1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu thiết kế hệ phát nhiệt hồ quang cho buồng đốt thứ cấp lò đốt rác nguy hại công suất 100 kg ngày

115 267 0

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

  • LỜI NÓI ĐẦU

    • 1.1 MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG I MỞ ĐẦU

    • 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

    • 1.3 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

    • 1.4 TÍNH KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

    • 1.5 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

    • CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

    • 2.1 HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI NGUY HẠI TẠI VIỆT NAM

    • 2.1.2 Chất thải nguy hại từ hoạt động nông thôn

    • 2.1.3 Chất thải nguy hại từ hoạt động y tế

    • Bảng 2.1 Khối lượng CTNH từ hoạt động y tế của một số địa phương năm 2014

    • hủy

    • 2.2 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI

    • 2.2.2 Các công nghệ xử lý chất hữu cơ khó phân hủy hiện nay trên thế giới đang áp dụng và sự bất cập trong điều kiện Việt Nam

    • 2.2.3 Một số công trình nghiên cứu công nghệ xử lý

    • 2.2.4 Đánh giá tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

    • 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

    • CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

    • 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ LÒ ĐIỆN HỒ QUANG

    • Hình 3.1 Sự phóng điện hồ quang.

    • 3.1.2 Quá trình phát sinh và dập tắt hồ quang

      • a. Quá trình phát sinh

      • b. Quá trình phát xạ điện từ nhiệt

      • c. Quá trình tự phát xạ điện tử

    • d. Ion hóa do va chạm

    • e. Ion hóa do nhiệt

      • f. Quá trình hồ quang tắt

    • 3.1.3 Nguyên lý hồ quang điện

    • 3.1.4 Năng lượng

    • 3.1.5 Hồ quang và tính chất của hồ quang điện trong lò điện

    • Hình 3.2 Quá trình phát hồ quang điện một chiều.

    • Hình 3.3 Quan hệ giữ điện áp hồ quang và dòng điện làm việc của lò.

    • 3.1.6 Chế độ nhiệt trong lò

    • 3.2 HỆ PHÁT NHIỆT HỒ QUANG CHO BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP

    • 3.2.1 Phân loại lò hồ quang

      • Lò điện hồ quang trực tiếp

      • Lò điện hồ quang giáp tiếp:

      • Lò hồ quang phủ kín

    • Hình 3.5 Mô hình lò hồ quang nung nóng gián tiếp.

    • 3.2.2 Áp dụng hồ quang điện vào buồng đốt thứ cấp

      • Ưu điểm của lò điện hồ quang:

      • Thuận lợi khi áp dụng hồ quang điện vào buồng đốt thứ cấp đốt rác nguy

      • Khó khăn:

      • Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát hồ quang điện:

      • Duy trì và điều khiển quá trình phát hồ quang điện:

    • Bảng 3.1 Thế ion hóa và nhiệt độ hồ quang của một số kim loại

      • Phương pháp duy trì dòng hồ quang không đổi Ihq=const

      • Phương pháp duy trì điện áp hồ quang không đổi Uhq=const

      • Phương pháp duy trì tổng trở hồ quang

      • Các yêu cầu chính đề ra cho một bộ điều chỉnh công suất lò hồ quang là

      • Mất điện trong khi làm việc

    • 3.3 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ PHÁT NHIỆT HỒ QUANG

    • Hình 3.6 Cấu tạo điện cực.

    • Bảng 3.2 So sánh tính chất vật lý của điện cực lò hồ quang

    • Bảng 3.5 Chỉ tiêu kỹ thuật của điện cực grafit

    • 3.3.2 Điện áp hồ quang

    • Hình 3.7 Sơ đồ mạch điện tương đương 1 pha.

    • Thiết bị điện

    • Hình 3.8 Sơ đồ mạch điện thiết bị.

    • Hình 3.9 Các phương pháp nối cuộn dây máy biến áp.

    • Bảng 3.6 Điện áp tối thiểu sinh hồ quang dựa vào vật liệu làm điện cực

    • Hình 3. 10 Sơ đồ khống chế điện cực 1 pha.

    •  Thiết bị nâng, tháo điện cực

    • Hình 3. 11 Thiết bị nâng hạ điện cực theo 02 trụ đứng lồng vào nhau

    • 3.3.3 Cấu tạo và hoạt động của hồ quang

    • Hình 3.12 Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo của máy phát hồ quang.

