol/s n.mŸ % thể tích

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 35

Bảng 4.11: Thanh phan va lưu lượng khí thải ra khỏi lò đốt

Thành | Từ buồng sơ | Từ buồng thứ phan | cấp (Kmol⁄s) | cap (Kmol/s) Kmol/s nm %⁄ thể tích

Thể xây lò và tính toán khung lò

4.5.1.1 Cơ sở lựa chọn vật liệu Để xây dựng một lò đốt rác, cần một lượng lớn các loại vật liệu khác nhau như: vật liệu chịu lửa, cách nhiệt và các vật liệu xây dựng thông thường khác

Gạch chịu lửa có đặc điểm là có khả năng chịu được nhiệt độ cao mà không bị thay đôi hình dạng và tính chat vat ly Khi chon gach hay vat liệu đê xây lò cân phải căn cứ vào điêu kiện làm việc của lò đê chọn gạch và vật liệu xây dựng thích hợp đảm bảo thê xây lò làm việc tôt, không gây lãng phí

Lò đốt gồm hai cấp

Kích thước ghi: F = 0,8 m7, ghi hình vuông cạnh 0,9 m

Lượng nhiên liệu tiêu hao: B = 21.6 kg/h

Kích thước buồng đốt: L#m B=1,lm Lượng nhiên liệu tiêu hao: B = 39.276 kg/h

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lé Thanh Lâm

Theo Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1, bảng 4.5, gạch Samốt A là loại gạch thích hợp để xây tường chịu nhiệt 1300 °C Theo bảng 4.7/180, đối với tường cao hơn 1m (H = 1,1 m) thì chiều dày lớp gạch chịu lửa phải 3 (250 — 350 mm.)

% Gạch xây tường được chọn là gạch Samốt A số hiệu H3 có các thông số: a= 100mm; b = 113mm; c = 230mm

Thé tich V = 2600 cm’; trong luong 4,9 kg

Hệ số dẫn nhiệt = 0,88 + 0,000231 (W/m.độ)

* Tường lò xây dày 330mm, xây phẳng, chiều dày mạch xây < 3mm, x4y bang vita nhão ( bột samôt mịn) Phía ngoài tường là lớp bông thủy tinh cách nhiệt dày 50 mm

Gạch và bông thuỷ tinh được xây ép vào thép tâm dày 5Š mm bao bọc

Mạch nhiệt của thể xây tường là 5mm/m chiều dài

4.5.1.3 Thể xây đáy lò Đáy lò được xây trực tiếp trên móng lò.Đáy lò được xây phẳng, mạch nhiệt S5mm/m chiêu dài Đáy lò được xây 2 lớp: e Lớp dưới: gạch cách nhiệt Diatômrt day 115mm e© Lớp trên: gạch Samốt A day 230mm

4.5.1.4 ThỂ xây nóc lò Nóc lò được xây bằng, tạo với tường lò góc 90° Thể xây nóc lò là gạch Samốt A

Chiều rộng nóc lò bằng với chiều rộng lò: B = 1,2 m

Lũ cú gúc ở tõm: ứ = 180” nờn bỏn kớnh núc lũ R = B/2 = 1100/2 = 550 mm

Chiều dày mạch xây d = 2mm

% Số gạch xây một đường kính

R: bản kính vòm, mm s: chiều dày gạch xây nóc lò,mm a: chiều ngang viên gạch, mm d: chiều dày mạch xây, mm gy: góc ở tâm vòm

% Số gạch dùng cho toàn bộ nóc lò:

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 37

% Số gạch chân vom can dùng là:

N=2-°729 _¡ 18(viên) 113+2 4.5.1.5 Thể xây cửa lò

Cửa tiếp liệu làm bằng thép tấm (CT;) dày 5mm, cùng loại với thép làm vỏ lò Các thanh giằng là thép hình (30x30) hàn dính phía bên ngoài Bên trong tắm thép là lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh dày 50 mm và lớp gạch cách nhiệt Samốt A dảy 150 mm xây ép vào thép tắm Kích thước cửa (500x500) mm Tâm cửa có chừa một lỗ quan sát đường kính 10mm

% Cửa dẫn sản phẩm cháy từ buông sơ cấp sang buông thứ cấp `,

Gồm hai cửa kích thước (300x300) mm Cửa thứ nhất cách trần lò 500mm, cửa thứ hai cách trần lò 100mm

Cửa có kích thước (250x250) mm Cửa được làm bằng 2 lớp thép tắm 5 mm Giữa hai tắm thép là lớp bông thuỷ tinh cách nhiệt dày 50 mm Bên ngoài cửa là các thanh giăng băng thép hình (10x10) mm hàn dính vào thép tâm

4.5.2 Khung lò 4.5.2.1 Dic diém của khung và vỏ lò Khung lò và vỏ lò gíup thể xây ôn định trong quá trình làm việc, phía ngoài thể xây được bao bọc bởi lớp thép tâm 5Š ram Bên ngoài lớp thép là hệ thông khung làm băng thép góc (S0x50xŠ) kiêng chặt ở các cạnh lo

4.3.2.2 Tính toán khung lò Khung lò liên kết tĩnh, được đặt trên nền móng lò, có các thông số:

Bán kính trong của nóc lò: R = 550 mm

Khoảng cách giữa 2 cột theo chiều dài lò: a = 6790 — 330x2 = 6130 mm

Khối lượng riêng của gạch: 7 se; = 1,9 tan/m?

