Hồ sơ công nghệ đốt rác tầng sôi CFB

NỘI DUNGTRANGPHẦN I. CÔNG NGHỆ DỰ ÁN11. Tổng quan về công nghệ xử lý rác thải tại Việt Nam và trên thế giới12. Đề xuất giải pháp công nghệ mới: Công nghệ BFB, CFB (lò đốt tầng sôi) phát triển tại Phần Lan83. Mô tả chi tiết công nghệ143.1. Giới thiệu chung143.2. Chi tiết hệ thống công nghệ17(1) TRẠM CÂN17(2) NGHIỀN RÁC19(3) PHÂN LOẠI RÁC23(4) BỒN CHỨA NHIÊN LIỆU27(5) SẤY RÁC VÀ KIỂM SOÁT BỤI29(6) LÒ ĐỐT TẦNG SÔI31(7) NƯỚC VÀ CHU TRÌNH HƠI NƯỚC39(8) HỆ THỐNG KHÍ42(9) HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN45(10) XỬ LÝ TRO53(11) HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ TRỢ55(12) HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI62PHẦN II. TÍNH KINH TẾ651. Các giả thiết sử dụng trong phân tích tài chính dự án652. Phân tích chi phí dự án663. Phân tích doanh thu của dự án68PHẦN IV. VẬN HÀNH – BẢO TRÌ, BẢO DƯỠNG VÀ XỬ LÝ SỰ CỐ72PHẦN V. KẾT LUẬN125PHẦN VI. CÁC NỘI DUNG KHÁC126PHẦN VII. CƠ SỞ PHÁP LÝ127

MỤC LỤC

1 Tổng quan về công nghệ xử lý rác thải tại Việt Nam và trên thế giới 1

2 Đề xuất giải pháp công nghệ mới: Công nghệ BFB, CFB (lò đốt tầng sôi) phát

PHẦN I CÔNG NGHỆ DỰ ÁN

1 Tổng quan về công nghệ xử lý rác thải tại Việt Nam và trên thế giới

1.1 Tình hình sử dụng công nghệ xử lý chất thải rắn trên thế giới

Các công nghệ phổ biến xử lý chất thải rắn trên thế giới: Công nghệ ủ sinh học làm phânhữu cơ, công nghệ đốt (thu hồi hoặc không thu hồi năng lượng), chôn lấp hợp vệ sinh,công nghệ khác (phân loại, ép kiện; công nghệ Hydromex, hóa dầu, công nghệ tạo viênnhiên liệu…)

Bảng 1 Tình hình xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở một số nước

ST

Chôn lấp hợp vệ sinh (%)

Chế biến thành phân bón (%)

Đốt rác phát điện (%)

Số nhà máy đốt rác đang hoạt động

Lượng rác đốt (triệu tấn/năm)

Nguồn: Sherzhen Energy số 10 - 2009

Hiện nay trên thế giới việc lựa chọn, áp dụng công nghệ phụ thuộc vào điều kiện, hoàncảnh cụ thể của từng quốc gia

1.2 Một số phương pháp xử lý chất thải rắn tại Việt Nam

Hiện nay, có 7 quốc gia đã có công nghệ chuyển giao vào Việt Nam Một số công nghệ,thiết bị nhập từ một số nước tiên tiến như Mỹ, Tây Ban Nha, Hàn Quốc, Đan Mạch, Bỉ,Pháp, Trung Quốc…(chủ yếu là công nghệ ủ sinh học làm phân hữu cơ và công nghệ đốt)

Dựa trên tính chất rác thải đô thị, ứng với mỗi loại rác thải cần có một phương pháp xử lýphù hợp như sau:

Bảng 2 Tổng hợp tính chất rác thải đô thị và phương pháp xử lý

1

- Thực phẩm (cuống rau, vỏ hoa quả)

- Cây, cỏ, rơm rạ

- Bùn từ bể phốt

- Giấy vệ sinh, giấy ăn

Chôn lấp hoặc Phươngpháp sinh học (PhânCompost) hoặc đốt

2

- Da, hàng dệt may, Gỗ, Bao bì

- Than, quặng, Dầu mỡ

- Chất thải y tế (bông băng, gạc dính máu, mủ,

các bộ phận mô, thuốc men, dược phẩm, dao

kéo, kim tiêm, búa, đinh, cưa)

- Chất thải công nghiệp

Đốt thu hồi năng lượng

5 - Đồ điện gia dụng, thiết bị điện tử

- Giấy catton, Kim loại, thủy tinh

Phân loại, chuyển sang cơ

sở tái chế, phân kim

Ở Việt Nam có 458 bãi chôn lấp nhưng chỉ có 121 bãi hợp vệ sinh, còn lại 337 bãi chônlấp không hợp vệ sinh Nhiều bãi chôn lấp gây ô nhiễm môi trường do thiết kế và vậnhành không đúng kỹ thuật và thiếu kinh phí vận hành

Phương pháp chôn lấp có rất nhiều nhược điểm như: (i) Chiếm diện tích đất lớn, (ii)Không được sự đồng tình của người dân xung quanh, (iii) Việc tìm kiếm xây dựng bãichôn lấp mới là khó khăn và (iv) Nguy cơ dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, nước, khôngkhí, gây cháy nổ

Xu hướng sử dụng công nghệ hiện nay là chuyển dần từ công nghệ chôn lấp sang nhữngcông nghệ khác tiên tiến hơn

Bảng 3 Đánh giá hiện trạng một số bãi chôn lấp điển hình ở Việt Nam

Tên Địa điểm Quy mô Công suất Thông tin chung – Hiện trạng

- Mùi hôi ở khu vực tiếp nhận cũngảnh hưởng đến dân cư trong vùngBãi

- Do Công ty cổ phần Môi trường

và công nghệ sinh thái khai thác,vận hành

- Tiếp nhận khoảng 600 tấn/ngày

Bãi Đan Phượng 4,6 ha - Do hợp tác xã Thành Công khai

Tên Địa điểm Quy mô Công suất Thông tin chung – Hiện trạng

- Vốn đầu tư 2,8 triệu USD, thờigian hoạt động 15 năm Mùi hôicủa rác lan tỏa khắp nơi, ruồi muỗibùng phát, tình hình ô nhiễm môitrường đang ở mức báo động cao

- Hệ thống xử lý nước rỉ rác khônghiệu quả

- Thường xuyên phải tiếp nhậnkhối lượng rác quá tải (5.000tấn/ngày) so với công suất thiết kế(1.000 tấn/ngày)

- Do áp dụng công nghệ xử lý nước

rỉ rác không phù hợp nên nước thải

ra kênh Thầy Cai sau xử lý vẫn cómàu đen và mùi hôi đặc trưng củanước rác Hầu hết các chỉ tiêu nhưBOD, COD, Coliform…đều vượttiêu chuẩn cho phép

- Tổng mức đầu tư 107 triệu USD,chi phí xử lý 16,4 USD/tấn, thờigian hoạt động dự kiến 50 năm Đãbắt đầu tiếp nhận CTR từ tháng7/2007 và vẫn phát sinh mùi hôitrong quá trình vận hành gây ảnhhưởng đến khu dân cư do một sốhạng mục trong khu xử lý vẫn chưađược hoàn thiện

Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường 2016

1.2.2) Phương pháp xử lý sinh học làm phân hữu cơ

Phương pháp xử lý sinh học là phương án sử dụng quá trình phân hủy của các vi sinh vật

để xử lý rác thải, bao gồm các phương pháp sau: Ủ rác thành phân Compost, Ủ hiếu khí,

Ủ yếm khí

Ủ rác thành phân Compost: Quá trình ủ hữu cơ từ rác hữu cơ là một phương pháp truyềnthống, được áp dụng phổ biến ở các nước đang phát triển hay ngay cả các nước phát triểnnhư Canada Phần lớn các gia đình ở ngoại ô tự ủ rác của gia đình mình thành phân bónhữu cơ (Compost) để bón cho vườn của chính mình Các phương pháp xử lý phần hữu cơcủa chất thải rắn sinh hoạt có thể áp dụng để giảm khối lượng và thể tích chất thải, sảnphẩm phân compost dùng để bổ sung chất dinh dưỡng cho đất, và sản phẩm khí methane

Ủ hiếu khí: Công nghệ ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí đốivới sự có mặt của oxy Các vi khuẩn hiếu khí có trong thành phần rác khô thực hiện quátrình oxy hóa cacbon thành đioxitcacbon (CO2)