    • 3.4 THIẾT KẾ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI ÁP DỤNG HỆ PHÁT HỒ QUANG CHO BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP

      • Nguyên lý hoạt động

    • 3.5 HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI Quy trình đốt rác thải

    • Đặc điểm khí thải của lò đốt

    • Quy trình xử lý khí thải

    • 3.6 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

    • 3.7 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN

    • 3.7.3 Tính toán buồng đốt thứ cấp

    • 3.7.4 Tính toán bộ phát hồ quang

    • CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ PHÁT NHIỆT HỒ QUANG TRONG BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP

    • Bảng 4.1 Lượng không khí cần thiết để đốt cháy 100 kg rác

    • Bảng 4.2 Thành phần lượng sản phẩm cháy khi đốt cháy 100kg chất thải nguy hại

    • 28.73, 496  44.12, 70118.120,306  64.0, 254  32.3, 243

    • 22, 4.100

      • 4.2 TÍNH TOÁN BUỒNG ĐỐT SƠ CẤP

      • 4.2.2 Tính toán và lập bảng cân bằng nhiệt buồn đốt sơ cấp

      • Tính các khoản cân bằng nhiệt cho buồng đốt sơ cấp

      • Bảng 4. 3 Bảng cân bằng nhiệt buồng sơ cấp

      • 4.3 TÍNH TOÁN BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP

      • 4.3.2 Tính toán cân bằng nhiệt

      • Bảng 4.4 Lượng không khí, lượng và thành phần sản phẩm cháy tạo thành khi đốt 3,846 m3 khí hỗn hợp

      • 4.4 TÍNH TOÁN BỘ PHÁT HỒ QUANG

      • 4.5 CHỌN VẬT LIỆU VÀ XÁC ĐỊNH THỂ XÂY LÒ

      • 4.5.2 Vật liệu xây lò buồng đốt sơ cấp

        • Thể xây tường (tường thẳng): dùng tất cả các gạch vát tiêu chuẩn

        • Thể xây đáy:

        • Cửa lò

        • Thể xây nóc lò

        • Khung lò

      • 4.2.3 Vật liệu xây lò buồng đốt thứ cấp

        • Thể xây tường (tường thẳng): dùng tất cả các gạch vát tiêu chuẩn

        • Thể xây nóc lò (nóc thẳng)

        • Khung lò

      • Tính toán khung lò

        • Ống khói hệ thống

      • 4.6 TÍNH TOÁN ĐIỆN CỦA LÒ

      • 4.7 TÍNH TOÁN DÂY NUNG ĐIỆN TRỞ BUỒNG SƠ CẤP

      • => Chọn kiểu dây nung dạng xoắn, đặt trong các rãnh

  • CHƯƠNG 5 TỔNG KẾT LUẬN VĂN

    • 5.1 TỔNG KẾT LUẬN VĂN

    • Bảng 5. 1 Thông số kỹ thuật chính của Lò đốt rác Hồ quang điện NTK

    • Hình 5. 1 Điện cực grafit.

    • Hình 5. 2 Bản vẽ sơ bộ hình cắt mặt lò sau thiết kế.