Chiều dày nóc lò: S = 330 mm

% Chiều rộng của nóc: L„ = B +2 00+2x 330 60(mm)

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 38

Trọng lượng gạch nóc lò dối với 1 bước cột:

G=L,xSxyxa=1,76x0,33x1900x5,29 = 5837,62(kg) Lực thang dieng H: H = 0,25 x G = 0,25 x 5837,62 = 1459,405 (kg)

P 4xf Luc ngang P: Đối với lò nốc bằng f= 0 nên thực tế lực ngang P không tôn tại Do đó chỉ có lực nén trung tâm H tác dụng lên phân tường lò bên dưới

4.5.3 Kiểm tra tốn thất nhiệt qua xây lò

Buông lò có kích thước: L= 3,6m B=llim H=1,Im

Rác được nung ở nhiệt độ 800°C

Tường và nóc lò dày 330 mm bằng gạch Samốt A Đáy gồm 230 mm gạch Samốt A và 115 mm gach Diatomit

Năng lượng nhiệt mất qua nóc:

Nóc là tắm phẳng, nhiệt độ bên trong 800°C, nhiệt độ không khí 30°C Nhiệt độ trung bình của lớp gạch xây nóc coI như là trung bình cộng của nhiệt độ không khí và nhiệt độ mặt trong lò: tụ = 420°C

Theo phụ lục VI Tính Toản Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp TÌĨ, hệ số dẫn nhiệt của gạch Samốt A ở 420°C là A 429 = 1,167 (W/m.độ) ae + Nhiệt lượng mắt qua nóc lò: o f2 pe (800 — 30)x 1,76

diện tích nóc lò, m’

S: chiều dày nóc, m tị, tụ : nhiệt độ mặt trong lò và nhiệt độ không khí, °C

0,06 : nhiệt trở khi có trao đôi nhiệt ở mặt ngoài tường ra môi trường không khí xung quanh, m”độ/W

A a: hệ số dẫn nhiệt của tường lò, W/m.độ

> Nhiệt leong mat qua tường và đáy lò:

Diện tích ngoài của tường và đáy lò ( không tính tường phía trước và phía sau )

GVHD: Ths.Pham Ngoc Hoa Trang 39

Xem như đường phân bó nhiệt trong tường lò là bậc nhất, nhiệt độ trung bình mỗi lớp:

% Nhiệt độ trung bình của lớp Samốt: t+t, 800+415 ft —_———=— t2 2

“* Nhiệt độ trung bình của lớp diaformt:

= 607,5°C ®% Hệ số dẫn nhiét cia lép Samét 6 7,:

% Hệ số dẫn nhiệt của lớp Diafomit ở ù„:

Nhiét mat qua tường a 1095 > + 0,215 ——+0,06 es

Nhiệt lượng mắt qua thể xây:

Q: nhiệt lượng mất qua nóc buồng sơ cấp, W

Q, : nhiệt lượng mắt qua tường buồng sơ cấp, W

Nhiệt giả sử mất qua nóc, tường, đáy lò là :

45727,698(W) Q; > Q, : giả thiết hợp lý

4.5.3.2 Buông đốt thứ cấp Buéng 1d co kich thuéc: L=0,8m B=1,lm H=1,1m

Tường và nóc lò dày 330 mm bang gach Samét A

Day gom 230 mm gach Samot A va 115 mm gạch Diatomit

> Năng lượng nhiệt mất qua nóc

Nhiệt độ trung bình của lớp gạch nóc: t„ = 620C

Theo phụ lục VI 7ính Toản Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1, hệ số dẫn nhiệt của gạch Samôt A ở 620°C là A 699 = 1,143 (W/m.d6)

% Nhiệt lượng mất qua nóc lò

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 40

SVTH: Lé Thanh Lâm te (1200—30)x 0,88

F: diện tích nóc lò, m” F = 0,8 mx1,lm = 0,88 (m’)

S: chiều dày nóc, m tị, tụ : nhiệt độ mặt trong lò và nhiệt độ không khí, °C

0,06 : nhiệt trở khi có trao đôi nhiệt ở mặt ngoài tường ra môi trường không khí xung quanh, m”độ/W  n: hệ số dẫn nhiệt của tường lò, W/m.độ

> Nhiệt lượng mất qua tường và đáy lò

Diện tích ngoài của tường và đáy lò ( không tính tường phía trước và phía sau ) l,=2xLxH+LxB =2x0,8x 1,1+0,8 x 1,1 = 2,64(m?)

