Chương 1 : Tổng quan và hệ thống Chương 2 : Tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lý Chương 3 : Tính toán lựa chọn thiết bị Phần chuyên đề: Lựa chọn công nghệ xử lý khói thải, công nghệ xử lý nước rỉ rác và công nghệ đốt rác phù hợp.4 Sơ đồ công nghệ Trần Lê Minh Lưu - 20152347 Trang 8 Đồ án tốt nghiệp đại học GVHD:ThS. Nguyễn Đức Quyền Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ nhà máy điện rác 1.1 Thuyết minh Rác sinh hoạt sau khi được tiếp nhận, được đưa vào hố rác, rác sau đó được cẩu rác đưa vào trong buồng đốt kiểu ghi. Nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt rác được gia nhiệt cho nước cấp, nước cấp hóa hơi được đưa vào tuabin để sinh công quay tuabin phát điện. Hơi nước sau khi gia nhiệt sinh công trong các tầng cánh của tuabin được đưa xuống bình ngưng để ngưng tụ thành nước để thực hiện các chu trình tiếp theo.
Các sản phẩm khác của quá trình: - Nước rỉ rác: được xử lý trong hệ thống xử lý nước thải, sau đó được tái sử dụng trong các công đoạn sản xuất của nhà máy mà không thải ra môi trường. - Tro xỉ, tro bay: được thu hồi sau đó được tái sử dụng làm vật liệu xây dựng không nung. Tro bay kết hợp với các phụ gia xử lý khói như vôi bột, than hoạt tính sẽ được thu hồi để chôn lấp hợp vệ sinh. - Khói thải: trước khi thải ra ngoài môi trường, khói thải đã được khử NOx, SOx, gốc axit, phuran/dioxin, và lọc bụi, đảm bảo các yêu cầu theo quy định trước khi thải ra môi trường.
Quy chuẩn được so sánh tại ống khói là QCVN 61-MT: 2016/BTNMT. - Những sản phẩm từ quá trình đốt rác phát điện đều được xử lý triệt để đảm bảo các tiêu trí an toàn với môi trường. Trần Lê Minh Lưu - 20152347 Trang 9 Đồ án tốt nghiệp đại học GVHD:ThS. Nguyễn Đức Quyền 1.2 Hệ thống tiếp nhận, lưu trữ và vận chuyển rác 1.
Quy trình hệ thống và cơ sở vật chất cấu thành Quy trình của hệ thống này là: Xe vận chuyển rác sau khi đưa đến nhà máy trải qua quá trình kiểm tra và cân đo sẽ được đưa vào sảnh tiếp nhận rác đổ xuống bể chứa lưu trữ. Tại bể này, rác được ủ, tiến hành quá trình phân hủy các chất hữu trong bể kín từ 7-12 ngày. Trong thời gian này, nước rác được tách ra từ quá trình phân hủy, làm giảm độ ẩm, tăng nhiệt trị của rác, mùi được thu đưa về lò đốt. Suốt quá trình ủ và tách nước rác, cẩu ngoặm rác sẽ đảo trộn, và bốc dần rác sau mỗi ngày ủ từ cửa nhận rác về phía phễu cấp rác của lò đốt.
Việc làm này nhằm mục đích đảo trộn rác, xé và làm đồng đều hỗn hợp rác thải, sau thời gian ủ trong bể, độ ẩm dần đạt đến độ ổn định, rác sẽ được đưa vào lò đốt. Hệ thống bao gồm các cơ sở vật chất sau: trạm cân, sảnh tiếp nhận rác, cửa dỡ rác tự động, bể chứa rác, cẩu rác và hệ thống đo đếm tự động. Kiểm tra và cân đo Xây dựng sàn kiểm tra bên cạnh cửa vào trạm bơm, sắp xếp nhân viên chuyên trách và trang bị các công cụ, máy móc cần thiết. Lắp đặt biển báo kiểm tra xe phía trước sàn kiểm tra, khi nhân viên kiểm tra nhận thấy xe vận chuyển rác có điều bất thường có thế yêu cầu phương tiện đó tiến vào khu vực dừng xe của sàn kiểm tra để tiến hành kiểm tra.
