Khảo sát thiết kế và mô phỏng lò đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kh h sử dụng công nghệ vòi phun tia

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT, THIẾT KẾ VÀ MƠ PHỎNG LỊ
ĐỐT RÁC THẢI RẮN SINH HOẠT NĂNG
SUẤT 1000KH/H SỬ DỤNG CƠNG NGHỆ VỊI
PHUN TIA

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

TS. LÊ MINH ĐỨC
NGUYỄN ĐÌNH SA
HỒ MINH TÍNH
VÕ VĂN TRỰC

Đà Nẵng, 2020


TĨM TẮT
Tên đề tài: Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lò đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất
1000kh/h sử dụng cơng nghệ vịi phun tia.
Sinh viên thực hiện: Võ Văn Trực

Mã số sinh viên: 103150091

Hồ Minh Tính

103150089

Nguyễn Đình Sa

103150073

Lớp: 15C4A
Đồ án tốt nghiệp gồm:
➢ Nội dung bản thuyết minh gồm 5 chương:
Chương 1: Khảo sát tổng quan lò đốt rác thải rắn sinh hoạt
Chương 2: Thiết kế lò đốt rác thải rắn sinh hoạt
Chương 3: Mô phỏng số vòi phun tia của lò đốt rác thải rắn sinh hoạt
Chương 4: Kết quả và bình luận
Chương 5: Kết luận và hướng phát triển
➢ 33 bản bản vẽ bao gồm:
- Bản vẽ thiết kế lò đốt rác
- Bản vẽ kết cấu vòi phun
- Bản vẽ kết cấu Cyclone
- Bản vẽ kết cấu tháp hấp thụ
- Bản vẽ sơ đồ thiết kế hệ thống xử lý khí thải
- 28 bản vẽ kết quả mơ phỏng vịi phun tia


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Võ Văn Trực

Lớp: 15C4A

Mã số sinh viên: 103150091

Hồ Minh Tính

103150089

Nguyễn Đình Sa

103150073

Khoa: Cơ khí giao thơng

Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1. Tên đề tài đồ án:
Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kh/h sử
dụng cơng nghệ vịi phun tia.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
-

Năng suất :1000kg/h.
Sử dụng vòi phun tia.

4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Chương 1. Khảo sát tổng quan lị đốt rác thải rắn sinh hoạt
1. Phân loại, ưu nhược điểm của các loại lò đốt
2. Cấu tạo, chức năng, năng suất của các loại lò đốt rác
3. Phương án thiết kế lò đốt rác thải rắn sinh hoạt
Chương 2. Thiết kế lò đốt rác thải rắn sinh hoạt
1. Khảo sát nhu cầu đốt rác hiện nay
2. Quy chuẩn về thiết kế lò đốt rác thải sinh hoạt
3. Phương án thiết kế cụ thể
Chương 3. Mơ phỏng số vịi phun tia của lị đốt rác thải rắn sinh hoạt
1. Cơng cụ mơ phỏng số Ansys Fluent
2. Mơ hình hóa vịi phun tia trong lò đốt rác thải rắn sinh hoạt
2.1. Thiết lập thơng số đầu vào
2.2. Các thơng số tính tốn
2.3. Quy trình thực hiện mơ phỏng
Chương 4. Kết quả và bình luận
1. Trường vận tốc phân bố trong lị đốt rác
2. Trường áp suất phân bố trong lò đốt rác
Chương 5. Kết luận và hướng phát triển
1. Kết luận


2. Hướng phát triển
5. Các bản vẽ, đồ thị

STT

Số lượng/Loại

Nội dung bản vẽ

1

Bản vẽ thiết kế lò đốt rác

1/A3

2

Bản vẽ kết cấu vòi phun

1/A3

3

Bản vẽ kết cấu cyclone

1/A3

4

Bản vẽ kết cấu tháp hấp thụ

1/A3

5

Bản vẽ sơ đồ thiết hệ thống xử lý khí thải

1/A3

6

Bản vẽ kết quả mơ phỏng vịi phun tia

28/A3

Tổng

33/A3

6. Họ tên người hướng dẫn

Phần/Nội dung

TS. Lê Minh Đức

Tồn bộ nội dung phần thuyết minh,
tính tốn và các bản vẽ

7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

10/02/2020.