    • 5.1.3 Tính kinh tế cho việc xử lý chất thải nguy hại bằng lò hồ quang điện

    • 5.2 KẾT LUẬN

    • 5.2.2 Những việc chưa làm được và kiến nghị

  • CHƯƠNG 6 PHẦN THỰC NGHIỆM

    • Tạo ngọn lửa hồ quang thông qua bộ phát

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

  • PHỤ LỤC

Nội dung

LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng nghiệp hóa đại hóa ngày nay, sản phẩm cơng nghiệp đem lại lợi ích cho sống đại, dược phẩm mang lại sức khoẻ, trang thiết bị gia dụng tiết kiệm sức lao động Ơ tơ, tàu thuỷ, sơn, chất tẩy rửa, sợ tổng hợp, bao bì, nhựa tổng hợp, máy tính cá nhân … danh sách vơ tận hàng hố hữu ích sản xuất Nhưng song song với mặt tốt hàng hố mặt trái Sản xuất công nghiệp phát sinh hàng trăm triệu chất thải năm Các chất thải chứa phụ phẩm hố học, yếu tố có tính nguy hại cho sức khoẻ người mơi trường chúng có độc tính, độc hại sinh thái, dễ cháy nổ, ăn mòn gây nhiễm trùng Chúng phát tán từ ống khói, ống xả, hay vứt bỏ bãi rác chứa thùng phi rò rỉ, từ rác thải hạt nhân, rò rỉ phóng xạ Đơi chất thải vận chuyển trái phép tới nơi khác, đưa mối nguy hiểm đáng sợ tới cộng đồng vốn khơng biết chúng Bên cạnh đó, cơng tác quản lý, xử lý chất thải rắn nước ta thời gian qua chưa áp dụng theo phương thức quản lý tổng hợp, chưa trọng đến giải pháp giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế thu hồi lượng từ chất thải dẫn đến khối lượng chất thải rắn phải chôn lấp cao, không tiết kiệm quỹ đất, nhiều khu vực chất thải chôn lấp bãi chôn lấp tạm, lộ thiên, nguồn gây ô nhiễm mơi trường Ở Việt Nam, năm gần có nhiều lò đốt rác nước nhập tham gia xử lý rác phương pháp thiêu đốt rác thải nguy hại Tuy nhiên, Việt Nam chưa có cơng nghệ Lò đốt rác cấp phép xử lý đốt chất thải rắn có hàm lượng halogen hữu vượt ngưỡng chất thải nguy hại có nhiệt độ buồng đốt thứ cấp 1.200°C Chính việc sâu tìm hiểu đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ phát nhiệt hồ quang cho buồng đốt thứ cấp lò đốt chất thải nguy hại” cần thiết thời điểm Sau tháng thực hiện, hướng dẫn bảo tận tình PGS.TS Lê Văn Lữ với cố gắng nổ lực thân, luận văn tốt nghiệp hoàn thành Nội dung luận văn bao gồm Chương Mở đầu Chương Tổng quan nghiên cứu Chương Cơ sở lý thuyết Chương Tính tốn, thiết kế hệ phát nhiệt hồ quang cho buồng thứ cấp Chương Kết luận Trong trình thực luận văn cố gắng tìm hiểu cân nhắc kỹ lưỡng trước định thiết kế hệ phát nhiệt hồ quang điện đưa thông số kỹ thuật vào buồng đốt thứ cấp, kiến thức kinh nghiệm thực tế hạn hẹp nên khơng tránh khỏi sai xót, em mong nhận góp ý bảo Thầy, Cô bạn Em xin gửi tới PGS.TS Lê Văn Lữ, người tận tình hướng dẫn, bảo giúp em hồn thành luận văn tốt nghiệp này, lòng biết ơn sâu sắc MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI NÓI ĐẦU ii CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 MỞ ĐẦU 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .2 1.3 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1.4 TÍNH KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.5 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2.1 HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI NGUY HẠI TẠI VIỆT NAM 2.1.1 Chất thải nguy hại từ hoạt động sản xuất công nghiệp 2.1.2 Chất thải nguy hại từ hoạt động nông thôn 2.1.3 Chất thải nguy hại từ hoạt động y tế 2.2 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 2.2.1 Đặc điểm chất thải chứa halogen hữu hợp chất hữu khó phân hủy 2.2.2 Các