Bể chứa rác Bể chứa rác lưu trữ rác thải, điều tiết khối lượng rác thải, có thể sử dụng để tiến hành xử lý trộn rác, khử nước và hỗn hợp, điều tiết chất lượng rác. Thiết kế bể chứa rác cần tính toán đến việc mở rộng trong tương lai. Xác định dung tích bể chứa rác, thứ nhất cần tính toán cân bằng lượng rác cung ứng hàng ngày có thể có thay đổi lớn, thứ hai cần xem xét đến rác nguyên sinh đưa vào nhà máy có hàm lượng nước lớn, không thích hợp cho việc đưa trực tiếp vào lò đốt, cần phải tích chứa trong bể chứa rác 7 ngày trở lên để cho nước rác thoát ra, đảm bảo cho việc đốt rác ổn định của lò đốt. Để giảm thiểu diện tích chiếm hữu của bể chứa rác, làm tăng dung tích hữu ích của hầm chứa, nên bể chứa rác được thiết kế theo hình thức chất đống cao một bên.
Bể chứa rác cho dự án có kết cấu bê tông cốt thép, kết cấu bán ngầm, khép kín, có chức năng chống thấm chống ăn mòn, và là bể bê tông cốt thép luôn hoạt động trong trạng thái áp suất âm. Không khí trong bể chứa rác được quạt gió nhất thứ hút tới lò đốt nhằm kiểm soát mùi hôi thối thoát ra ngoài và việc tích tụ khí mê tan, đồng thời đảm bảo áp suất âm trong bể chứa. Phía trên bể chứa rác có lắp đặt phòng điều khiển máy cẩu, trong phòng được thông gió tốt, lưu thông không khí liên tục với bên ngoài, cách ly hoàn toàn với bể chứa rác. Nhân viên thao tác điều khiển máy cẩu có tầm nhìn bao quát toàn bộ bể chứa rác.
Trần Lê Minh Lưu - 20152347 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp đại học GVHD:ThS. Nguyễn Đức Quyền Do hàm lượng nước trong rác tương đối cao nên trong quá trình tích chứa sẽ có nước rác rỉ ra, vì thế thiết kế bể chứa rác cần phải có lợi cho việc thoát nước rỉ rác, thiết kế chống thấm đối với đáy bể chứa rác, có độ dốc nhất định, phần chân tường phía trước bể chứa có lưới thép không gỉ nhằm làm cho nước rỉ rác được thu gom đến bể chứa, nước rỉ rác sau khi thu gom được bơm tới trạm xử lý nước rác để xử lý. Bể chứa rác, rãnh thu gom nước rỉ rác và bể thu gom nước rác được xử lý chống ăn mòn nhằm tránh nước rỉ rác ăn mòn bê tông chân tường. Rãnh thu gom nước rỉ rác và bể thu gom nước rỉ rác còn trang bị thêm thiết bị hút gió nhằm hút mùi vào bể chứa rác khi tiến hành sửa chữa.
Hệ thống thu gom và vận chuyển nước rỉ rác Do hàm lượng nước trong rác cao, trong quá trình tích chứa rác làm cho một bộ phận nước rỉ ra từ rác thải, vì thế thiết kế bể chứa rác cần có lợi cho việc dẫn chảy nguồn nước này, phần đáy bể chứa rác có thiết kế chống thấm, phần đáy tường trước bể chứa rác cần lắp đặt lưới thép không gỉ để nước rỉ rác chảy vào bể thu gom nước rỉ tích chứa tạm thời. Khi nước rỉ rác được thu gom đạt đến khối lượng nhất định sẽ được bơm đến trạm xử lý nước rỉ rác để xử lý. Hàm lượng nước trong rác thải sinh hoạt lớn, rác tích chứa trong bể chứa sẽ sinh ra một lượng nước nhất định, được rỉ ra từ lưới thép bố trí tại đáy bể chứa rác.2 Sơ đồ thu gom nước rỉ rác 1.3 Hệ thống lò đốt rác Rác thải sinh hoạt được đưa vào phễu, rơi xuống cửa nạp và bộ nạp, tại đây rác được đẩy vào buồng sấy của lò đốt. Trần Lê Minh Lưu - 20152347 Trang 11 Đồ án tốt nghiệp đại học GVHD:ThS.