Ủ yếm khí: Quá trình ủ này nhờ vào sự hoạt động của các vi khuẩn yếm khí

Phương pháp này có một số ưu điểm như: Tạo ra được nguồn cung cấp phân bón sinh học

phục vụ cho nông nghiệp; tiết kiệm bãi chôn lấp; vận hành đơn giản, dễ bảo trì và kiểmsoát chất lượng sản phẩm; giá thành để xử lý tương đối thấp

Tuy nhiên phương pháp này cũng có rất nhiều nhược điểm:

- Yêu cầu diện tích đất để xây dựng nhà xưởng lớn

- Chất lượng sản phẩm chưa cao, chưa ổn định, chưa đảm bảo vệ sinh

- Gặp khó khăn khi tiêu thụ sản phẩm

- Mức độ tự động hóa của công nghệ không cao, công suất không lớn

- Việc phân loại còn mang tính thủ công nên thường ảnh hưởng đến sức khoẻ của côngnhân làm việc

- Yêu cầu chất thải có hàm lượng hữu cơ để phân huỷ sinh học lớn hơn 50%

Xu hướng công nghệ hiện nay sẽ thay thế công nghệ ủ sinh học bằng các công nghệ kháctiên tiến hơn

Bảng 4 Đánh giá hiện trạng một số mô hình nhà máy xử lý chất thải rắn bằng công

nghệ sinh học ở Việt Nam

Địa điểm Công nghệ áp dụng

Công suất thiết kế Thông tin chung

Nhà máy xử lý

CTR sinh hoạt

Nam Bình Dương

- Sử dụng dây chuyền thiết

bị của Tây Ban Nha

- Công suất thiết kế 420tấn/ngày

Do Công ty TNHH MTV cấp thoátnước và môi trường Bình Dươngkhai thác vận hành

Do Công ty TNHH xây dựngthương mại và sản xuất Nam Thànhquản lý khai thác

Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường 2016

1.2.3) Phương pháp đốt tiêu hủy chất thải rắn

Đốt rác là quá trình oxi hóa chất thải ở nhiệt độ cao bằng oxy của không khí, đây làphương pháp đang được áp dụng nhiều ở các nước tiên tiến

Phương pháp này có nhiều ưu điểm như: Xử lý chất thải bằng phương pháp thiêu đốt có

thể làm giảm thiểu tối đa lượng chất thải phải mang đi chôn lấp Phương pháp này giảmđược thể tích và khối lượng của chất thải đến 70 – 90% so với lượng chất thải ban đầu(Giảm một cách nhanh chóng, thời gian lưu trữ ngắn) Tro thải ra sau khi đốt thường làchất trơ Năng lượng phát sinh có thể tận dụng cho các lò đốt, lò sưởi hoặc cho ngànhcông nghiệp nhiệt và phát điện

Bảng 5 Công nghệ đốt chất thải rắn ở Việt Nam và thế giới

Nhà máy xử lý Công nghệ áp dụng Công suất Hiện trạng

hoạt động

Nhà máy Xử lý chất

thải công nghiệp phát

điện (Nhà máy Nedo)

Toàn bộ thiết bị vàcông nghệ vận hànhcủa Nhà máy đều doCông ty Hitachi Zosen(Nhật Bản) cung cấp vàchuyển giao

75tấn/ngày Vận hành tốt.

Nhà máy đốt rác thải

sinh hoạt phát điện Cần

Thơ

Sử dụng Công nghệcủa Công ty EverbrightInternational (TrungQuốc)

400tấn/ngày,

và phátđiện150.000KWh/ngày

Hoạt động năm

2018 với diện tích5,3 ha và tổngmức đầu tư 1.050

tỷ đồng

Nhà máy xử lý rác

thành phố Thái Bình

Công nghệ Đốt rác Phát điện bằng lò đốtMartin của Đức

-300tấn/ngàybằng 3 lòđốt

Vận hành bìnhthường nhưng cònnhiều vấn đề vềkhí thải

Dự án Xử lý rác thải áp

dụng công nghệ cao tại

Thanh Hóa

Công nghệ đốt rác phátđiện của NaanovoEnergy Inc (Canada)

180tấn/ngày

Dự án đã đượcThủ tướng chấpthuận đầu tư

Nhìn chung hiện nay tại Việt Nam, phương pháp xử lý chất thải rắn chủ đạo là chôn lấp(chiếm 85 - 90%) và hầu hết các bãi chôn lấp đều quá tải so với công suất tiếp nhận Việcchiếm nhiều quỹ đất cũng như khó kiểm soát các vấn đề ô nhiễm môi trường trong quátrình vận hành, đặc biệt làm gia tăng phát sinh metan một loại khí nhà kính gây ra biếnđổi khí hậu, do đó cần thiết phải áp dụng các phương pháp xử lý chất thải rắn triệt để hơn

để giải quyết thực trạng này

* Đánh giá chung về các công nghệ xử lý chất thải rắn đang áp dụng ở Việt Nam

Các công nghệ xử lý chất thải được áp dụng tại Việt Nam kể cả của trong nước và củanước ngoài đã giải quyết được một phần nhu cầu xử lý chất thải trước tình hình phát sinhchất thải gia tăng trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay, nhất là một lượng lớn chất

thải rắn đô thị đang có nguy cơ gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với môi trường, ảnh hưởngtới sức khỏe cộng đồng

Tuy nhiên, nhiều công nghệ không phát huy được hiệu quả đầu tư, do sự khác biệt vềthành phần chất thải rắn (điều kiện khí hậu, thói quen sinh hoạt) của các khu vực áp dụng.Bên cạnh đó các vấn đề về mùi chưa được xử lý triệt để, phát sinh ô nhiễm không khí, đất,nước trong quá trình xử lý Các công nghệ hiện có của Việt Nam còn chưa ở mức tiêntiến, phần lớn sử dụng các công nghệ có thể áp dụng để xử lý cho nhiều loại chất thải vàthường ở quy mô nhỏ, vì vậy hiện nay chỉ đáp ứng được phần nào nhu cầu xử lý chất thảicủa Việt Nam Để thực sự đảm bảo công tác quản lý chất thải đạt yêu cầu, nhất thiết cầnphát triển công nghệ xử lý chất thải tại Việt Nam cả về chất lượng và số lượng

Từ các phân tích đánh giá trên cần có giải pháp công nghệ phù hợp để xử lý CTR ở các đôthị lớn nhằm giảm ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu Việc nghiên cứu và lựa chọncông nghệ đặc biệt cần quan tâm đến những yêu cầu: diện tích sử dụng đất, các tác độngmôi trường như khí thải, mùi hôi phát sinh hay nước rỉ rác

2 Đề xuất giải pháp công nghệ mới: Công nghệ Xử lý chất thải sinh hoạt phát điện bằng Lò đốt rác tầng sôi BFB, CFB (lò đốt tầng sôi) phát triển tại Phần Lan.

2.1 Xuất xứ công nghệ

Công nghệ BFB, CFB (lò đốt tầng sôi, tầng sôi tuần hoàn) phát triển tại Phần Lan,

và Công ty Cổ phần Smart Thăng Long Hà Nội là chủ sở hữu công nghệ này trên lãnhthổ Việt Nam Công nghệ này đã được Công ty CP Smart Thăng Long Hà Nội chuyểngiao cho Công ty CPDV môi trường Thăng Long để tiếp tục thực hiện dự các dự án xử lýrác tại Việt Nam ( Có biên bản thỏa thuận kèm theo)

Các dự án tiêu biểu trên thế giới đã triển khai bằng công nghệ này:

- Hat Yai, Thái Lan: Nhà máy đốt chất thải rắn sinh hoạt 300 tấn rác/ngày; Lò đốt

và thiết kế nhà máy, mô tả thiết bị, giá trị công nghệ

- Riikinvoima Ekovoimalaitois: Nhà máy đốt rác thải đô thị công suất 440 tấnrác/ngày, công suất phát điện 11.4 MW (hiệu suất 21%)

- IP Franklin, Mỹ: Cải tiến lò đốt

- Neenah Mỹ: Cải tiến lò đốt

- Maryvale, Úc: Cải tiến lò đốt

- Crisoba, Mexico: Cải tiến hệ thống không khí RB

- GP-Palatka, Mỹ: Cải tiến hệ thống không khí RB

- Boise Cascade, Deriddan, Mỹ: Cải tiến RB

- Rosenthal, Đức: 1650 tka/24 giờ : Phục hồi lò đốt

- Stendal, Đức: Thay mới melt spout (TRD)