cơng nghệ xử lý chất hữu khó phân hủy giới áp dụng bất cập điều kiện Việt Nam 2.2.3 Một số cơng trình nghiên cứu cơng nghệ xử lý 11 2.2.4 Đánh giá tình hình nghiên cứu nước .13 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ LÒ ĐIỆN HỒ QUANG 15 3.1.1 Sự phóng điện hồ quang, chất vật lý hồ quang điện 15 3.1.2 Quá trình phát sinh dập tắt hồ quang .16 3.1.3 Nguyên lý hồ quang điện 18 3.1.4 Năng lượng 19 3.1.5 Hồ quang tính chất hồ quang điện lò điện .20 3.2 HỆ PHÁT NHIỆT HỒ QUANG CHO BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP 25 3.2.1 Phân loại lò hồ quang 25 3.2.2 Áp dụng hồ quang điện vào buồng đốt thứ cấp 27 3.3 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ PHÁT NHIỆT HỒ QUANG 31 3.3.1 Điện cực hồ quang 31 3.3.2 Điện áp hồ quang 36 3.3.3 Cấu tạo hoạt động hồ quang .42 3.4 THIẾT KẾ LÒ ĐỐT CHẤT THẢI NGUY HẠI ÁP DỤNG HỆ PHÁT HỒ QUANG CHO BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP .44 3.5 HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI .45 3.6 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG 48 3.7 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 48 3.7.1 Tính tốn buồng đốt sơ cấp 48 3.7.2 Tính khoản cân nhiệt .48 3.7.3 Tính tốn buồng đốt thứ cấp 53 3.7.4 Tính tốn phát hồ quang 53 4.1 TÍNH TỐN SỰ CHÁY CỦA RÁC 54 4.2 TÍNH TỐN BUỒNG ĐỐT SƠ CẤP 55 4.2.1 Kích thước buồng đốt 55 4.2.2 Tính tốn lập bảng cân nhiệt buồn đốt sơ cấp 56 4.3 TÍNH TỐN BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP .64 4.3.1 Kích thước buồng thứ cấp 64 4.3.2 Tính tốn cân nhiệt 64 4.4 TÍNH TỐN BỘ PHÁT HỒ QUANG 69 4.5 CHỌN VẬT LIỆU VÀ XÁC ĐỊNH THỂ XÂY LÒ .70 4.5.1 Chọn vật liệu xây lò 70 4.5.2 Vật liệu xây lò buồng đốt sơ cấp 70 4.2.3 Vật liệu xây lò buồng đốt thứ cấp 73 4.6 TÍNH TỐN ĐIỆN CỦA LỊ 76 4.7 TÍNH TỐN DÂY NUNG ĐIỆN TRỞ BUỒNG SƠ CẤP 77 CHƯƠNG TỔNG KẾT LUẬN VĂN 79 5.1 TỔNG KẾT LUẬN VĂN .79 5.1.1 Nhiệm vụ hoàn thành 79 5.1.2 Dự tốn kinh phí 81 5.1.3 Tính kinh tế cho việc xử lý chất thải nguy hại lò hồ quang điện 82 5.2 KẾT LUẬN 82 5.2.1 Nhận định 82 5.2.2 Những việc chưa làm kiến nghị 83 CHƯƠNG PHẦN THỰC NGHIỆM .84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC 86 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Stt Tên viết tắt Diễn giải BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVTV Bảo vệ thực vật CTNH Chất thải nguy hại CTR Chất thải rắn QCVN Quy chuẩn Việt Nam TP Thành phố HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Sự phóng điện hồ quang 15 Hình 3.2 Quá trình phát hồ quang điện chiều 21 Hình 3.3 Quan hệ giữ điện áp hồ quang dòng điện làm việc lò 23 Hình 3.4 Mơ hình lò hồ quang nung nóng gián tiếp 27 Hình 3.5 Mơ hình lò hồ quang nung nóng trực tiếp 27 Hình 3.6 Cấu tạo điện cực 32 Hình 3.7 Sơ đồ mạch điện tương đương pha 36 Hình 3.8 Sơ đồ mạch điện thiết bị 37 Hình 3.9 Các phương pháp nối cuộn dây máy biến áp 38 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo máy phát hồ quang 43 Hình 3.11 Sơ đồ quy trình cơng nghệ lò đốt chất thải nguy hại NTK 44 Hình 3.12 Quy trình xử lý khí thải 46 Hình 4.1 Hình dây điện trở xoắn 78 Hình Bố trí dây điện trở rãnh gach Samot 78 Hình Điện cực grafit 80 Hình Khi cho dòng điện chạy qua khoảng cách hai đầu điện cực 84 Hình 6.2 Sau phút lửa hồ quang bắt đầu mạnh 84 Hình 6.3 Bộ phát hồ quang sau trình đốt nóng 84 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Khối lượng chất thải rắn nguy hại y tế số địa phương năm 2014 .6 Bảng 3.1 Thế ion hóa nhiệt độ hồ quang số kim loại 28 Bảng 3.2 So sánh tính chất vật lý điện cực lò hồ quang 31 Bảng 3.3 Các tiêu hóa lý điện cực grafit thông dụng 33 Bảng 3.4 Cường độ dòng điện cho phép phụ thuộc vào đường kính điện cực .33 Bảng 3.5 Chỉ tiêu kỹ thuật điện cực grafit 35 Bảng 3.6 Điện áp tối thiểu sinh hồ quang dựa vào vật liệu làm điện cực .38 Bảng 3.7 Thông số kỹ thuật Lò đốt rác Hồ quang điện NTK .79 Bảng 4.1 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy 100 kg rác .54 Bảng 4.2 Thành phần lượng sản phẩm cháy đốt cháy 100 kg chất thải nguy hại 55 Bảng Bảng cân nhiệt buồng sơ cấp 62 Bảng 4.4 Lượng khơng khí, lượng thành phần sản phẩm cháy tạo thành đốt 3,846 m3 khí hỗn hợp .67 Bảng Thông số kỹ thuật Lò đốt rác Hồ quang điện NTK .79 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 MỞ ĐẦU Việt Nam tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước mạnh mẽ đồng thời kéo theo phát thải lượng lớn rác thải (sinh hoạt, công nghiệp, y tế) chất thải nguy hại với độc tính cao; tác động tiêu cực đến sức khỏe người mơi trường sống Theo ước tính Tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên Môi trường) đến năm 2015, tổng lượng chất thải phát sinh Việt Nam 35 triệu tấn/năm lượng chất thải rắn đô thị phát sinh chủ yếu tập trung hai đô thị lớn Hà Nội TP Hồ Chí Minh (Nguồn Cục Quản lý chất thải Cải thiện môi trường, Tổng cục môi trường năm 2014) Đối với chất thải nguy hại, lượng phát sinh toàn quốc khoảng 800.000 tấn/năm chiếm tỷ lệ 20÷30% tổng lượng chất thải công nghiệp chủ yếu ngành khí, điện, điện tử hố Chất thải rắn nguy hại đáng lưu ý phát sinh khu vực nông thơn bao bì phân bón, thuốc bảo vệ thực vật với nhiều thành phần nguy hại cho môi trường sức khoẻ người Ước tính năm khu vực nông thôn nước ta phát sinh 14.000 bao bì hố chất bảo vệ thực vật, phân bón loại Theo kết điều tra, thống kê Bộ Tài nguyên Môi trường báo cáo Ủy ban nhân dân tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương điểm tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật từ thời kỳ bao cấp, chiến tranh, không rõ nguồn gốc nhập lậu, tính đến tháng năm 2015 địa bàn tồn quốc thống kê 1.562 điểm tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật địa bàn 46 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương Căn theo QCVN 54:2013/BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường ngưỡng xử lý hóa chất bảo vệ thực vật hữu theo mục đích sử dụng đất có khoảng 200 điểm nhiễm tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật có mức độ rủi ro cao gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đặc biệt nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường sức khỏe cộng đồng (Theo Báo cáo trạng môi trường Quốc gia giai đoạn 2011-2015) Riêng TP Hồ Chí Minh năm 2016, tổng khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh khoảng 3.037.800 tấn/năm, trung bình 8.300 tấn/ngày; chất thải y tế phát sinh 8.126 tấn/năm, trung bình 22,3 tấn/ngày; tỷ lệ thu gom, xử lý đạt 100% Về chất thải nguy hại, Sở Tài nguyên Môi trường TP Hồ Chí Minh cấp 5.000 sổ đăng ký chủ nguồn thải nguy hại với tổng lượng chất thải nguy hại phát sinh thống kê ước tính khoảng 350÷400 tấn/ngày Ngồi lượng chất thải nguy hại lẫn chất thải sinh hoạt hàng ngày hộ gia đình (bóng đèn huỳnh quang, pin, ắc quy, đồ dùng điện tử, chai xịt côn trùng, thuốc bảo vệ thực vật, chất hoạt động bề mặt, bao bì chứa hóa chất, loại dung môi hữu cơ,…) sở sản xuất phát 4.6 TÍNH TỐN ĐIỆN CỦA LỊ Chọn thơng số điện Điện áp U=380 V Số pha: pha Sơ đồ nối dây nung: mắc Y Khi điện lưới 220 V đơn nguyên điện trở mắc tam giác hay Khi điện 380 V, cần giảm điện đơn nguyên điện trở đến 220 V, cần mắc dây điện trở theo Vậy hiệu pha bằng: U= φ Ul = 380 = 220V Trong đó: Ul điện lưới Ul = 380 V Tính tốn điện buồng đốt sơ cấp Cơng suất buồng đốt sơ cấp P1=4 kW Nên công suất pha là: P= φ Pl = = 1, 33kW 3 Điện trở pha tính theo Rφ = U φ Pφ 10 = 220 1, 33.10 = 36, 39Ω Trong đó: Uφ - hiệu pha, V Pφ - công suất pha, kW Công suất tiêu thụ điện Ptt = P2 tlv = 4.20 = 80kW.h Tính tốn điện buồng đốt thứ cấp Công suất buồng đốt thư cấp P2= 5214W≈5,214 kW, nên công suất pha Pφ = P2 5, 214 = = 1, 74kW 3 Công suất tiêu thụ điện Ptt = P2 tlv = 5, 214.20 = 104, 24kW.h 4.7 TÍNH TỐN DÂY NUNG ĐIỆN TRỞ BUỒNG SƠ CẤP Buồng sơ cấp làm việc nhiệt độ t1 = 650oC, công suất P1 = 4kW nên ta tính tốn dây nung trường hợp truyền nhiệt đối lưu Chọn vật liệu làm dây nung: dựa vào nhiệt độ làm việc buồng sơ cấp 650oC, thời gian làm việc lâu dài dây nung, ta chọn dây nung Nicrơm mác X20H80 có đặc tính: - Trọng lượng riêng 20oC: 8,40 g/cm2; - Điện trở suất 0oC: ρ0 = 1,1 Ωm2 / mm ; - Hệ số nhiệt điện trở: α *10 = 0, 0035; - Nhiệt độ chảy lỏng: tCL = 1.400oC [7, trang 329, bảng 7-1] => Chọn kiểu dây nung dạng xoắn, đặt rãnh Công suất bề mặt riêng dây nung W= d U π 4.10 ρ.P 2 , W / cm [3, trang 16] d – đường kính dây nung, mm U – điện áp dây nung, V Ρ – Điện trở suất dây nung, ( Ωmm / m ) ρ = ρ0 ⇒W= 10 d π 220 = 0, 035 (1+ αt) = 1,1.(1+ 2 650) = 1,125 ( Ωmm / m ) 59949,95.d 5 4.10 1,125.1.33 10 Chọn d= 1,6 mm => W = 2,46 (W/cm2) Chọn d theo tiêu33.220 chuẩn2 d= mm 10.P.U giá trị 10.1, 3 Chiều dây nung xác định theo [3, trang 16] 4.dài .W 4.được 1,125.2.46 l= = Bố trí dây nung lò: = 19, 6m Chiều rộng buồng đốt sơ cấp B = 700 mm Chiều dài vòng xoắn: lvx = π.B= 3,14.700=2198 mm Hình 4.1 Hình dây điện trở xoắn gạch Hình Bố trí dây điện trở rãnh gach Samot CHƯƠNG TỔNG KẾT LUẬN VĂN 5.1 TỔNG KẾT LUẬN VĂN 5.1.1 Nhiệm vụ hồn thành − Thu thập liệu, thơng tin lý thuyết nghiên cứu tình hình ứng dụng phát nhiệt hồ quang sử dụng buồng đốt thứ cấp xử lý chất thải nguy hại; − Tính tốn thơng số kỹ thuật thiết kế phát hồ quang điện sử dụng buồng đốt thứ cấp, ứng dụng thiết kế lò đốt rác xử lý chất thải nguy hại NTK Các thông số kỹ thuật Lò hồ quang điện NTK thể bảng sau: Bảng Thơng số kỹ thuật Lò đốt rác Hồ quang điện NTK Stt Thơng số kỹ thuật Đơn vị Giá trị kg/ngày 100 kg/h Công suất thiêu hủy rác Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp °C ≥ 650 Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp °C ≥ 1.200 Thời gian lưu cháy giây ≥2 Cường độ rối Re - 7.000 Lượng oxy dư (đo điểm lấy mẫu) % ÷ 15 Cơng suất điện tiêu thụ (3 pha, 380V) kW.h 80 ÷ 105 Đường kính điện cực hồ quang mm Chiều cao ống khói m ≥ 20 10 Nhiệt độ khí thải mơi trường °C ≤ 180 11 Nhiệt độ ngồi vỏ lò (hoặc lớp chắn cách ly nhiệt) °C ≤ 60 12 Van xả tắt (By-pass) điều khiển tự động tay: đề phòng cố đốt rác cụm 01 13 Khả hoạt động liên tục (mà đảm bảo độ bền khí thơng số kỹ thuật) ≥ 72 − Chọn vật liệu grafit làm điện cực hồ quang, đánh giá thời gian thay điện cực trình hoạt động; D = 8mm Hình Điện cực grafit − Thiết kế lắp đặt phát hồ quang vào buồng đốt thứ cấp lò đốt chất thải nguy hại kết hợp với buồng đốt sơ cấp gia nhiệt điện trở Trên sở vcông suất xử lý chất thải nguy hại