8. Ngày hoàn thành đồ án:

31/05/2020
Đà Nẵng, ngày 24 tháng 06 năm 2020

Trưởng Bộ môn

PGS.TS. Dương Việt Dũng

Người hướng dẫn

TS. Lê Minh Đức


LỜI NĨI ĐẦU
Trong chương trình đào tạo Kỹ sư ngành Kỹ thuật cơ khí thì đồ án tốt nghiệp là
khơng thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn
thành, để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tơ.Trong q trình học tập,
tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào tìm hiểu một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc
quan trọng. Điều này củng cố kiến thức đã học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơ bản
và cũng là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý: Nghĩa là lúc này sinh viên
đã được làm việc của một cán bộ kỹ thuật.
Trong đồ án tốt nghiệp lần này chúng em chọn và thực hiện đề tài “Khảo sát, thiết
kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h sử dụng cơng nghệ vịi
phun tia”. Nội dung của để tài giúp chúng em hệ thống lại được kiến thức đã học và
nâng cao thêm nhiều kiến thức mới.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, trước hết chúng em xin chân thành cảm ơn
sâu sắc đến thầy TS. Lê Minh Đức là giảng viên hướng dẫn trực tiếp đã quan tâm và tận
tình hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Đồng thời, chúng em
cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cơ trong khoa Cơ khí giao thơng đã tạo điều kiện
tốt nhất cho chúng em học tập và nghiên cứu.

Do còn thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế và kiến thức cá nhân cịn hạn chế nên trong
q trình thực hiện đồ án cịn gặp nhiệu sai sót. Vì vậy, chúng em mong được sự góp ý
của thầy cơ để em có thể bổ sung thêm kiến thức cho bản thân mình.
Thay mặt cho các sinh viên đang học tập và nghiên cứu em chúng em xin chân
thành cảm ơn đến nhà trường và quý thầy cô.

i


CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt
rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h sử dụng công nghệ vòi phun tia” là nghiên
cứu của bản thân chúng em. Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã được
nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án là hoàn
toàn trung thực, nếu sai chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật
của bộ môn và nhà trường.
Sinh viên thực hiện

Võ Văn Trực

Hồ Minh Tính

Nguyễn Đình Sa

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
Chương 1. KHẢO SÁT TỔNG QUAN LÒ ĐỐT RÁC THẢI RẮN SINH HOẠT.2

1.1. Phân loại, ưu nhược điểm các lò đốt rác ............................................................ 2
1.1.1. Chia theo nguyên liệu đốt .......................................................................... 2
1.1.2. Chia theo cấu trúc lò .................................................................................. 5
1.1.3. Chia theo công nghệ đốt ............................................................................ 7
1.2. Cấu tạo, năng suất, chức năng của các loại lò đốt .............................................. 9
1.2.1. Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt .................................................................. 9
1.2.2. Lị đốt khơng sử dụng ngun liệu phụ trợ ............................................... 11
1.2.3. Lò đốt rác thải dạng lò quay..................................................................... 13
1.2.4. Lò tĩnh ..................................................................................................... 14
1.3. Phương án thiết kế lò đốt rác........................................................................... 15
Chương 2. THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC THẢI SINH HOẠT .................................. 17
2.1.Thực trạng rác thải ở việt nam hiện nay. .......................................................... 17
2.1.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn sinh hoạt. .............................................. 17
2.1.2. Thực trạng thu gom chất thải rắn sinh hoạt ở việt nam hiện nay. .............. 18
2.1.3. Phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt hiện nay ................................. 21
2.2. Qui chuẩn về thiết lò đốt rác thải sinh hoạt ..................................................... 24
2.2.1. Giải thích thuật ngữ ................................................................................. 24
2.2.2. Quy định kỹ thuật .................................................................................... 24
2.2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với lò đốt chất thải rắn sinh hoạt........... 24
2.2.2.2. Giá trị tối đa cho phép của các thơng số ơ nhiễm trong khí thải lị đốt
chất thải rắn sinh hoạt.................................................................................... 26
2.3. Tính tốn cụ thể lị đốt rác............................................................................... 27
2.3.1. Tính tốn sự cháy nhiên liệu (dầu FO) ..................................................... 27
2.3.1.1. Nhiệt trị thấp của nhiên liệu .............................................................. 28
2.3.1.2. Hệ số tiêu hao khơng khí và tính lượng khơng khí cần thiết .............. 28
2.3.1.3. Xác định lượng và thành phần của sản phẩm cháy ............................ 30
2.3.1.4. Khối lượng riêng của sản phẩm cháy ................................................ 30
2.3.2. Tính tốn sự cháy của rác ........................................................................ 31
2.3.2.1. Xác định nhiệt trị của rác .................................................................. 31
2.3.2.2. Hệ số tiêu hao khơng khí (α) và lượng khơng khí cần thiết ............... 31

iii


2.3.2.3. Xác định lượng và thành phần sản phẩm cháy. ................................. 32
2.3.2.4. Khối lượng riêng của sản phẩm cháy. ............................................... 33
2.3.3. Xác định nhiệt độ cháy lý thuyết và nhiệt độ cháy thực tế của nhiên liệu . 33
2.3.3.1. Xác định nhiệt độ cháy lý thuyết của nhiên liệu dầu FO.................... 33
2.3.3.2. Xác định nhiệt độ thực tế của nhiên liệu. .......................................... 34
2.3.4. Tính tốn buồng sơ cấp ............................................................................ 35
2.3.4.1. Tính cân bằng nhiệt .......................................................................... 35
2.3.4.2. Xác định lượng tiêu hao nhiên liệu và các tiêu chí kỹ thuật nhiệt của lị
...................................................................................................................... 36
2.3.4.4. Tính thiết bị đốt ................................................................................ 38
2.3.5. Tính toán buồng đốt thứ cấp. ................................................................... 41
2.3.5.1. Xác định lưu lượng và thành phần dịng vào. .................................... 41
2.3.5.2. Tính cân bằng nhiệt .......................................................................... 42
2.3.5.3. Xác định lượng tiêu hao nhiên liệu và các tiêu chí kỹ thuật nhiệt của lị
...................................................................................................................... 43
2.3.5.4. Xác định kích thước buồng đốt thứ cấp............................................. 44
2.3.4.5. Tính thiết bị đốt ................................................................................ 44
2.4. Thể xây lị và tính tốn khung lị ..................................................................... 46
2.4.1. Cơ sở lựa chọn vật liệu ............................................................................ 46
2.4.2. Thể xây lò................................................................................................ 46
2.4.3. Thể xây đáy lị ......................................................................................... 47
2.4.4. Thể xây nóc lị ......................................................................................... 47
2.4.5. Thể xây cửa lò ......................................................................................... 48
2.5. Khung lò ......................................................................................................... 48
2.5.1. Kết cấu khung lị...................................................................................... 48
2.5.2. Tính tốn khung lị................................................................................... 48

2.6. Kiểm tra tổn thất nhiệt qua xây lò ................................................................... 49
2.6.1. Buồng sơ cấp. .......................................................................................... 49
2.6.2. Buồng thứ cấp.......................................................................................... 50
2.7. Thiết kế xử lý khí thải ..................................................................................... 51
2.7.1. Tính tốn lưu lượng và nồng độ đầu vào .................................................. 51
2.7.2. Đề xuất và thuyết minh quy trình cơng nghệ ............................................ 55
2.7.2.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ ................................................................. 55

iv


2.7.2.2. Quy trình cơng nghệ đề xuất ............................................................. 56
2.7.3. Tính tốn cyclone .................................................................................... 57
2.7.4. Tính tốn tháp hấp thụ ............................................................................. 60
2.7.4.1. Cân bằng vật chất ............................................................................. 60
2.7.4.2. Xác định phương trình cân bằng ....................................................... 62
2.7.4.3. Tính tốn các kích thước khác của tháp hấp thụ ................................ 65
2.7.4.4. Tính các cơng trình phụ trợ ............................................................... 71
2.7.4.5. Tính thân tháp................................................................................... 75
2.7.4.6. Tính nắp và đáy ................................................................................ 76
2.7.4.7. Tính chiều cao ống khói.................................................................... 77
Chương 3. MƠ PHỎNG SỐ VỊI PHUN TIA LỊ ĐỐT RÁC THẢI RẮN SINH
HOẠT ....................................................................................................................... 79
3.1. Giới thiệu công cụ mô phỏng số Ansys Fluent ................................................ 79
3.1.1. Khái niệm và ứng dụng ............................................................................ 79
3.1.1.1. Khái niệm ......................................................................................... 79
3.1.1.2. Phạm vi ứng dụng ............................................................................. 79
3.1.1.3. Các phương trình tính tốn chủ đạo .................................................. 79
3.1.1.4. Chọn mơ hình và giải bài tốn .......................................................... 80
3.2. Mơ hình hóa vịi phun tia trong lị đốt rác thải rắn sinh hoạt ............................ 82

3.2.1. Mơ hình vòi phun tia sử dụng trong lò đốt ............................................... 82
3.2.2. Thiết lập thơng số đầu vào ....................................................................... 83
3.2.3. Quy trình thực hiện mô phỏng số bằng Ansys Fluent ............................... 84
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN ................................................................. 90
4.1. Kết quả mơ phỏng số ...................................................................................... 90
4.2. Bình luận kết quả .......................................................................................... 108
4.2.1. Khu vực cường độ dòng tia trung tâm thấp (Rej < 200) .......................... 108
4.2.2. Khu vực cường độ dòng tia trung tâm trung bình (200 < Rej < 1000)..... 108
4.2.3. Khu vực cường độ dòng tia trung tâm cao (Rej > 1000) ......................... 109
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .......................................... 110
5.1 Kết luận ......................................................................................................... 110
5.2. Hướng phát triển ........................................................................................... 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 112

v


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thơng số kỹ thuật lị đốt rác thải sinh hoạt WFS-500 ................................... 3
Bảng 1.2. Thông số kỹ thuật lò đốt rác thải CNC100 ................................................... 5
Bảng 1.3. Thơng số kỹ thuật lị đốt rác JKA-230RK .................................................... 6
Bảng 1.4. Thơng số kỹ thuật lị đốt rác SH7 ................................................................. 6
Bảng 1.5. Thơng số kỹ thuật của lị đốt rác thải NHS-100 ............................................ 8
Bảng 1.6. Thông số kỹ thuật lò đốt rác kiểu SH-1000 .................................................. 8
Bảng 2.1. Thành phần chất thải rắn ở Hà Nội............................................................. 18
Bảng 2.2. Tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị một số địa phương năm 2014 ..... 19
Bảng 2.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò đốt chất thải rắn sinh hoạt .................. 25
Bảng 2.4. Nồng độ (C) của các thông số ơ nhiễm trong khí thải lị đốt ....................... 26
Bảng 2.5. Hệ số vùng, khu vực Kv ............................................................................. 27
Bảng 2.6. Hệ số tiêu hao khơng khí α......................................................................... 28

Bảng 2.7. Thành phần nhiên liệu FO theo lượng mol ................................................. 29
Bảng 2.8. Lượng khơng khí cần thiết để đốt 100 Kg dầu FO ...................................... 29
Bảng 2.9. Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 Kg dầu FO..................... 30
Bảng 2.10. Thành phần rác thải sinh hoạt chuyển thành lượng mol ............................ 31
Bảng 2.11. Lượng khơng khí cần thiết để đốt 100 kg rác ........................................... 32
Bảng 2.12. Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg rác .......................... 33
Bảng 2.13. Đặc tính của mỏ phun thấp áp và cao áp .................................................. 39
Bảng 2.14. Thành phần và lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp ............................. 41
Bảng 2.15. Nhiệt độ bắt đầu biến dạng dưới tải trọng của một vài loại gạch chịu lửa . 46
Bảng 2.16. Giá trị trung bình của mạch nhiệt ............................................................. 47
Bảng 2.17. Thành phần dầy FO (%) ........................................................................... 51
Bảng 2.18. Thành phần rác sinh hoạt (%)................................................................... 52
Bảng 2.19. Nồng độ các chất phát sinh trong quá trình cháy khi đốt nhiên liệu .......... 52
Bảng 2.20. Nồng độ các chất phát sinh trong quá trình cháy khi đốt rác..................... 54

vi


Bảng 2.21. Nồng độ các chất ơ nhiễm từ lị đốt .......................................................... 55
Bảng 2.22. Hiệu quả lọc theo cỡ hạt η(δ) .................................................................. 60
Bảng 2.23. Áp suất riêng phần của SO2 (mmHg) tại bề mặt phân chia hai pha ........... 62
Bảng 2.24. Bảng thể hiện độ hòa tan của SO2 trong nước ở 40℃ và áp suất 1atm ...... 63
Bảng 2.25. Nồng độ phần mole SO2 trong pha khí và pha lỏng .................................. 63
Bảng 2.26. Bảng kết quả hệ số Henry ........................................................................ 65
Bảng 2.27. Khối lượng riêng của dung dịch NAOH 10% (kg/m3 ) theo nhiệt độ ........ 65
Bảng 2.28. Độ nhớt động học của dung dịch NAOH 10% (Cp)theo nhiệt độ .............. 65
Bảng 2.29. Chiều cao phần tách lỏng Hc và đáy Hđ .................................................... 70
Bảng 2.30. Hệ số dự trữ k .......................................................................................... 72
Bảng 2.31. Hiệu suất của một số loại bơm ................................................................. 73
Bảng 2.32. Hệ số an tồn cơng suất β ........................................................................ 73

Bảng 2.33. Thông số đáy và nắp ................................................................................ 76
Bảng 3.1. Giá trị vận tốc theo hệ số Reynolds của dòng tia trung tâm ........................ 83
Bảng 3.2. Giá trị vận tốc theo hệ số Reynolds của dịng tia ngồi .............................. 84

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Lị đốt chất thải sinh hoạt WFS-500 ............................................................. 3
Hình 1.2. Lị đốt rác thải CNC1000 ............................................................................. 4
Hình 1.3. Lị đốt rác thải dạng lị quay JKA-230RK ..................................................... 5
Hình 1.4. Lị đốt rác thải dạng lị tĩnh SH7 ................................................................... 6
Hình 1.5. Lị đốt rác thải NHS-100 .............................................................................. 7
Hình 1.6. Dây chuyền lị đốt rác thải SH-1000 ............................................................. 8
Hình 1.7. Cấu tạo lị đốt ............................................................................................... 9
Hình 1.8. Sơ đồ cơng nghệ lị đốt rác sử dụng nguyên liệu đốt ................................... 10
Hình 1.9. Buồng làm mát khí ..................................................................................... 10
Hình 1.10. Cấu tạo Lị đốt khơng sử dụng ngun liệu phụ trợ................................... 11
Hình 1.11. Sơ đồ cơng nghệ lị đốt rác khơng sử dụng ngun liệu phụ trợ ................ 12

vii


Hình 1.12. Cấu tạo lị đốt rác thải dạng lị quay.......................................................... 13
Hình 1.13. Cấu tạo lị đốt rác thải dạng lị tĩnh ........................................................... 14
Hình 1.14. Sơ đồ cơng nghệ lị đốt rác thải rắn sinh hoạt thiết kế ............................... 15
Hình 2.1. Rác thải sinh hoạt ....................................................................................... 17
Hình 2.2. Quá trình thu gom rác thải .......................................................................... 19
Hình 2.3. Bãi chơn lấp rác thải ................................................................................... 21
Hình 2.4. Cơng nghệ hầm biogas trong việc xử lí rã thải ............................................ 22
Hình 2.5. Sản xuất phân hữu cơ chất thải sinh hoạt .................................................... 23
Hình 2.6. Sơ đồ quy trình cơng nghệ .......................................................................... 57
Hình 2.7. Cyclone ...................................................................................................... 59

Hình 2.8. Biểu diễn đường cân bằng nồng độ phần mol SO2 ...................................... 64
Hình 3.1. Mơ hình rối của ANSYS Fluent ................................................................. 81
Hình 3.2. Mơ hình vịi phun tia đồng trục .................................................................. 82
Hình 3.3. Khởi tạo mơ phỏng dịng chảy .................................................................... 84
Hình 3.4. Vật thể sau khi được tạo (2D) ..................................................................... 85
Hình 3.5. Vào cơng cụ chia lưới................................................................................. 85
Hình 3.6. Vật thể sau khi được chia lưới .................................................................... 86
Hình 3.7. Chia nhỏ kích thước cạnh bề mặt bằng lệnh Edge Sizing ............................ 86
Hình 3.8. Kết quả chia lưới vật thể sau khi chia nhỏ kích thước ................................. 87
Hình 3.9. Các mặt đầu vào, đầu ra và tường của vật thể ............................................. 87
Hình 3.10. Các mục Setup ......................................................................................... 88
Hình 3.11. Ví dụ kết quả của một q trình chạy mơ phỏng ....................................... 88
Hình 3.12. Kết quả trường hợp Rej = 200, Rea = 250 .................................................. 89

Hình 4.1. Kết quả trường hợp Rej = 200, Rea = 150.................................................... 90
Hình 4.2. Kết quả trường hợp Rej = 200, Rea = 250.................................................... 91
Hình 4.3. Kết quả trường hợp Rej = 200, Rea = 350 ................................................... 91

viii


Hình 4.4. Kết quả trường hợp Rej = 200, Rea = 500 .................................................... 92
Hình 4.5. Kết quả trường hợp Rej = 200, Rea = 750 ................................................... 93
Hình 4.6. Kết quả trường hợp Rej = 200, Rea = 1000 ................................................. 93
Hình 4.7. Kết quả trường hợp Rej =200, Rea = 1500 .................................................. 94
Hình 4.8. Kết quả trường hợp Rej = 500, Rea = 150 ................................................... 95
Hình 4.9. Kết quả trường hợp Rej = 500, Rea = 250 ................................................... 95
Hình 4.10. Kết quả trường hợp Rej = 500, Rea = 350 ................................................. 96
Hình 4.11. Kết quả trường hợp Rej = 500, Rea = 500 ................................................. 97
Hình 4.12. Kết quả trường hợp Rej = 500, Rea = 750 ................................................. 97

Hình 4.13. Kết quả trường hợp Rej = 500, Rea = 1000 ................................................ 98
Hình 4.14. Kết quả trường hợp Rej = 500, Rea = 1500 ................................................ 99
Hình 4.15. Kết quả trường hợp Rej = 1000, Rea = 150 ............................................... 99
Hình 4.16. Kết quả trường hợp Rej = 1000, Rea = 250 ............................................. 100
Hình 4.17. Kết quả trường hợp Rej = 1000, Rea = 350 ............................................. 101
Hình 4.18. Kết quả trường hợp Rej = 1000, Rea = 500 ............................................. 101
Hình 4.19. Kết quả trường hợp Rej = 1000, Rea = 750 ............................................. 102
Hình 4.20. Kết quả trường hợp Rej = 1000, Rea = 1000 ........................................... 103
Hình 4.21. Kết quả trường hợp Rej = 1000, Rea = 1500 ........................................... 103
Hình 4.22. Kết quả trường hợp Rej = 1500, Rea = 150 ............................................. 104
Hình 4.23. Kết quả trường hợp Rej = 1500, Rea = 250 ............................................. 105
Hình 4.24. Kết quả trường hợp Rej = 1500, Rea = 350 ............................................. 105
Hình 4.25. Kết quả trường hợp Rej = 1500, Rea = 500 ............................................. 106
Hình 4.26. Kết quả trường hợp Rej = 1500, Rea = 750 ............................................. 107
Hình 4.27. Kết quả trường hợp Rej = 1500, Rea = 1000 ........................................... 107
Hình 4.28. Kết quả trường hợp Rej = 1500, Rea = 1500 ........................................... 108

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CTR: Chất thải rắn

ix


TP. HCM: Thành phố Hồ Chí Minh
CTRSH: Chất thải rắn sinh hoạt
TNHH MTV: Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường

x

Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vòi phun tia

MỞ ĐẦU

Ngày nay, kinh tế của đất nước ngày càng phát triển, đi cùng với sự phát triển đó
là các nhu cầu sống của con người được tăng lên. Trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày
ln có những loại rác thải được bỏ đi nhưng số lượng rất là lớn địi hỏi cần phải có các
biện pháp để xử lý. Trong đó sử dụng lị đốt là một biện pháp hữu hiệu. Các lò đốt rác
phần lớn sử dụng các loại nhiên liệu như: dầu DO, dầu FO,… Các loại nhiên liệu đốt
của lò tạo ra tro bụi, các khí thải như: CO, CO2, SO2, NO2,… Các khí này khi thải ra
môi trường sẽ gây ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng, vì vậy phải có giải pháp để xử lý
những khí độc hại này trước khi thải ra ngồi mơi trường. Hiến nay, có rất nhiều loại lị
đốt nhưng loại lị đốt sử dụng cơng nghệ vịi phun tia thì rất ít.
Do đó, có thể nói đề tài “ Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh
hoạt năng suất 1000kh/h sử dụng công nghệ vòi phun tia ” là một đề tài rất hay để nghiên
cứu và học tập.
Với đề tài này, chúng em sẽ cũng nhau khảo sát, nghiên cứu thiết kế lị đốt và mơ phỏng
cơng nghệ vịi phun tia sử dụng trong lị đốt bằng phần mềm mơ phỏng số ANSYS
Fluent.
Ngồi các mục đích chính đã được nêu ở trên thì đề tài cịn giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về
các loại rác thải và cách xử lý rác thải một cách hợp lý góp phần bảo vệ mơi trường xanh
– sạch – đẹp.
Đà Nẵng, ngày 24 tháng 6 năm 2020
Sinh viên thực hiện
Võ Văn Trực
Hồ Minh Tính
Nguyễn Đình Sa

SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

1


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vịi phun tia

Chương 1. KHẢO SÁT TỔNG QUAN LỊ ĐỐT RÁC THẢI RẮN
SINH HOẠT

1.1. Phân loại, ưu nhược điểm các lò đốt rác
1.1.1. Chia theo nguyên liệu đốt
❖ Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt
- Là lò đốt dùng nguyên liệu phụ trợ để giúp quá trình cháy hiệu quả hơn. Một số nguyên
liệu đốt như gas, dầu DO, điện, than.
- Ưu điểm
+ Thể tích và khối lượng CTR giảm tới mức nhỏ nhất so với ban đầu, CTR được
xử xý khá triệt để (giảm 80 ÷ 90% khối lượng hữu cơ trong CTR, CTR chuyển thành
dạng khí trong thời gian ngắn trong khi các phương pháp khác đòi hỏi thời gian xử lý
lâu hơn).
+ Thu hồi năng lượng: nhiệt của q trình có thể tận dụng cho nhiều mục đích
khác nhau như phát điện, sản xuất hơi nước nóng.
+ Là một thành phần quan trọng trong chương trình quản lý tổng hợp CTR.
+ CTR có thể được xử lý tại chỗ mà không cần phải vận chuyển đi xa, tránh được
các rủi ro và giảm chi phí vận chuyển.
+ Phương pháp này chỉ cần một diện tích đất tương đối nhỏ trong khi phương