- Mead Stevenson AL, Mỹ; NSSC - khôi phục lại lò đốt - Kemi Oy, Phần Lan; GV-khôi phục lò đốt - Munksjö Ab, Thụy điển; kỹ thuật máy tạo hơi của nhà máy - Sunila Oy T10-Boiler, Sunila; tăng công suất - Sunila Oy T9-Boiler, Sunila; tăng công suất - Sahalin Nga: 6,95 kg/s, 440°C, 39 bar

- Kemira Siilinjärvi, Phần Lan: 490°C, 75 bar - Aomori, Nhật Bản: 261°C,47 bar

- Outotec Finland FSF-WHB: 37400 m3n/h

- Tahkoluoto, Pori, Phần lan: 220 MWe – lò đốt dòng thẳng siêu tới hạn

2.2 Đánh giá lựa chọn công nghệ

Quy trình hoạt động chung của công nghệ xử lý rác thải mang lại như sau: lượng rác thải sinh hoạt hằng ngày được thu gom và có thể được phân loại tại nơi thu gom ban đầu hoặc muộn nhất tại khu vực thu nhận rác thải Rác thải chuyển vào băng chuyền tới máy dây chuyền phân loại, tại đây máy phân loại sẽ chia nhỏ lượng rác để thực hiện việc nghiền nhỏ và sấy khô để đảm bảo đủ điều kiện đốt Tiếp theo phần nguyên liệu đủ điều kiện sẽ được đưa vào “Lò đốt tầng sôi, tầng sôi tuần hoàn” để nung g, đốt Lượng hơi nước và nhiệt sinh ra sẽ được chuyển đến khối máy phát tua-bin Tuabin – Máy phát để tái tạo thànhphát Điện năng Phần tro không độc hại thu được sẽ được dùng làm vật liệu xây dựng, sử dụng làm đường bộ… Đối với khí thải thoát ra sẽ đảm bảo các thông số theo tiêu chuẩn của Liên minh Châu Âu (EU) về quy trình đốt rác thải cũng như đảm bảo tiêu chuẩn khí thải của Việt Nam…

Hình 1 Công nghệ Xử lý chất thải sinh hoạt phát điện bằng Lò đốt rác tầng sôi BFB, CFB phát triển tại Phần LanHình ảnh minh họa công

nghệ xử lý

* So sánh các loại lò đốt (lò đốt ghi, lò đốt quay, lò đốt tầng sôi tuần hoàn, lò đốt tầng sôi):

- Lò đốt ghi :

Hình 2 Hình ảnh minh họa công nghệ lò ghi

+) Nguyên lý hoạt động: Than Nhiên liệu từ phễu cấp than được rót lên ghi với một chiềudày được điều chỉnh sẵn và chuyển động cùng ghi vào buồng lửa; Tại đây nhiên liệu nhận

được nhiệt bức xạ từ ngọn lửa, vách tường, cuốn lò Nhiên liệu được sấy nóng, khô dần vàchất bốc thoát Chất bốc và cốc cháy tạo thành tro xỉ và được gạt xỉ thải ra ngoài Chiềudày lớp nhiên liệu trên mặt ghi cũng được lựa chọn hợp lý cho mỗi loại nhiên liệu Ví dụ:Than cám antraxit, than đá: 150-200 mm; than nâu 200-300 mm; than bùn 700-1000 mm;củi gỗ 400-600 mm; Không khí cấp vào buồng lửa thường chia thành gió cấp 1 cấp từdưới ghi lên và gió cấp 2 cấp phía trên lớp nhiên liệu Tỷ lệ giữa gió cấp 1 và cấp 2 cũngđược tính toán lựa chọn phù hợp Thông thường gió cấp 2 chiểm khoảng 8-15%; Tốc độgió cấp 2 ra khỏi vòi phun thường khá cao từ 50-80 m/s.

+) Ưu, nhược điểm của lò đốt ghi:

Ưu điểm: Cơ khí hóa được quá trình cấp nhiên liệu và thải tro xỉ, nên vận hành nhẹnhàng; Ghi lò được làm mát khi ghi ở mặt dưới nên tuổi thọ được nâng lên

Nhược điểm: Công suất vẫn hạn chế (dưới 100 T/h); quán tính nhiệt lớn khôngđiều chỉnh; Yêu cầu về nhiên liệu cao, đặc biệt là độ ẩm không được vượt quá 20%, độ trocũng không được vượt quá 20-25%, nhiệt độ nóng chảy của tro xỉ cũng không được quáthấp, nếu thấp hơn 1.200oC tro xỉ nóng chảy sẽ bọc các hạt than chưa cháy Kích cỡ hạtcũng đòi hỏi cao, không được quá lớn hoặc quá nhỏ…

Có thể thấy, lò đốt ghi xích có rất nhiều các điểm hạn chế nên nếu sử dụng để đốt rác thảisinh hoạt sẽ phát sinh rất nhiều vấn đề cần xử lý, kém hiệu quả và không đảm bảo vệ sinhmôi trường

- Lò đốt quay:

+) Nguyên lý hoạt động: công nghệ này tương tư như lò đốt tĩnh, lò quay bao gồm mộtbuồng đốt hình trụ, bên trong có lót gạch chịu lửa đặt trên các bánh răng truyền động vàquay với tốc độ 3 – 5 vòng/phút theo dọc trục của nó Độ nghiêng của lò khoảng 3o – 5otheo chiều từ đầu nhập nhiên liệu đến đầu tháo tro do vậy chất thải có thể chuyển độngsong song phẳng theo phương ngang và theo phương bán kính của lò

+) Ưu, nhược điểm của lò đốt thùng quay:

Ưu điểm: có thể đốt các loại chất thải khó cháy như bùn thải do chất thải đượckhuấy trộn tốt trong lò quay

Nhược điểm: chi phí đầu tư lớn, đòi hỏi tiêu chuẩn cơ khí cao, không đảm bảo vệsinh môi trường…

- Lò đốt tầng sôi tuần hoàn CFB:

Hình 3 Hình ảnh minh họa công nghệ lò Tầng sôi tuần hoàn

+) Nguyên lý hoạt động: Nhiên liệu sau khi sơ chế được đưa vào buồng lửa, gió cấp 1được cấp vào từ phía dưới buồng đốt làm nhiệm vụ tạo lớp sôi Gió cấp 2 được cấp vàobuồng lửa ở một độ cao nhất định Các hạt nhiên liệu chuyển động lên xuống, hỗn độntrong buồng lửa và cháy Khi nhiên liệu cháy gần hết thì nhiên liệu có trọng lượng nhỏbay theo khói ra khỏi buồng lửa vào bộ phân ly ly tâm Nhiê liệu cháy gần hết này sau đótrải qua quá trình phân ly, hạt nhiên liệu nặng lắng lại và được đưa trở lại buồng đốt, tiếptục quá trình cháy cho đến khi cháy kiệt Chu trình được lặp lại cho đến khi hạt nhiên liệucháy kiệt Để khử lưu huỳnh người ta đưa thêm vào buồng lửa đá vôi

Lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình cháy nhiên liệu được cấp cho các dàn ống sinh hơi bốtrí xung quanh buồng lửa, khói với nhiệt độ cao (800-900o C) từ buồng lửa đi ra sẽ truyềnnhiệt cho các bộ quá nhiệt, bộ hâm nước, bộ sấy không khí v.v Khói thải ra khỏi lò đốtvới nhiệt độ thấp (dưới 200 C) được đưa qua hệ thống thiết bị khử bụi để lọc tro xỉ bayotheo khói trước khi đi qua ống khói vào môi trường

+) Ưu, nhược điểm của lò đốt CFB:

Ưu điểm: không có bộ phận chuyển động trong buồng đốt nóng; Giảm t thải NOxhoạt động tốt; tính linh hoạt cao trong nhiên liệu và độ ẩm khác nhau; điều kiện đốt đồngnhất; khả năng truyền nhiệt cao; lượng oxy dư rất thấp cho hiệu suất đốt tốt nhất và lưulượng khí thải thấp; đảm bảo vệ sinh môi trường…

Các chi phí bảo trì cơ bản là ít hơn, trong lò đốt tầng sôi không có bộ phận chuyểnđộng trong lò Trong nghiên cứu khả thi, chúng tôi sử dụng chi phí bảo dưỡng 1% chi phíđầu tư hàng năm cho nồi hơi và 2% cho lò ghi

Nhược điểm: chi phí hoạt động cao; vận hành một phần tải đòi hỏi một tầng đốtthứ 2; độ chính xác cao liên quan đến xỉ tro; ăn mòn ở mức trung bình trong bộ trao đổinhiệt