Xem như đường phân bố nhiệt trong tường lò là bậc nhất, nhiệt độ trung bình mỗi lop:

34;2 + Nhiệt độ trung bình của lớp Samối

%* Nhiệt độ trung bình cia lép diatomit: t, = fu Flo DEO = 325°C

Hé sé dan nhiét cia lép Samét 6 7, :

% Hệ số dẫn nhiệt của lớp Diafomit é t,: „ =0,145 + 0,000314x/„ = 0,145 + 0,000314x 322,5 = 0,246 (Wm.độ)

Nhiệt lượng mắt qua thể xây: ỉ@ =Q+Q, (45,48 + 4376,47 r22 (W) Q: nhiệt lượng mat qua néc buéng thir cap, W Q, : nhiệt lượng mắt qua tường buồng thứ cấp, W

% Nhiệt giả sử mất qua nóc, tường, đáy lò

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 41

51233,299 (W) Q, > Q, : gia thiét hợp lý

GIÁ THÀNH VÀ VẬN HÀNH

Tính toán chỉ phí thiết kế và xây dựng hệ thông

Số Số _| Giá thành Tổng giá

TT Tên thiết bị lượng |P/PVÌ| (VNĐ) | thành (VND)

4 | Ghi lò làm bằng gang chịu nhiệt 1 Bộ 7.000.000 7.000.000

6 | Dau dò nhiệt độ 1 Bộ 12.000.000 | 12.000.000

7 | Ống nước, van khoá 1 Bộ 2.500.000 2.500.000

19 | Bơm dung dịch Q=0,72 m*/h 2 Cái 4.500.000 9.000.000 20 | Quạthút Q= 2041 m”/h 1 Cái | 15.500.000 | 15.500.000

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà Trang 42

21 | Quạt cấp gió Q= 207,6óm”/h 1 Cái 5.200.000 5.200.000

Tổng chỉ phí thiét bi (Ttb) 248.105.000

Phí thi công = 30% * Ttb = 30%x 248.105.000 74.431.500 Phí thiết kế = 3% * T†b = 3% x 248.105.000 7.443.150

3.5.2 Tính toán chỉ phí nguyên nhiên liệu sử dụng trong một ngày đêm (8h)

STT nhện Hiệu Số lượng Đơn vị (ND) _"

Gid thành xử lý rác Lượng rác sinh ra trong một ngày đêm là:100 kg

Số công nhân vận hành hệ thống là một người

Lương công nhân 2.700.000 đ/tháng = 90.000 đ/ngày

Chị phí nguyên nhiên liệu : 1.023.000 đ/ngày.đêm

Vậy giá thành xử lý l kg rác là : So 130 (VNB)

362.977.625 Thời gian hoàn vốn là: T= — “^^ ——

GVHD: Ths.Phạm Ngọc Hoà SVTH: Lé Thanh Lâm

Kết Luận Tốc độ đô thị hóa diễn ra nhanh chóng đã trở thành nhân tô tích cực đối với phát

triển KT-XH của đất nước Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích về KT-XH, đô thị hóa nhanh đã tạo ra sức ép về nhiều mặt, dẫn đến suy giảm chất lượng môi trường và phát triển không bền vững Các hoạt động sản xuất, sinh hoạt tăng theo và lượng chất thải cũng tăng theo Tính bình quân người dân đô thị tiêu dùng năng lượng, đồ tiêu dùng, thực phẩm, cao gấp 2 - 3 lần người dân nông thôn kéo theo lượng rác thải của người dân đô thị cũng gấp 2 - 3 lần người dân nông thôn

Do vậy ta cần xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng phương pháp thiêu đốt rất phù hợp với một nước đang phát triển như nước ta hiện nay Xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng phương pháp thiêu đốt nó sẽ giúp giải quyết được một phần vẫn đề cấp bách trong việc xử lý chất thải bảo vệ môi trường

Với điều kiện vật tư, thiết bị để chế tạo trong nước là có săn, lò đốt rác sinh hoạt sẽ có thê được thiết kế và chế tạo trong nước nhưng vẫn đảm bảo điều kiện kĩ thuật Đối với lò đốt rác thiết kế trong nước, chi phí thiết kế — xây dựng thấp hơn nhiều so với lò đốt ngoại nhập Do vậy, việc sản xuất lò đốt rác sinh hoạt trong nước sẽ tiết kiệm một khoảng ngoại tệ không nhỏ cho Nhà nước

Khi sử dụng lò đốt rác sinh hoạt ta cần vận hành lò theo đúng quy trình, tránh gây lãng phí nhiên liệu và xử lý triệt để lượng rác cần thiết đốt cũng như dam bảo an toàn đối với khí thải, không gây ô nhiễm môi trường

Công nhân vận hành cần phải được đào tạo và hướng dẫn đề có thể vận hành lò đốt theo đúng quy trình đã đề xuất

Chat thai răn trước khi đem đốt cần 16 chức thu gom, phân loại và bảo quản theo đúng quy định

Cần giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho cán bộ nhân viên và mọi người dân, đặc biệt trong việc thu gom, quản lý chất thải nguy

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Ngày đăng: 11/09/2024, 16:01

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN