hệ thống Lò đốt rác sử dụng phương pháp đốt nhiều cấp. Kết cấu của Lò đốt có những bộ phận nhất định như: buồng đốt sơ cấp, buồng đốt thứ cấp, hệ thống xử lý khí. Ngoài ra hệ thống Lò đốt rác còn có các thiết bị như: bang chuyền nạp rác, cánh tay thủy lực đẩy rác vào lò tự đống, cảm biến nhiệt tại các buồng đốt, hệ thống van an toàn, hệ thống điều khiển tự động… Lò đốt hoạt động trên cơ sở đối lưu tự nhiên, rác tự duy trì quá trình cháy do nhiệt lượng bản thân nó sinh ra. Để rác tự cháy được, rác cần có nhiệt trị tối thiểu, thường là trên 1.200kcalkg. Với các nguồn chất thải rắn sinh hoạt phổ biến hiện nay ở các vùng nông thôn, sau sơ và phân loại, độ ẩm trung bình của rác thải khoảng 30% sẽ có nhiệt trị dao động từ 1.200 kcalkg đến 1.700 kcalkg. Khi lò vận hành ổn định, việc cấp rác có độ ẩm cao hơn cũng không ảnh hưởng quá nhiều đến nhiệt độ trong lò và không làm phát thải các nồng độ khí thải quá mức.
Trang 1HỆ THỐNG LÒ ĐỐT RÁC
Hình 1 Mô hình lò đốt rác
Trang 2I Tính năng:
1 Đốt rác cá biệt là các chủng phế thải hữu cơ khó phân huỷ xuất hiện trong công đoạn tách lọc thủ công rác cá biệt (rơm rạ, cỏ, cành cây, vải giẻ, chăn chiếu, mùng mền, đệm giường, đệm ghế, đồ gỗ và đồ chơi thú nhồi bông v.v ) có pha trộn tỷ lệ 5-10% các phế thải cao su tổng hợp và hàng polime tổng hợp
2 Đốt xơ hữu cơ sợi dài là các chất hữu cơ chậm phân huỷ, xuất hiện trong công đoạn tách tuyển mùn hữu cơ thô
3 Đốt rác hữu cơ nhóm 2 là các chất hữu cơ tươi kích thước dài, lớn, dai, rắn, khó phân hủy, xuất hiện trong công đoạn phân loại rác bằng máy
4 Nhiệt độ buồng cháy không thấp dưới 1050oC Tại nhiệt độ này các khí độc kể cả Furan, dioxin đều bị phân hủy
5 Khí khói lò đốt được xử lý triệt để theo tiêu chuẩn bảo vệ môi trường
6 Lò đốt được cơ khí hoá hoàn toàn, một phần được tự động hoá
7 Có biện pháp hữu hiệu hạn chế tản nhiệt bảo vệ sức khoẻ công nhân lò đốt và khu vực liền kề lò đốt
8 Tận dụng nhiệt sinh để sấy khô và giảm ẩm
II Quy cách kỹ thuật chủ yếu
1 Công suất đốt: 2.000kg/h
2 Độ ẩm ban đầu: bình quân 55%
3 Nhiệt trị của chất cháy hết: 4.000Kcal/h
4 Tỉ lệ xỉ tạo thành trên lượng chất đốt: 10-15%
5 Lượng xỉ tạo thành: 300kg/h
6 Lượng chất khô ban đầu: 1.500kg/h
7 Lượng chất cháy hết: 1.825kg/h
8 Lượng nhiệt sinh trong quá trình đốt: 7.300.000Kcal/h
9 Cường độ đốt của ghi lò: 350.000Kcal/m2/h
Trang 310 Diện tích ghi lò: 36m2
11 Cường độ đốt trên thể tích của lò: 134.000Kcal/m3/h
12 Lượng không khí cần cho lò đốt: 11.475m3/h
13 Hệ số dư không khí: 2.5 lần
14 Lưu lượng quạt cấp khí: 24.425m3/h
15 Mô tơ quạt cấp khí: 50kW
Trang 4CƠ KHÍ
HOÁ NẠP
LIỆU VÀO
LÒ ĐỐT
LÒ ĐỐT
6 tấn/giờ
THU NHIỆT KHÓI
THU BỤI KHÓI RỬA KHÓI
XỬ LÝ KHÍ THẢI ĐỘC HẠI
III Kết cấu lò đốt
III.1 Nguyên lý chung
Chất đốt được băng tải chuyển vào sàn tập kết chất đốt trước cửa lò Hệ thống cánh tay cơ khí thuỷ lực đẩy rác vào lò đốt Lò đốt thực hiện đốt rác theo 3 chế độ: đốt sơ cấp, đốt thứ cấp và đốt khí thải theo nguyên lý đốt xoáy lốc Tại đây rác được cháy hoàn toàn và các chất độc bị phân huỷ hết tạo thành các chất khí thông thường không độc hại theo khói lò sang thiết bị lọc gió nóng Tại thiết bị lọc gió nóng, tro được giữ lại đáy thiết bị, còn khí sạch chuyển sang máy sấy Khói tiếp tục sang thiết