- Lò đốt tầng sôi (BFB):

Hình 4 Hình ảnh minh họa công nghệ lò Tầng sôi

+) Nguyên lý hoạt động: Công nghệ lò đốt lò đốt dựa trên lò đốt tầng sôi, nơi mà chứcnăng của tầng sôi như một khu lưu trữ nhiệt duy trì sự đốt cháy và bỏ qua sự biến độnggây ra bởi thay đổi trong chất lượng rác thải Một tầng sôi bao gồm khối lượng lớn hạt rắnchảy ngược trở lên với vận tốc đủ để làm cho các hạt hoạt động giống như chất lỏng Vậtliệu ở tầng sôi chủ yếu là hạt cát, tro lò đốt và vôi bột có thể được đưa vào lò đốt làmgiảm phát thải SO2 Tầng trung của lò đốt bao gồm không khí và khí lò tạo ra trong quátrình đốt rác Trong lò đốt BFB, hệ số tỷ lượng không khí được đưa vào trong lò ít hơn.Một lượng lớn phân mảnh của vật chất dễ bay hơi được đốt ở tầng trên của lò đốt tầng sôi,sau khi cháy hết khí được cung cấp thêm vào lò đốt Một lượng lớn nhiên liệu carbon cố

định được đốt cháy và bốc hơi trên tầng sôi Nhiệt độ tầng sôi được kiểm soát bởi cungcấp một lượng khí làm sôi sơ cấp phù hợp và tuần hoàn khí trong lò đốt.

Nhiên liệu được đưa vào lò đốt tầng sôi từ phía trên trước tường lò Hệ thống tiếp nhiênliệu lò bao gồm silo lò đốt nơi mà nhiên liệu được chuyển vào từ băng tải Máng nhiênliệu được lắp đặt van xoay chiều tiếp nhiên liệu để tránh phản ứng ngược và thiết bị tiếpnhiên liệu được làm mát bởi khí đi kèm nhiên liệu (fuel carried air)

+) Ưu, nhược điểm của lò đốt BFB:

Ưu điểm: không có bộ phận chuyển động trong buồng đốt nóng; Giảm thải NOxhoạt động tốt; tính linh hoạt cao trong các loại nhiên liệu khác nhau và các điều kiện về

độ ẩm khác nhau; dễ dàng sử dụng các chất phụ gia; lượng oxy thấp thấp cho hiệu quả đốtcao và lưu lượng khí thải thấp; đảm bảo vệ sinh môi trường…

Nhược điểm: phải xử lý trước chất thải (nghiền và sấy); cần thêm vật liệu tầng sôi(cát); Mức ăn mòn trung bình trong bộ trao đổi nhiệt

Từ các so sánh nêu trên, chúng tôi nhận thấy lò đốt tầng sôi BFB, CFB hoàn toàn phù hợp và đáp ứng được các yêu cầu về xử lý rác thải tại Việt Nam BFB, CFB là

công nghệ đốt tiên tiến phù hợp cho nhiều nhiên liệu khác nhau và nhiên liệu hỗn hợp.Phát thải khí lò ở mức thấp và lò đốt hoạt động tuân thủ các yêu cầu về môi trường BFBhoạt động tốt nhất khi độ ẩm của nhiên liệu khoảng 35% Với khu vực chuyển hóa rácthải thành nhiên liệu được đề xuất trong nhà máy điện rác, độ ẩm có thể được điều chỉnhtối ưu để lò BFB hoạt động hiệu quả nhất

Sử dụng Công nghệ lò đốt BFB còn mang lại rất nhiều ưu điểm như:

+ Giảm chi phí và rủi ro liên quan đến các bãi chôn lấp;

+ Giảm 17-23 lần khí nhà kính so với các bãi chôn lấp do:

Quá trình đốt cháy diễn ra theo cách: chất thải (vật liệu chứa cacbon) -> nhiệt phân-> CO

và H2 -> khí hóa (CO + H2 + không khí) -> tro rắn, khí thải sạch (CO2 + H2O) + nănglượng -> điện + nhiệt Nếu thải ra bãi chôn lấp, quá trình chôn lấp sẽ làm bay hơi các hợpchất cacbon dưới dạng CO Trong quá trình đốt chúng được chuyển thành C02, tức là khínhà kính, giảm hiệu ứng nhà kính từ 17 đến 23 lần

+ Giảm nguy cơ rò rỉ chất độc hại vào nước ngầm;

+ Giảm phụ thuộc vào than bằng cách tạo ra điện nhiên liệu phi hóa thạch;

+ Thải khí và nước dưới tiêu chuẩn EPA;

+ Tỷ lệ tro xỉ còn lại 8%;

+ Diện tích đất yêu cầu tương đối phù hợp;

+ Nhà máy cũng sẽ xử lý nước rỉ rác bằng cách tinh chế nó đạt đến mức độ nước tự nhiên;+ Độ tự động hóa có thể đạt tới 100%, giảm thiểu ảnh hưởng tối đa đến người lao động tạinhà máy

3 Mô tả chi tiết công nghệ

3.1 Giới thiệu chung

Hình 5 Minh họa nhà máy xử lý chất thải sinh hoạt phát điện

Nhà máy chuyển hóa năng lượng từ rác (Nnhà máy điện rác) dựa trên công nghệ Lò đốttầng sôi bong bóng (BFB) hoặc Công nghệ Lò đốt tầng sôi tuần hoàn (CFB), nơi mà tất cảrác thải đô thị được xử lý và đốt trong một nhà máy và năng lượng tạo ra được chuyểnhóa thành điện và các sản phẩm phụ

Quá trình đốt cháy thực tế xảy ra trong lò đốt tầng sôi, được thiết kế, đó là một lò đốt tuầnhoàn tự nhiên được hỗ trợ từ phía dưới Cấu trúc tầng sôi với thiết kế lò đốt bảo đảm cho

phép sử dụng hiệu quả nhiên liệu Lò đốt tích hợp một số tính năng tiêu chuẩn, nhưngviệc bố trí lò đốt được thiết kế và tùy biến đặc biệt cho dự án này để đảm bảo hiệu năngcao nhất.

Lò đốt được thiết kế với sự cân nhắc sao cho các thành phần cơ khí được sản xuất bởi cácnhà sản xuất có uy tín ở Việt Nam nhiều nhất có thể

Hình 5 Sơ đồ chung của lò đốt tầng sôi

Với các tính toán hiện tại dựa trên những kinh nghiệm trước đây của nhóm thiết kế ICVFcho mục tiêu về khả năng xử lý phục hồi WtE (chuyển hóa năng lượng từ rác) dựa trêncác phân tích chất thải được thực hiện tại các địa điểm tiếp nhận chất thải Máy phát điệnliên tục với đầu ra (MWh) có thể được ước tính (dựa vào nhiệt trị của rác thải để tính toánsản lượng điện đầu ra) từ biểu đồ kèm theo:

Nhiệt trị thấp nhất của rác để lò hoạt động là 4 MJ / kg Nhà máy có khu dự trữ nhiên liệu(rác) có nhiệt trị cao sử dụng khi nhiên liệu đang sử dụng không đạt nhiệt trị tốt thiểu Sựkhác biệt khi lựa chọn lò BFB hoặc CFB phụ thuộc vào nhiều vấn đề, nhưng về cơ bản,CFB hoạt động có hiệu quả hơn với rác có nhiệt trị cao hơn.

Kết quả điện đầu ra có thể được đảm bảo bằng cách việc nhà máy sử dụng chất thải rắncông nghiệp có nhiệt trị cao hơn làm nhiên liệu bổ sung Để đảm bảo sản lượng điện ví dụtrong mùa mưa và trong trường hợp nhiệt trị của chất thải đô thị thấp hơn ước tính, chấtthải rắn công nghiệp có nhiệt trị cao hơn có thể được tự động bổ sung khi nạp nhiên liệu(rác) lò đốt để duy trì sản lượng điện cao như thiết kế.

Thông số kỹ thuật 1 module:

Công suất 500 tấn/ngày:

Sản lượng điện đầu ra ~ 98-11MW

Lượng tro rơi vào khoảng 5-20% tổng lượng chất thải rắn đô thị, phân ra thành trođáy và tro bay và việc phát thải khí thải sẽ thực hiện theo Chỉ thị 2000/76 của EU về đốtrác thải (Ủy ban châu Âu, 2006, tài liệu tham khảo về các kỹ thuật tốt nhất hiện có cho

Xử lý chất thải) Sản lượng điện đầu ra cuối cùng sẽ được làm rõ ràng hơn trong giai đoạnthiết kế thực tế khi các nhà thiết kế chắc chắn về chất thải đầu vào

Các dDự án được thực hiện theo hình thức chìa khóa trao tay bao gồm thiết kế, mua sắm,lắp đặt, đào tạo vận hành tạo về quản lý kỹ thuật và kinh tế của nhà máy Nó cũng baogồm chạy kiểm thử và sự cân bằng nhà máy - từng giai đoạn khi nhà máy đã sẵn sàng đểhoạt động Công nghệ đốt rác phát điện hoàn toàn phù hợp với quyết định của Thủ tướngChính phủ về việc bãi bỏ các bãi chôn lấp hiện có, tạo ra điện năng liên tục 24/7 và loại

bỏ bốc hơi khí CO, Nó không làm tăng ô nhiễm , vì tất cả khí thải được xử lý theo quyđịnh của EU

Giai đoạn xây dựng mang lạisẽ tạo ra công việc cho nhiều người lao động địa và phương,giai đoạn vận hành sử dụng nhiều chuyên gia và công nhân Khi dự án chạyhoạt động, nótác động đến thu gom và vận chuyển chất thải và tác động lên suy nghĩ của người dântrong cách xử lý chất thải Cuối cùng, nhà máy thực tế sử dụng từ 25 đến 30 người laođộng trực tiếp vận hành nhà máy (vận hành 3 ca liên tục, 6 người/ 5 kíp vận hành).iếp

3.2 Chi tiết hệ thống công nghệ

(1) TRẠM CÂN Trạm cân

- Trước khi cung cấp nguồn rác thải cho nhà máy, các xe tải chở rác sẽ đi qua trạm cân đểthực hiện cân trọng lượng Cân ô tô sẽ cân toàn bộ trọng tải của xe bao gồm cả rác và sau

đó trừ đi trọng lượng của xe để tính ra khối lượng của rác chở theo Cân ô tô, cân xe tảibao gồm 3 bộ phận:

+) Kết cấu xây dựng móng cân: được làm từ sắt thép, xi măng, gạch…

+) Mặt bàn cân ô tô cân xe tải : được làm từ thép, hoặc bê tông cốt thép để chịu lực;

+) Thiết bị điện cho trạm cân ô tô: Cảm biến lực, hộp cộng tín hiệu, đầu hiển thị, bảngled, và thiết bị phụ trợ khác

- Sự hoạt động của cân ô tô dựa trên nguyên lý tác dụng lực vào cảm biến lực loadcell, từđây loadcell sẽ nhận tín hiệu rồi xử lý và sẽ chuyển lực vào bộ cộng tín hiệu Tại đây, bộcộng tín hiệu sẽ tổng hợp các tín hiệu lực từ các loadcell chuyển về để cộng và chia trungbình để tìm ra tải tổng của vật cần cân Tiếp đến bộ cộng tín hiệu sẽ chuyển về đầu cân(bộ điều khiển), tại đây đầu cân ô tô điện tử sẽ nhận tín hiệu và xử lý để đọc thông số đểchuyển lên máy tính thông qua phần mềm cân, phần mềm cân tích hợp cả tính năng inphiếu cân

(2)

Nghiền rác NGHIỀN RÁC

1 Bộ phận tiếp liệu (feeder)

Feeder – Thiết bị tiếp nhiên liệu làm việc như một bộ đệm tiếp nhiên liệu Rác thải đượcđưa lên sàn chuyển động bằng xe xúc trước (front loader) hoặc bằng xe tải (tipping directtruck) Sàn chuyển động bằng thép, chống ăn mòn và chịu được tác động và hầu nhưkhông cần bảo dưỡng Sàn chuyển động kết nối với máy nghiền rác, biết được lượng ráctrong phễu của máy nghiền và tự động nạp đủ lượng rác thải vào máy nghiền

Máng chuyển động (moving table) bằng thép, chống ăn mòn và chịu được tác động vàhầu như không cần bảo dưỡng

- Các thanh bar bằng thép chịu lực ở trên là các lá thép mỏng xếp cạnh nhau và chuyểnđộng được nhờ xilanh thủy lực;

- Bên dưới sàn chuyển động là không gian để sửa chữa;

- Bộ phận thủy lực của sàn chuyển động được tích hợp với đơn vị thủy lực của máynghiền;

- Sàn chuyển động được trang bị máy Autrol -type echo detector phục vụ việc tiếp nhiênliệu tự động;

Ít nhất mặt tiếp nhiên liệu của thiết bị tiếp nhiên liệu nên được trang bị tường bê tông Concrete push wall

-Chiều rộng: dựa vào khối lượng rác

Chiều dài: dựa vào khối lượng rác

Công suất tiếp nhận rác đến: khoảng 3 ngày

Máy nghiền có hiệu suất cao với các tính năng độc đáo

Bộ nguồn thủy lực - Hydraulic power pack được lắp đặt trong phòng riêng /container

riêng với điều hòa không khí thích hợp.

Máy nghiền là một thiết bị cực kỳ nặng, được thiết kế cho các mục đích công nghiệp.Máy có một số lượng lớn các tính năng để đảm bảo hoạt động mang tính kinh tế và đángtin cậy:

- Một rotor làm bằng thép rèn;

- Vòng bi công suất lớn, nhà sản xuất SKF hoặc FAG;

- Hệ truyền động công suất lớn hoàn toàn bằng thủy lực ở cả hai đầu rotor Hệ thốngtruyền động - blockage free drive system đảm bảo mô-men xoắn cực đại ở mọi tốc độ.Tốc độ của rotor được điều chỉnh, thường là 50-100 vòng / phút;

- Giữa rotor và motor thủy lực có các bộ ly hợp cơ để bảo vệ động cơ (motor) khỏi các vachạm xuyên tâm;

- Bộ nguồn thủy lực công nghiệp riêng biệt (hình vẽ bên trên)

- Hỗ trợ Zero Gap bằng thủy lực - điều chỉnh khoảng cách cắt cho mỗi phần 800mm củadao counter knife, đảm bảo công suất cao và tiêu hao năng lượng thấp ngay cả với daomòn

- Hệ thống bôi trơn trung tâm

- Đằng sau dao rotor knives và dưới dao counter knives là bộ đệm linh hoạt của dao

- Dao counter knives cùng loại với dao rotor knives có thể được trao đổi và luân phiênnhau

- Bộ phận giữ dao rotor knife được bảo vệ bởi lớp phủ plasma chống mài mòn

- Các đầu của rotor có một hệ thống ổ chèn bằng thép không gỉ có thể trao đổi, để ngănvật liệu đi vào vòng bi

- Thiết bị Ram (thiết bị làm vỡ rác) lớn và nhanh, chiều cao là 800 mm và chiều rộng làtheo rotor

- Thiết bị Synchronised ram cylinders ngăn ram khỏi bị nứt trong trường hợp rác chỉ đượctải vào một mặt của ram

- Vật liệu thoát ra dưới đáy Ram được thu lại bằng băng tải xoắn, xả vật liệu vào băng tảitháo nguyên liệu (discharge conveyor) của máy nghiền rác

- Hệ thống MIPS (Hệ thống bảo vệ tác động đa chiều) trong lắp ráp bộ dao counter knife

và hệ thống lọc (screen), bảo vệ dao và bộ lọc khỏi những thiệt hại nghiêm trọng khi kimloại không thể nghiền được xâm nhập vào máy Khi một kim loại rắn này chạm vào một

trong những bộ dao với lưỡi dao rộng khoảng 800 mm, thì phần dao counter knife vàphần đối diện của lưới lọc sẽ mở ra Rôto đồng thời dừng lại bằng cách sử dụng các động

cơ thủy lực trong chế độ phanh Sau đó, ram sẽ đẩy kim loại không thể nghiền này ra khỏimáy để được tự động loại bỏ

- Hệ thống cơ và thủy lực tạo thành hệ thống MIPS, được tích hợp trong các widecassettes rộng 800 mm nằm dưới đáy của máy Những wide cassettes này có thể được lấy

ra một cách độc lập từ máy

- Hệ thống điều khiển được trang bị với hệ thống hỗ trợ điều hành BOSS (Hệ thống hỗ trợđiều hành của BMH) là kết nối qua modem tới Dịch vụ Khách hàng của BMH ở Phần Lan(kết nối internet theo thông số của BMH được yêu cầu bởi khách hàng) nhằm theo dõi và

xử lý sự cố từ xa Dịch vụ này miễn phí trong giờ làm việc bình thường (ở Phần Lan)