pháp chơn lấp cần phải có một diện tích rất lớn.
+ Hiệu quả xử lý cao đồi với các loại chất thải hữu cơ chứ vi trùng lây nhiễm
(chất thải y tế), cũng như các loại chất thải nguy hại khác (thuốc bảo vệ thực vật, dung
môi hữu cơ, chất thải nhiễm dầu,...).
+ Kỷ thuật này phù hợp đối với chất thải trơ về mặt hóa học, khó phân hủy sinh
học. Các chất ơ nhiễm trong khí thải sinh ra từ q trình đốt có thể xử lý tới mức cần
thiết để hạn chế tối đa các tác động tiêu cực đến môi trường.
+ Tro, cặn cịn lại chủ yếu là vơ cơ, trơ về mặt hóa học.
- Nhược điểm
+ Khơng phải tất cả các CTR đều có thể đốt được, ví dụ như chất thải có hàm
lượng ẩm q cao hay các thành phần khơng cháy cao (chất thải vô cơ).
+ Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các phương pháp xử lý khác bao gồm chi
phí đầu tư xây dựng lị, chi phí vận hành và xử lý khí thải lớn.
+ Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp, đòi hỏi năng lực kỷ thuật và tay nghề
cao, chế độ tập huấn tốt.
+ Yêu cầu nhiên liệu đốt bổ sung nhằm duy trì nhiệt độ trong buống đốt.

SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

2


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vòi phun tia

+ Những tiềm năng tác động đến con người và mơi trường có thể xảy ra, nếu các
biện pháp kiểm sốt q trình đốt, xử lý khí thải khơng đảm bảo. Việc kiểm sốt các vấn
đề ơ nhiễm do kim loại nặng từ q trình đốt có thể gặp khó khăn đối với chất thải có

chứa kim loại nặng như Pb, Cr, Hg, Ni,...
+ Lò sau một thời gian phải ngừng để bảo dưỡng, làm gián đoạn quá trình xử lý.
+ Xử lý CTR bằng phương pháp nhiệt khơng cịn mới với thế giới nhưng chất
thải được đốt có thành phần, tính chất khác nhau, địi hỏi phải áp dụng những cơng nghệ
thích hợp, quy trình vận hành hợp lý mới đạt được hiệu quả đốt cũng như hiệu quả kinh
tế trong vận hành.
+ Tro và bùn sinh ra từ hệ thống xử lý khí thải phải được xử lý theo cơng nghệ
đóng rắn hoặc chơn lấp an tồn.
- Với lị đốt chất thải dịng WFS là một loại máy được phát triển trên cơ sở công nghệ
Nhật Bản (WFS-30, WFS-50, WFS-150, WFS-300, WFS-500), có tính năng độc đáo và
tiên tiến với kích thước nhỏ gọn, hiệu quả cháy cao, công nghệ đốt hợp lý, mức độ gây
hại khơng cao,...[1].

Hình 1.1. Lị đốt chất thải sinh hoạt WFS-500
• Với thông số kỹ thuật cơ bản:
Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật lị đốt rác thải sinh hoạt WFS-500
STT

Thơng số kỹ thuật

1

Cơng suất đốt

2

Kích thước lị (LxHxW)

3

Chiều rộng miệng

4

Đường kính ngồi của ống khói

WFS-500
300-400kg/ lần (3-6 lần/ ngày)
3x2x4,8m
1080x1280mm
460mm

❖ Lị đốt không sử dụng nguyên liệu phụ trợ (Tự rác đốt rác - Đốt rác bằng khơng
khí tự nhiên)
- Lị đốt này có cơng nghệ dựa hồn tồn trên cơ sở đối lưu tự nhiên của dịng vật chất
SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

3


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vòi phun tia

do sự chênh lệch nhiệt độ tạo ra. Việc kiểm sốt và cung cấp oxy trong q trình cháy
được điều khiển bằng việc đóng mở các cửa cấp gió chun dụng. Cơng nghệ khí hóa
của rác thải được tận dụng triệt để, tạo ra lượng khí cháy, cháy ngay các lớp trên của vật
liệu. Lượng nhiệt duy trì q trình cháy trong lị do bản thân rác thải tạo ra trên cơ sở
tận dụng tối đa lượng nhiệt bức xạ, lượng nhiệt trong q trình phản ứng hóa học phân