lò đốt NTKlà 100 kg/ngày ta thơng số kích thước lò sau: Buồng đốt sơ cấp: L= 800 mm, B= 700 mm, H= 1000 mm; Buồng đốt thứ cấp:L= 500 mm, B= 400 mm, H= 500 mm; Hình Bản vẽ sơ hình cắt mặt lò sau thiết kế 5.1.2 Dự tốn kinh phí Dự tốn chi phí thiết bị xây dựng lò đốt rác hồ quang điện NTK Stt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Tên thiết bị Số lượng Đơn vị Gạch Samốt 836 Viên Gạch Điatomit 62 Viên Bông sứ 332 Viên Vỏ kim loại tôn m Tủ điều khiển 01 Bộ Đầu dò nhiệt độ 02 Cái Ống nước, van khóa 01 Bộ Quạt hút 02 Cái Sơn chống gỉ Lít Quạt cấp gió 02 Cái Điện cực hồ quang 02 Kg Hệ thống ống 01 Cái Bypass Phụ kiện (bulơng, 01 Bộ amiăng, bích…) Dây nung điện trở 30 kg Máy khuếch đại 01 Cái Hệ thống thiết bị 01 Bộ điện Hệ thống quạt giải 02 Bộ nhiệt Hệ thống bơm 01 Cái Máy nén khí 01 Cái HTXL nước thải 01 Hệ thống khói thải Tổng chi phí thiết bị (Ttb) Phí thi cơng = 30%*Ttb = 30%*251.159.220 Phí thiết kế = 3%*Ttb= 3%*251.159.220 Giá thành Tổng giá thành 13.140 13.140 5.000 310.000 5.000.000 528.000 2.000.000 12.000.0000 127.500 5.200.000 454.000 10.985.040 814.680 1.660.000 1.550.000 5.000.000 1.056.000 2.000.000 24.000.000 127.500 10.400.000 908.000 6.840.000 6.840.000 5.000.000 5.000.000 150.000 1.500.000 4.500.000 1.500.000 5.000.000 5.000.000 849.000 1.698.000 1.500.000 16.620.000 1.500.000 16.620.000 250.000.000 150.000.000 251.159.220 75.347.766 7.534.777 Tổng (Txd) 334.041.763 Thuế VAT= 10%*Txd 33.404.176 Tổng cộng (T) 367.445939 5.1.3 Tính kinh tế cho việc xử lý chất thải nguy hại lò hồ quang điện  Tính kinh tế áp dụng lò hồ quang điện NTK vào xử lý chất thải nguy hại: Tính tốn chi phí để xử lý rác ngày làm việc (20h) Stt Nguyên nhiên liệu Số lượng Đơn vị Đơn giá (đồng/kWh)* Thành tiền (VNĐ) 1.388 2.040.360 2.459 10.000 2.000 200.000 1.549.170 50.000 50.000 400.000 227.000 227.000 Điện (sử dụng bình thường 105 kWh 16h) Điện (sử dụng cao điểm 06h) 105 m3 Nước m3 Hóa chất NaOH 25 kg Chi phí nhân công người Khấu hao thiết bị (thay điện cực, kg thiết bị điện….) Tổng chi phí nguyên nhiên liệu Tnl 4.316.530 * Giá điện nước lấy từ Tổng Công ty Điện lực Việt Namvà Tổng Công ty cấp nước Thành phố Hồ Chí Minh Giá để xử lý kg rác chất thải nguy hại nay: 70.000 đồng Giá để xử lý 100 kg rác chất thải nguy hại nay: 7.000.000 triệu đồng Chi phí vận hành hệ thống ngày: 4.316.530 triệu đồng => Lợi nhuận xử lý 100 kg rác chất thải nguy hại: 2.683.470 triệu đồng 5.2 KẾT LUẬN 5.2.1 Nhận định Ngày lượng lớn rác thải nguy hại ngày gia tăng gánh nặng dân số hộ nhập phát triển kinh tế Thành phần chất thải nguy hại gồm hợp chất có tính độc cao khó phân hủy khơng có biện pháp xử lý phù hợp khó mà lường hậu chúng gây cho người thân người sống Chính việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ biện pháp xử lý chất thải nguy hại từ phát hồ quang điện phương pháp nghiên cứu hồn tồn có tính khả thi ứng dụng nước phát triển nước ta Với chi phí dự trụ kinh phí thiết kế lượng khí thải phát trình xử lý thấp so với phương pháp xử lý khác việc áp dụng thành công lớn vấn đề giải lượng rác thải nguy hại tiết kiệm khoảng ngoại tệ không nhỏ cho Nhà nước 5.2.2 Những việc chưa làm kiến nghị − Một só lưu ý sử dụng lò đốt chất thải nguy hại ta cần vận hành lò theo quy trình tránh gây lãng phí nhiên liệu xử lý triệt để lượng rác cần thiết đốt dảm bảo an tồn đốt khí thải, không gây ô nhiễm môi trường − Công nhân vận hành phải đào tạo hướng dẫn vận hành lò đốt