Thông số kỹ thuật của máy nghiền rác

Công suất: phụ thuộc vào lượng rác

(phụ thuộc vào tính chất vật liệu và kích thước phân mảnh rác)

Công suất động cơ lắp đặt: 685 kW

- 4 x 160 kW đối với động cơ thủy lực

- 45 kW đối với thiết bị phụ trợ

Điều khiển: mô tơ truyền động thủy lực ở cả hai đầu của rotorKích thước phễu: 4,0 m x 3.2 m ở bên trên

Đường kính Rotor: 1 000 mm

Chiều dài Rotor: 4 000 mm

Dao Rotor knives: 108 x 108 mm, mỗi 4 góc có thể được sử dụng

Counter-knife cassettes: 5 chiếc, mỗi thiết bị hoạt động riêng rẽ

Dao Counter knives: 30 chiếc, 96 mm x 96 mm,

Tổng chiều rộng của máy: 7 6000 mm

Tổng chiều cao của máy: 3 610 mm

Khối lượng tổng kết cấu máy nghiền rác được lắp đặt khoảng 80 + tấn:

- Đơn vị của máy nghiền => 65 tấn

- Bộ nguồn thủy lực (Hydraulic Power Pack) => 10 tấn

- Ống, ống mềm, phễu => 5 tấn

3 Băng tải xích

Băng chuyền xích bắt đầu theo chiều ngang dưới máy nghiền và nghiêng sau đó lên đến

độ cao 9 mét để nạp vật liệu vào các đường truyền (separation line)

Chiều dài băng tải 24 m

Chiều rộng 1.2 m

Động cơ 11 kW / 50 Hz / 400 V

Khối lượng đơn vị khoảng 16 tấn

Băng tải trước đưa vật liệu vào băng tải phẳng trong quá trình vận hành thông thường dẫnvật liệu qua từ trường (tách kim loại màu) và sau đó đến bộ phân loại bằng khí nén - Air-classifier, tới băng tải by-pass hoặc tới dây truyền dưới đây hoặc để loại bỏ vật liệu khôngthể nghiền (xem chức năng MIPS của máy nghiền được mô tả ở trên) tới một thùngchứa/container, hướng của dây đai thay đổi

Nam châm được hỗ trợ bởi đường ray để cho phép di chuyển đến vị trí bảo trì Các móctreo có thể điều chỉnh có cả kết cấu thép hỗ trợ

Loại nam châm: Nam châm điện, tự làm sạch

(nhà cung cấp Steinert, IFE, Eriez hoặc nhà cung cấp tương tự)

Biến áp / chỉnh lưu: 7,5 kW/ 50 Hz/ 400 V

Belt motor/Động cơ dây đai: 2.2 kW/ 50 Hz/ 400 V

Khối lượng: khoảng 9 tấn

3 Air-classifier/ Máy phân loại bằng khí nén

Máy phân loại bằng khí nén tách dòng rác thải thành 2 phần:

- Các phân mảnh rác nhẹ chủ yếu là vật liệu 2D, chẳng hạn như giấy, bìa cứng, vải vàmảnh nhựa

- Phân mảnh nặng, chủ yếu là vật liệu 3D (3 chiều), chẳng hạn như thủy tinh, kim loại cònlại, đá, gốm sứ Phân mảnh rác này chứa nhiều tạp chất hóa học, như nhựa PVC (clo),kim loại nặng v v …

- Air-classifie sử dụng không khí tái chế là chủ yếu, thiết bị bao gồm một quạt, Laminarchamber – buồng Laminar cho quạt thổi, vòi phun để điều chỉnh hướng gió, một buồnggiãn nở lớn (expansion chamber), một buồng gió xoáy Cyclone để tách riêng các hạt bụimịn từ khí tuần hoàn và ống dẫn khí

Người điều khiển có thể điều chỉnh tốc độ không khí và vị trí của nắp ngăn để chi phối sựphân bố các phân mảnh nặng và nhẹ Khoảng 10% (5.000-10.000 m3/h) của khí tuần hoànđược giải phóng vào khí quyển để duy trì áp suất trong hệ thống Không khí này sẽ đượchút ra bằng các bộ phận kiểm soát bụi (đã bao gồm)

Chiều dài expansion chamber – buồng giãn nở: 11 m

Độ rộng expansion chamber - buồng giãn nở: 2.5 m

Tổng chiều cao: 9m (tính đến đầu của ống cyclone)Động cơ quạt: 90 kW/ 50 Hz/ 400 V

Khối lượng 8 tấn

* Băng tải xích

Băng tải dùng cho phân mảnh nặng nhận được từ máy phân loại bằng khí nén và đưa nóđến khu chứa chất bị loại ra hoặc container (bunker / container chọn bởi khách hàng) Chiều dài băng tải 14 m

Chiều dài băng tải 16 m

Độ rộng 2.0 m

Động cơ 7.5 kW/ 50 Hz/ 400 V

Khối lượng khoảng 18 tấn

Băng tải xích này là để đưa nhiên liệu SRF vào băng chuyền tiếp nhiên liệu cho silo nhiênliệu Băng tải này cũng được trang bị một điểm xả bổ sung với cửa trượt vận hành bằngđộng cơ cho phép tiếp nhiên liệu nén thành kiện (khi nhiên liệu được dự trữ lâu)

Chiều dài băng tải 35 m

Rộng 1.2 m

Động cơ 11 kW/ 50 Hz/ 400 V

Khối lượng khoảng 32 tấn

* Cửa trượt vận hành bằng động cơ (Motor operated slide gate)

Máng trượt này được lắp đặt ở đáy của băng tải xích trước đó để cho phép nạp nhiên liệuvào dây chuyền nén đóng thành kiện (khi nhiên liệu được dự trữ lâu)

4 Ép và đóng kiện

Trong trường hợp nguồn cung rác nhiều hơn dự kiến hoặc dự đoán lượng rác sắp tới ít đithì nhà máy sẽ thực hiện ép và đóng kiện một lượng rác nhiên liệu nhất định để dự trữ.Máy ép Baler nén SRF vào kiện và nạp trực tiếp cho hệ thống bao bì tích hợp Đơn vị nàycũng bao gồm băng tải dùng cho nghiên liệu đóng kiện

Máy Baler: 75kW Twin Ram Baler

- Lực ép 120 tấn

- Động cơ 75 kW

- Công suất đống kiên 30-35 tấn/giờ (tỷ trọng nhiên liệu SRF 100 kg/m3)

- Thiết bị Flange mounting để đóng kiện trực tiếp

Đóng kiện: trực tiếp – 2500 – LW - 750

- Tổng công suất động cơ 21 kW

- Chu kỳ: 1 phút/kiện

- Đóng kiện trực tiếp không dây

- Bao gồm băng tải sau - rear belt conveyor (chiều dài=4900 mm / chiều rộng=1700 mm)

- Đề xuất màng co - stretch film: 25 micron, chiều rộng 750 mm, đường kính tối đa 240

mm, khối lượng tối đa 25 kg

(4) BỒN CHỨA NHIÊN LIỆUBồn chứa nhiên liệu

1 Rotating distribution chute/ Máng Phễu phân phối quay

Máng phân phối quay được chốt trên đỉnh mái silo (bên trong silo) Nó trải rộng nhiênliệu trong silo lưu trữ nhiên liệu để tối ưu hóa công suất nạp và tính đồng nhất

Geared motor/ động cơ bánh răng 1.1 kW / 50 Hz / 400 V

2 Khối lượng lưu trữ ròng của silo 5000 m3

Lắp đặt silo điển hình Phần trụ: bê tông; phần mái: thép

Đáy silo tròn và phẳng phải được lắp đặt cao hơn mặt đất để cho phép lắp đặt các băngchuyền cao hơn mặt đất (trên bức ảnh trên tầng silô cao bằng với mặt đất xung quanh, vídụ: băng tải được lắp đặt trong một hố dưới nền đất)

Phần hình trụ của silo được làm bằng bê tông và được trang bị cửa bảo trì lớn bằng thép.Phần mái nằm ngoài các cấu trúc thép và được trang bị với các phụ kiện được chỉ định.Kích thước Silo:

Công suất lưu trữ 5000 m3

Screw reclaimer là bộ phận lắp đặt trong silo trước khi lắp đặt mái silô Screw (vít) của

reclaimer có thể được gỡ bỏ và lắp đặt lại riêng biệt ví dụ như để bảo trì.