bị thu hồi bụi khô Tại thiết bị này các hạt bụi thô và một phần muội đen được lắng xuống và lấy ra ngoài Khí lò tiếp tục sang thiết bị Venturi để làm sạch khí lần nữa Sau đó sang thiết bị hấp thụ Tại đây các chất độc còn lại được hấp thụ và phân huỷ hết bằng dung dịch hoá chất Khí sạch thoát ra ngoài qua ống khói cao 18m
III.2 Sơ đồ mô tả các chặng công nghệ liên hoàn của hệ thống lò đốt
Nạp liệu
bằng cơ
cấu cơ khí
thuỷ lực
Buồng đốt
3 cấp: ghi nghiêng (sơ cấp) ghi bằng (thứ cấp), đốt khí xoáy
Tháp trao đổi nhiệt (sấy mùn
và hâm nóng gió thổi vào buồng đốt)
Cyclone để thu hồi tro bay và muội than
Thiết bị venturi làm sạch khí thải
Tháp hấp thụ và phân huỷ khí thải bằng dung dịch hóa chất
Trang 5III.3 Cấu tạo chung hệ thống lò đốt rác
4
7
8 9
12
13
14
Lò đốt rác
Cylon thu bụi
Quạt hút Tháp hấp thụ ướt
Cụm bể nước XL khói
Trang 6Hình 3 Cấu tạo chung hệ thống lò đốt
Ghi chú:
1 Khung đỡ ghi động, ghi tĩnh 11 Van an toàn chống nổ
2 Khung phễu nạp liệu 12 Sàn thao tác tháp trao đổi nhiệt
3 Khung ray di trượt 13 Ống dẫn khí
4 Cầu thang 14 Tháp trao đổi nhiệt
5 Nắp đậy bao che ben 15 Trục vít lấy tro
8 Tấm đẩy rác và đóng cửa lò 18 Ghi động
9 Bông thủy tinh bảo ôn nhiệt 19.Trục thổi khí
10 Thân lò
16
15
17
18
19
Trang 7Nguyên lý đốt như sau:
Giai đoạn 1: Tại khoang buồng đốt sơ cấp có hệ thống ghi nghiêng: Rác được đốt cháy giảm thể tích Tại đây, không khí đưa vào buồng đốt đã được hâm nóng (không dưới 200oC) nhờ hệ thống trao đổi nhiệt tận dung nhiệt khói lò Rác được sấy giảm ẩm ngay tại khoang buồng đốt sơ cấp ghi nghiêng và cháy sơ bộ với nhiệt độ 650-900oC Thể tích rác được sụt giảm đáng kể
Giai đoạn 2: Tại khoang buồng đốt thứ cấp có ghi phẳng: Rác sau khi đã đốt cháy sơ bộ và giảm thể tích tại khu vực ghi nghiêng khoang buồng đốt
sơ cấp, chúng được đảo chuyển sang vùng ghi phẳng của khoang buồng đốt thứ cấp, để thực hiện phản ứng đốt cháy hoàn toàn ở nhiệt độ 1050 -
1150oC
Giai đoạn 3: Buồng đốt khí thải: Buồng đốt khí thải được thiết kế theo nguyên lý đốt khí xoáy lốc Thể tích buồng đốt nhỏ nhưng thời gian lưu khí lâu, tạo điều kiện đốt cháy triệt để lần nữa các loại khí thải trước khi ra khỏi
lò đốt (Thời gian lưu khí trung bình đạt 2-3 giây)
III.4 Hệ thống xử lý khí lò đốt
Đây là hệ thống quyết định để đạt tiêu chuẩn lò đốt an toàn Khí thải sau khi ra khỏi lò đốt được làm nguội để tận thu nhiệt phục vụ sấy giảm ẩm mùn hữu cơ thô, sấy khô phế thải dẻo phân bón và một phần sấy nóng không khí đưa vào lò đốt nhằm giảm ẩm nguyên liệu đầu vào và tăng cường quá trình đốt Sau đó, khí lò được xử lý qua 2 cấp (phase) trước khi thải ra môi trường
4.1 Xử lý khô (Dry scrubber): dòng khí thải được chuyển đến thiết bị sấy bằng
cyclone đơn (chất liệu bằng Inox) có đường kính 2.000 mm để lắng bụi hay tro bay
(fly-ash) Với trở lực 110 mm H2O, hiệu suất thu hồi tro, bụi, muội đen (CO) của phase xử lý khô khoảng 95%
Trang 8cyclone đơn
4.2 Xử lý ướt (Wet scrubber)
4.2.1 Hệ thống Venturi: được kết cấu theo nguyên lý Venturi, nhằm tăng cường quá
trình phối trộn, chuyển phase và gia tăng độ hòa tan của các khí thải vào dung dịch hấp thu (absorb) bằng sửa vôi để trung hòa và xử lý Sản phẩm của giai đoạn nầy là các muối Calcium và muội carbon (từ giai đoạn xử lý khô còn sót lại) thu vào các bể lắng Sau khi lắng muội đen lẫn các muối calcium khó hoặc không tan, phần sửa vôi phía trên được chuyển đến bể chứa sử dụng tại công đoạn sau