theo quy trình kỹ thuật đề xuất − Chất thải rắn nguy hại cần xử lý thu gom, phân loại bảo quản quy định theo Thông tư 36/2015/BTNMT Về quản lý chất thải nguy hại − Trang bị đồ bảo hộ lao động: găng tay, trang hoạt tính, nón bảo hộ cho cơng nhân trực tiếp vận hành lò đốt − Tại Cơ sở lắp đặt lò cần trang bị hệ thống PCCC để đảm bảo giải kịp thời cố xảy trình vận hành lò Do khả hiểu biết hạn chế, tư liệu số liệu chưa có điều kiện khảo sát đo thực tế Chưa có nhiều kinh nghiệm việc thiết kế lò đốt hồ quang điện dự toán giá thành xây dựng nên luận văn mang nhiều tính lý thuyết Cơng việc thiết kế luận văn nhiều sai sót chưa hợp lý Kính mong thầy xét duyệt, sửa chữa để em học tập rút kinh nghiệm nâng cao hiểu biết chuyên môn cho công tác sau Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG PHẦN THỰC NGHIỆM Tạo lửa hồ quang thông qua phát Tiến hành tạo lửa hồ quang thông qua phát với 02 điện grafit có đường kình D= 8mm kết nối với hệ thống thiết bị điện Quá trình tạo lửa hồ quang từ phát nhiệt diễn sau: Hình Khi cho dòng điện chạy qua khoảng cách hai đầu điện cực Hình 6.2 Sau phút lửa hồ quang bắt đầu mạnh Hình 6.3 Bộ phát hồ quang sau q trình đốt nóng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đinh Xn Thắng – Giáo trình kỹ thuật lò đốt chất thải nguy hại.2012 Nhà Xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [2] Đặng Vũ Ngoạn, Đào Minh Ngừng, Lưu Phương Minh, Nguyễn Ngọc Hà, Lê Văn Lữ – Đồ án thiết kế công nghệ thiết bị luyện kim – Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh.2003 [3] Lương Văn Đề – Giáo trình lò điện – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.1991 [4] Hoàng Kim Cơ, Đỗ Ngân Thanh, Dương Đức Hồng – Tính tốn kỹ thuật nhiệt luyện kim – Nhà xuất giáo dục.2000 [5] Hoàng Đình Tín – Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt.1996 [6] Lê Văn Lữ – Báo cáo nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ Lò đốt rác Hồ quang điện nhiệt độ siêu cao 1.500oC để xử lý chất thải đặc biệt nguy hại [7] Phạm Văn Trí, Dương Đức Hồng, Nguyễn Cơng Cẩn – Lò luyện công nghiệp – Nhà xuất khoa học kỹ thuật.1999 [8] Trần Văn Dy – Kỹ thuật lò điện luyện thép – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật.2006 [9] Hồng Đình Tín, Bùi Hải – Bài tập nhiệt động lực học kỹ thuật truyền nhiệt – Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM PHỤ LỤC Một số hình ảnh nghiên cứu thực tế suốt trình làm luận văn Tham khảo mơ hình lò đốt rác y tế công suất 100 kg/ngày Vận hành thiết bị péc phun dầu tìm hiểu quy trình cấp rác trước xử lý Tìm hiểu quy trình vận hành lò đốt rác sinh cơng suất 100 kg/ngày Nghiên cứu thiết bị hàn sinh hồ quang Quá trình sinh đốt rác Lò đốt thùng quay ... 3.1.5 Hồ quang tính chất hồ quang điện lò điện .20 3.2 HỆ PHÁT NHIỆT HỒ QUANG CHO BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP 25 3.2.1 Phân loại lò hồ quang 25 3.2.2 Áp dụng hồ quang điện vào buồng đốt thứ. .. lý Dựa theo nghiên cứu giới khả xử lý triệt để chất thải nguy hại nhiệt độ cao, đề tài Nghiên cứu thiết kế hệ phát nhiệt hồ quang cho buồng đốt thứ cấp lò đốt chất thải rắn nguy hại chọn để... rắn nguy hại Việt Nam cao 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU − Nghiên cứu trình phát hồ quang buồng đốt thứ cấp, tính tốn, lựa chọn phương pháp trì nhiệt độ ổn định lò đốt − Thiết kế hệ phát nhiệt hồ quang

Ngày đăng: 09/04/2019, 16:40

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w