Power transmission/truyền tải điện năng: bánh răng hành tinh

Băng tải xích này được lắp đặt bên dưới silo và nó nhận nhiên liệu SRF từ bộ phận Scewreclaimer trong silo Nhiên liệu SRF được chuyển tới định lượng lò đốt và hệ thống nạpnhiên liệu lò đốt Chiều dài của băng tải này sẽ được điều chỉnh theo cách bố trí

(5) SẤY RÁC VÀ KIỂM SOÁT BỤISấy rác và kiểm soát bụi

1 Sấy rác

Kết quả phân tích rác cuối cùng và thiết kế cho biết mức độ sấy thế nào là cần thiết vàcông nghệ nào được sử dụng Công nghệ mà nhà máy áp dụng không đòi hỏi rác thải phảikhô hoàn toàn Một lượng nước dự kiến sẽ được giải phóng khỏi băng tải và từ khối lượngrác tiền nhiên liệu trong silo Toàn bộ khu vực có các cống thu gom nước tự do (nước từcác hoạt động của nhà máy)

Lựa chọn cuối cùng là giữa máy thì hơi khô SHS và hệ thống sấy trực tiếp với nhiệt dưthừa từ lò đốt Kết quả phân tích rác cuối cùng và tính khả thi sẽ đưa ra câu trả lời cuốicùng.

Trong máy thì hơi khô SHS, chất thải được làm khô bằng hơi nước siêu nóng bay hơichính từ rác Khí nóng được sử dụng để làm nóng hơi nước bốc lên Hơi nước rời máy sấy

ở áp suất khoảng 1 bar 160°C Thiết bị sấy khô (phụ thuộc vào thể tích) dựa trên hai thiếtlập, mỗi bộ có khả năng bay hơi khoảng 800 kg/h Máy sấy thứ nhất được làm nóng bằngkhí nóng, thứ hai sử dụng năng lượng trong hơi nước từ máy thứ nhất và khí lò

Máy sấy khô trực tiếp từ nhiệt thừa cần thêm không gian, có thêm phần hơi nước sau lòđốt Trong đó nhiên liệu từ silo trung gian được vận chuyển đến lò đốt thông qua máy sấy.Tùy thuộc vào nhiệt độ cao của hơi nóng được lấy ra từ lò đốt, nhiệt độ ảnh hưởng đếnhiệu quả và sau đó là tính khả thi của nhà máy Lượng dư nhiệt được tính trong thiết kếchi tiết

2 Hệ thống kiểm soát bụi

Để giảm phát sinh bụi ra môi trường xung quanh và để giảm nguy cơ nổ do bụi, hệ thốngtạo nhiên liệu SRF được trang bị các bộ phận tách chiết / kiểm soát bụi Điều này cũngđược yêu cầu cho máy phân loại bằng khí nén Air Classifier

Hệ thống kiểm soát bụi bao gồm hai bộ phận kiểm soát bụi cục bộ - một được đặt trênbăng chuyền xả của máy nghiền và một bộ phận kiểm soát bụi trên băng tải cho phânmảnh rác nhỏ Các đơn vị này rút không khí từ băng tải khép kín và giải phóng không khí

ra môi trường xung quanh thông qua các bộ lọc Các xung phản lực thông thường được sửdụng để làm sạch các bộ lọc và đưa bụi thu được trở lại băng tải

Khí nén (phải không chứa dầu và độ ẩm) và được dẫn bởi đường ống khác

Bộ điều khiển bụi (số chỉ dẫn):

- Lượng không khí khoảng 5000 m3/giờ (công suất định mức cho quạt)

- Công suất định mức cho động cơ quạt 7,5 kW / 50 Hz / 400 V

- Tiêu thụ khí nén 0,23 m3 / phút với khoảng cách xung 12 giây và thời gian xung 60 ph,

áp suất 5,2 bar

Bộ điều khiển bụi (số chỉ dẫn):

- Lượng không khí khoảng 3000 m3/h (công suất định mức cho quạt)

- Công suất định mức cho động cơ quạt 3 kW / 50 Hz / 400 V

- Tiêu thụ khí nén 0,12 m3/phút với khoảng cách xung 12 giây và thời gian xung 60 ph,

áp suất đề suất 4,1 bar

(6) LÒ ĐỐT TẦNG SÔIò tầng sôi

1 Tổng quát

- Công nghệ lò đốt tầng sôi là công nghệ đốt tiên tiến nhất sử dụng cho nhiều loại nhiênliệu Lò đốt tầng sôi đốt cháy nhiên liệu trong và bên trên tầng sôi, có bao gồm vật liệu trơ(thông thường là cát tự nhiên) Công suất nhiệt lớn của tầng sôi giữ sự đốt cháy trong lòổnđịnh quá trình cháy ngay cả khi có những biến động gây ra bởi thay đổi chất lượng nhiênliệu Nhiệt độ thấp và hiệu quả đốt cháy cao tạo ra lượng phát thải khí ra môi trường thấphơn Lò đốt đơn giản không có bộ phận chuyển động bên trong đảm bảo vận hành đángtin cậy với chi phí bảo dưỡng thấp

Lò đốt tầng sôi là lò tuần hoàn tự nhiên được đỡ từ phần đáy Hệ thống lớp sôi với thiết

kế lò đốt chobuồng lửa cho phép tiện ích và hiệu quả cao ngay cả thử thách về nhiên liệu

Lò đốt được kết hợp với một vài tính năng chuẩn hóa, nhưng bố trí lò đốt được thiết kế vàtùy chỉnh theo mỗi trường hợp cụ thể để đạt được hiệu suất hoạt động cao nhất

Nhiên liệu được đưa vào từ phía trên tầng sôi Khí Gió dùng trong lò đốt được đưa vàobao gồm khí sơgió cấp 1 làm sôi tầng sôi và khí thứ cấpgió cấp 2, khí bậcgió cấp 3 đượccung cấp cho buồng đốt Giai đoạn phun khí gió (cung cấp khí thứ cấpgió cấp 2 và khíbậcgió cấp 3) hiệu quả và kiểm soát quá trình đốt tạo ra phát thải khí lò NOx thấp, khígió lò được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ tầng sôi khi cần thiết

Lò đốt và pass thứ 2 là cấu trúc tường màng ống nước và chu trình tạo hơi nước

Bộ quá nhiệt chia làm 3 giai đoạn Bộ quá nhiệt sơ cấp, thứ cấp và bậc bacấp 3 là hệthống ống nước thẳng đứng được đặt trong pass dòng thứ 2 của lò đốt Giữa các giai đoạncủa bộ quá nhiệt, có một thiết bị làm giảm nhiệt hơi nướcgiảm ôn desuperheater sử dụng

hệ thống phun nước Hệ thống phun nước giảm ôn được sử dụng bao gồm van điều khiển

và thiết bị desuperheater Bộ hâm nước Economizer và Bộ phận hâm khí (air preheater)được đặt trong pass dòng thứ 3 của lò đốt cùng với tường chắn dùng cho thu hồi nhiệtnăng từ khí lò

Bề mặt truyền nhiệt được trang bị với hệ thống thiết bị làm sạch hiệu quả Lò đốt đượckhởi động với thiết bị đốt bằng dầu diesel trực tiếp tới tầng sôi (chỉ dùng dầu diesel mộtnăm một lần khi khởi động)

Hình 6

Hình 2 Sơ đồ lò đốt tầng sôi BFB

Hình 37 Sơ đồ lò đốt tầng sôi tuần hoàn CFB

Lò đốt tầng sôi đưa ra một số lợi ích:

- Nhiên liệu linh hoạt:

+ Có khả năng xử lý tất cả các loại rác thải sinh hoạt rắn đã được phân loại vànghiền nhỏ, TDF, RDF, đa dạng các loại nhiên liệu sinh khối, than bùn, gỗ vụn và bùn vàthan với mức độ kiểm soát rộng

+ Tầng sôi cho phép loại bỏ vật liệu thô một cách hiệu quả trên bề mặt lò

- Tính sẵn có cao:

+ Thiết kế thận trọng đảm bảo các tính năng vận hành tốt và với tính sẵn có cao + Bảo dưỡng ít vì cấu trúc đơn giản đáng tin cậy

+ Thu SO2 được thực hiện bởi vôi như chất phụ gia vào lò đốt và phần SO2 còn lạiđược giữ lại bởi hệ thống làm sạch khí lò