Cánh vít tạo gió tản
Ống khói
Tháp hấp thụ Ống dẫn khí vào tháp
Trang 94.2.2 Tháp hấp thụ: được thiết kế với hệ thống phun sương dung dịch sửa vôi nhằm
xử lý triệt để các khí thải còn lại với lượng nhỏ trước khi chuyển đến tầng hấp thu bằng than hoạt tính để hấp thu lượng thừa Dioxin và Furan (nếu còn) trước khi chuyển đến hệ thống ống khói để thoát ra môi trường
4.3 Ống khói: được thiết kế bằng thép chịu nhiệt đường kính φ 600 mm, cao 18m
Được trợ lực bằng quạt cao áp (700mm H2O), lưu lượng 25.000 m3/h
III 5 Hệ thống an toàn: nhằm đảm bảo an toàn khi vận hành lò đốt, bao gồm các
thiết bị sau:
- Hệ thống van an toàn: được bố trí bằng van cát, kín ở đỉnh lò gia tăng độ
an toàn và phòng chống cháy, nổ khi vận hành lò đốt Nếu trong lò đốt có
sự cố, áp suất tăng sẽ tự động bật van cát thoát khí ra ngoài, đảm bảo an toàn
- Máy đốt dầu bổ sung: bố trí tại cửa vào buồng đốt khí thải, kết nối với
rờ-le nhiệt, tự động mở khi nhiệt độ buồng đốt < 1.200 oC Ngược lại, khi nhiệt
độ > 1.200oC sẽ tự động tắt Do đó, luôn duy trì nhiệt độ ở mức 1.200 oC, đảm bảo xử lý toàn bộ khí thải độc hại, kể cả Dioxin và Furan
Trang 10
IV Tủ điện điều khiển
Tủ điện điều khiển được cung cấp kèm theo máy, có các chức năng sau đây:
1 Nút khởi động máy và ngừng máy
2 Nút dừng máy khẩn cấp, bảo đảm ngắt mạch điện ngay lập tức khi có sự cố bất thường
3 Mạch bảo vệ chống mất pha Trước khi khởi động hoặc khi máy đang làm việc, nếu nguồn điện cung cấp cho động cơ bị mất một pha nào đó, mạch
Trang 11bảo vệ chống mất pha sẽ hoạt động, nút dừng máy khẩn cấp sẽ ngắt mạch điện ngay lập tức, và máy được dừng ngay
4 Thiết bị rơ le nhiệt chống quá tải cho tất cả các động cơ của máy nhằm bảo
vệ quá tải động cơ
5 Tủ điện còn có hệ thống đèn báo hiệu điện tử nhằm cảnh báo tình trạng hoạt động của máy giúp thợ vận hành dễ dàng kiểm soát máy
V Các thông số kỹ thuật cần đảm bảo trong quá trình đốt chất hữu cơ khó phân
hủy:
Để đạt công suất đốt và bảo đảm an toàn trong vận hành, xử lý khí thải và gia tăng hiệu quả đốt Cần đáp ứng các thông số kỹ thuật sau:
- Nguyên liệu đầu vào:
o Công suất: 2.000 kg/h
o Độ ẩm: < 55%
o Nhiệt trị: > 4.000 Kcal/kg
- Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp (giảm thể tích): 650-900 oC
- Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp (đốt hoàn toàn): 1.200 oC
- Áp suất quạt hút: 700 mm H2O
- Áp suất dung dịch hấp thụ (sữa vôi): 3 kg/cm2
- Nồng độ dung dịch hấp thụ: 6 Be
- Độ pH của dung dịch hấp thụ: pH = 11-12
Trang 12VI Lắp đặt, vân hành và Bảo trì hệ thống lò đốt:
VI.1 Lắp đặt lò đốt :
Lò đốt được xây trên nên bêtông M200 rấc cứng vững, các hệ thống xử lý khí được thiết kế và kết nối với nhau bằng những hệ thống ống nối, nên tạo thành một hệ
thống rấc vững chắc có thể chúng được sự rung động của các quạt hút
Các cụm thiết bị xử lý khói lò đốt được lắp đặt liên hoàn trong khu vực nhà đặt
lò đốt
Nhà chứa chất đốt bố trí cạnh nhà lò đốt thuận tiện cho việc cơ khí hoá nạp liệu vào buồng đốt
VI.2 Vận hành và bảo trì hệ thống lò đốt:
Có sổ tay hướng dẫn vận hành và bảo trì riêng kèm theo bộ hồ sơ kỹ thuật chuyển giao công nghệ