Nguyễn Đức Quyền Hình 1.3 Hệ thống lò đốt rác sản xuất hơi quá nhiệt 1.4 Hệ thống cung cấp rác trước lò đốt Lò đốt rác lắp đặt phễu cấp liệu, máng trượt và máy cấp liệu, rác bên trong phễu cấp liệu chảy xuống qua máng trượt, được máy cấp liệu đưa lên ghi lò một cách đồng đều. Máy cấp liệu căn cứ theo phụ tải của lò hơi tận dụng nhiệt thải và tính chất của rác thải để điều chỉnh tốc độ cấp liệu. Phần đáy phễu cấp liệu có lắp đặt cửa van cách ly khép kín, trong trường hợp bắt buộc có thể cách ly phễu cấp liệu với cửa vào lò đốt rác. Phía dưới máy cấp liệu lò đốt có thiết kế phễu thu gom nước rỉ rác.
Nước rỉ được thu gom thông qua đường ống chuyển tới bể thu gom nước rỉ tiến hành xử lý tập trung. Điều khiển của máy cấp liệu được đưa vào DCS. Hệ thống cấp liệu lò đốt được cấu thành bởi phễu cấp liệu, máng trượt (gồm đoạn giãn nở) và máy cấp liệu.4 Hệ thống cấp nhiên liệu cho buồng đốt Trần Lê Minh Lưu - 20152347 Trang 12 Đồ án tốt nghiệp đại học GVHD:ThS. Nguyễn Đức Quyền 1.
Lò đốt rác Hệ thống lò đốt rác là nòng cốt của nhà máy đốt rác phát điện, tính năng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ tiêu phát thải tổng hợp của xử lý đốt rác và hiệu suất vận hành của toàn bộ hệ thống thiết bị. Phương án này tạm thời được biên tập dựa trên loại lò ghi xích cơ khí đa cấp. Bộ phận chính của lò đốt rác gồm ghi lò và buồng đốt. Do nhiệt lượng trong rác thải sinh hoạt có sự biến động lớn, nên nước thẩm thấu có thể được hồi lưu vào lò để đốt khi giá trị nhiệt cao.
Mặt ghi lò bao gồm nhiều kết nối độc lập, xếp chồng lên nhau theo một hàng cố định, một hàng khác di động, bằng cơ chế truyền động, làm các ghi lò luân chuyển, do đó rác được khuấy trộn và rơi xuống tầng cuối để đốt được hoàn toàn. Rác thải rơi xuống thông qua trọng lực và lực truyền động của ghi lò đến khi tro xỉ được thải ra. Hệ thống không khí đốt - Hệ thống không khí phụ trợ đốt cháy: Hệ thống không khí phụ trợ đốt cháy bao gồm miệng hút gió sơ cấp, thứ cấp, ống gió, miệng xả gió sơ cấp, thứ cấp. Hệ thống gió sơ cấp, thứ cấp đều được cấu thành bởi quạt gió, bộ sấy, ống gió và giá đỡ.
Để sấy khô rác thải và đạt hiệu quả hỗ trợ đốt, gió sơ cấp trước khi được đưa vào lò đốt sẽ được cho đi qua bộ sấy không khí bằng hơi nước, sau đó đưa gió từ phía dưới ghi lò. Đồng thời, để nâng cao hiệu quả đốt cháy và duy trì nhiệt độ trong buồng đốt, tiến hành đưa gió thứ cấp vào lò từ phía trước và phía sau nhằm tăng cường sự xáo trộn của khói, kéo dài tiến trình đốt cháy của hơi khói, làm cho không khí và hơi khói được trộn đều, đảm bảo rác thải được đốt cháy triệt để. Lưu lượng gió sơ cấp, thứ cấp tương đối lớn, nên có thể lắp đặt máy tiêu âm để làm giảm tiếng ồn. Gió sơ cấp được hút từ bể chứa rác, gió thứ cấp được lấy từ cửa hút gió thiết kế phía trên phòng lò hơi.