3 Hệ thống lò đốt tầng sôi

- Công nghệ lò đốt lò đốt dựa trên lò đốt tầng sôi, nơi mà chức năng của tầng sôi như mộtkhu lưu trữ nhiệt duy trì sự đốt cháy và bỏ qua sự biến động gây ra bởi thay đổi trong chấtlượng rác thải Một tầng sôi bao gồm khối lượng lớn hạt rắn chảy ngược trở lên với vậntốc đủ để làm cho các hạt hoạt động giống như chất lỏng Vật liệu ở tầng sôi chủ yếu làhạt cát, tro lò đốt và vôi bột có thể được đưa vào lò đốt làm giảm phát thải SO2 Tầngtrung của lò đốt bao gồm không khí và khí lò tạo ra trong quá trình đốt rác Trong lò đốttầng sôi, hệ số tỷ lượng không khí được đưa vào trong lò ít hơn Một lượng lớn phân

mảnh của vật chất dễ bay hơi được đốt ở tầng

trên của lò đốt tầng sôi, sau đó khí thứ cấp và khí

bậc 3 (overfire air) sẽ được cung cấp thêm vào lò

đốt Một lượng lớn carbon cố định được đốt cháy

và bốc hơi trên tầng sôi Nhiệt độ lớp sôi được

kiểm soát bởi cung cấp một lượng khí phù hợp

được trộn giữa khí sơ cấp làm sôi lớp sôi và khí

lò tuần hoàn vào trong lớp sôi

- Nhiên liệu được đưa vào lò đốt tầng sôi từ phía trên trước tường lò Hệ thống tiếp nhiênliệu lò bao gồm silos lò đốt nơi mà nhiên liệu được chuyển vào từ băng tải Máng nhiênliêu được lắp đặt van xoay chiều tiếp nhiên liệu để tránh phản ứng ngược và thiết bị tiếpnhiên liệu được làm mát bởi khí đi kèm nhiên liệu (fuel carried air)

Bản thân tầng sôi là một tầng chứa vật liệu trơ thông thường là cát tự nhiên Vật liệu ởtầng sôi sôi lên bởi khí được thổi (khí sơ cấp và khí tuần hoàn) từ bên dưới Phần còn lạicủa khí dung trong lò đốt đượcvlà khí thứ cấp và khí bậc ba, được thổi bên trên thiết bịtiếp nhiên liệu thông qua hệ thống khí ở tường lò đốt

- Lưới lò được tạo bởi tường màng (hệ thống ống nước) với vòi phun, trên mặt tường lòđốt làm bằng vật liệu chịu lửa nhằm đạt được chính xác nhiệt độ đốt và ngăn sự ăn mòn

- Chiều cao của tầng sôi trong quá trình hoạt động thông thường khoảng 0.8m hoặc cáttrộn với chất thải được tuần hoàn trong buồng xoáy cyclone và nhiệt độ tầng sôi duy trìdao động khoảng 800 đến 850 độ C Nhiệt độ tầng sôi được kiểm soát khi cần thiết bằngcách trộn tuần hoàn khí lò cùng khí sơ cấp Bằng cách giảm oxy ở tầng sôi, lò đốt và nhiệt

độ có thể được kiểm soát ở khu vực bề mặt tầng sôi Khí thứ cấp và khí cấp 3 được đưavào lò đốt từ bên trên phần có chứa vật liệu chịu lửa để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu dễbay hơi và carbon cố định Dàn khí cũng làm giảm NOx được tạo ra Quá trình kết hợpvới nhiệt độ phù hợp, rác sẽ được đốt một cách triệt để trong lò đốt

- Trong lò đốt tầng sôi, những vật liệu nhỏ được đốt một cách nhanh chóng ở phía trêncủa tầng sôi, những vật liệu lớn hơn rơi xuống bề mặt lò, được làm khô và hóa hơi Độ ẩmcủa nhiên liệu có thể thay đổi trong phạm vi rộng mà không ảnh hưởng tiêu cực đến quátrình đốt cháy của lò

- Khi khởi động lò đốt, nhiệt độ của tầng sôi được nâng lên bằng thiết bị đốt trực tiếp khikhởi động đặt trên tường lò đốt, phía trên tầng sôi Vật liệu tầng sôi (thường là cát tựnhiên) được làm nóng lên tới nhiệt độ đánh lửa, sau đó nhiên liệu được đưa từ từ vào Đếnkhi nhiệt độ đạt tới 600 độ C, thiết bị đốt có thể được tắt đi

Lò đốt được trang bị khu vực quan sát bằng kính nhằm theo dõi và tiếp cận khi có côngviệc bảo dưỡng

4 Nhiên liệu và chất phụ gia

Nhiệm vụ của hệ thống là cung cấp nhiên liệu và chất phụ gia cần thiết cho lò đốt

Nhiên liệu được đề cập ở đây chính là rác thải sau quá trình tiền xử lý

4.1 Tiếp nhiên liệu cho lò đốt

Hệ thống tiếp nhiên liệu bao gồm các bộ phận chính sau:

Silo lò đốt 1 chiếc, silo cho nhiên liệu phụ trợ nếu cần thiết

Boiler silo reclaimers

Kéo băng chuyền (Drag chain conveyor)

Thiết bị tiếp nhiên liệu

Máy cân bằng

Thiết bị tiếp nhiên liệu dạng vít (Fuel feeding screws)

Thiết bị tiếp nhiên liệu 2 chiếc/lò đốt

Van xoay chiều

Hệ thống tiếp nhiên liệu dựa trên 2 điểm tiếp nhiên liệu trên lò đốt ở tường trước đưanhiên liệu vào phía bên trên của tầng sôi Điểm tiếp nhiên liệu ở tường trước lò đốtkhoảng 1,5 m phía bên trên của bề mặt tầng sôi và đưa nhiên liệu trực tiếp vào bề mặttầng sôi

Lò đốt được trang bị với một silo nhiên liệu chính và một silo cho nhiên liệu phụ trợ nếucần thiết Nhiên liệu được đưa ra từ silo bởi thiết bị quay dạng vít (screw reclaimers) vàđược vận chuyển bởi Băng chuyền kiểu xích cào (drag chain conveyor) tới máy cân bằng.

Từ máy cân bằng nhiên liệu được chia đều tới các điểm tiếp nhiên liệu Ý tưởng của hệthống là duy trì kiểm soát nhiên liệu trong máy cân bằng, từ nơi mà nhiên liệu được đưavào thiết bị tiếp nhiên liệu Đầu ra của lò đốt được kiểm soát bởi tốc độ quay của hệ thốngtiếp nhiên liệu

Thiết bị tiếp nhiên liệu dạng vít (feeding screws) cung cấp nhiên liệu cho thiết bị vít nhiênliệu (fuel screws) nằm trên tường phía trước lò đốt Các thiết bị này được làm mát bằngkhí đi kèm nhiên liệu "carrier air" Các máng trượt được trang bị các van trượt thủ công,nắp mở rộng và các thiết bị nạp nhiên liệu quay Thiết bị nạp nhiên liệu quay bảo vệchống lại sự phản ứng ngược trong lò đốt

Khí đi kèm nhiên liệu được dẫn quanh thiết bị tiếp nhiên liệu, cải thiện dòng chảy nhiênliệu và cung cấp thêm không khí cho lò đốt

4.2 Cát (vật liệu tầng sôi)

Khối lượng cát trong tầng sôi được theo dõi với mức đo lường áp suất khác nhau Vật liệutầng sôi được thêm vào hoặc bớt đi định kì và khi có sự thay đổi áp suất vượt quá chỉ sốthiết lập ban đầu

Silo vật liệu tầng sôi đưa cát vào tầng sôi thông qua thiết bị tiếp vật liệu tầng sôi nằm ởtường lò đốt Silo được bơm đầy nhờ khí nén từ silo dự trữ Nếu như tầng sôi trống saukhi tu sửa, nó sẽ được làm đầy ngay sau đó trước khi khởi động lò đốt

Định lượng vật chất tầng sôi được đưa vào tầng sôi nhờ sử dụng thiết bị tiếp cát dạng vít(screws), đưa vật liệu tầng sôi vào trong lò đốt hoặc cát luân phiên được rút ra khỏi silo,đưa đến lò đốt nhờ khí nén Tiêu thụ vật liệu giường phụ thuộc vào đặc tính vật liệugiường, chất lượng sinh khối, điều kiện hoạt động và tải trọng lò đốt Ngoài ra còn có sựtuần hoàn của cát từ tro đáy Tro đáy được sàng lọc và đưa lại cát vào silô

4.3 Xử lý và cung cấp đá vôi cho lò đốt nhằm giảm thải SO2

Hệ thống xử lý bằng đá vôi được sử dụng để làm giảm phát thải khí SO2 Đá vôi sau khinghiền và làm khô được làm đầy trong silo bằng xe tải Từ silo, đá vôi được đưa ra bởi