hủy rác mà không cần dùng đến bất kỳ nguồn năng lượng nào từ bên ngoài.
- Ưu điểm
+ Đốt bằng khí tự nhiên mà khơng cần nhiên liệu (dầu, ga,…) đốt kèm.
+ Tốc độ đốt rác nhanh do ứng dụng những tiến bộ mới về công nghệ đốt nên lị
tuy nhỏ gọn, chiếm ít diện tích mặt bằng nhưng công suất đốt lại rất cao.
+ Đốt trực tiếp rác tươi khơng phải qua họng sấy, có thể đốt được rác có độ ẩm
100% hoặc q bão hịa nên khơng cần làm sân phơi.
+ Vận hành đơn giản, có thể hoạt động liên tục 24/24h trong thời gian dài
+ Chi phí xử lý tính trên 1 tấn rác thải rất thấp.
- Nhược điểm
+ Sử dụng phương pháp xử lý này tốn nhiều chi phí hơn khi xây dựng cũng như
bảo trì. Yêu cầu nhiệt trị cao. Mất thêm thời gian đề xử lý tro sau khi đốt.
+ Tuy hạn chế được tối đa lượng khí thải nhưng một phần khí thải thốt ra có thể
gây ảnh hưởng đến mơi trường.
+ Nếu có sự thay đổi về thành phần chất thải có thể gây ảnh hưởng đến sự an tồn
của lị, ảnh hưởng đến độ bền cũng như tác như tác động xấu tới mối trường.
- Hiện nay, không chỉ ở Việt Nam mà trên thế giới hiện nay đều có xu hướng đốt chất
thải rắn sinh hoạt bằng lò đốt không sử dụng nhiên liệu phụ trợ. T-TECH Việt Nam là
một công ty cổ phần công nghệ đi đầu trong việc sử dụng lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
bằng khí tự nhiên, với nhiều thiết kế tương ứng từng công suất khác nhau như: CNC300,
CNC500, CNC1000,... đáp ứng nhiều loại đô thị khác nhau. Tiêu biểu là sản phẩm lị
đốt CNC1000 [2].

Hình 1.2. Lị đốt rác thải CNC1000

SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

4

Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vịi phun tia

• Với thơng số kỹ thuật cơ bản:
Bảng 1.2. Thơng số kỹ thuật lị đốt rác thải CNC100
STT

Thơng số kỹ thuật

CNC1000

1

Kích thước lị (WxHxL)

2350x2600x4884 mm

2

Cơng suất

Từ 400kg – 1000kg/h

3

Chiều cao và đường kính ống khói

Cao 20,5m – Đường kính D700

4

Trọng lượng

Khoảng 22 tấn

5

Diện tích bãi tập kết rác

> 500m2
- Buồng đốt rác sơ cấp: V= 5,2m3

6

Buồng đốt: 4 buồng

- Buồng đốt tro sơ cấp: V= 1,2m3
- Buồng đốt khí thứ cấp kép: V= 2,2m3 và
2,2m3
- Cửa chính đưa rác vào: 730x520mm

7

Kích thước lị

- Cửa đốt tro lần 2: 720x250mm
- Cửa lấy tro sơ cấp: 720x250mm
- Cửa lấy tro thứ cấp: 720x250mm

1.1.2. Chia theo cấu trúc lò
❖ Lò quay (Chuyển động quay)
- Có cấu tạo hình trụ, nằm ngang, chuyển đơng quay quanh trục của lị làm chất thải
được đảo trộn đều, nâng cao hiệu quả cháy. Lò được chế tạo với cơng suất lớn, chi phí
đầu tư và vận hành rất cao.
- Với nhu cầu xử lý rác với khối lượng lớn, hầu hết các nước đều không thể khơng biết
đến sản phẩm lị đốt rác dạng lị quay của Cơng ty Microteknik [3].

Hình 1.3. Lị đốt rác thải dạng lị quay JKA-230RK

SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

5


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vịi phun tia

• Với thơng số kỹ thuật cơ bản:
Bảng 1.3. Thơng số kỹ thuật lị đốt rác JKA-230RK
STT

Thơng số kỹ thuật

JKA-230RK

1

Hiệu suất đốt cháy

2

Buồng đốt: 2 buồng

3

Công suất

4

Thời gian lưu khí thải qua
≥ 2s
buồng thứ cấp

99%
- Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp ≥ 800℃
- Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp ≥ 1050℃ ∓ 50℃
500/1000/1500/2000kg/h

❖ Lị tĩnh (khơng chuyển động)
- Có cấu tạo đơn giản, hiệu quả. Cơng suất thiết kế của lị tĩnh thường là nhỏ và trung
bình. Cung cấp một lượng gió mạnh để xáo trộn chất thải do đó địi hỏi sử dụng quạt
cơng suất lớn dẫn đến tiêu hao năng lượng lớn. Thường khơng thích hợp với những chất
thải có kích thước lớn.
- Tiêu biểu trong việc xử lý rác thải bằng lò tĩnh, lò đốt rác của Công ty TNHH Năng
lượng nhiệt Thành Thành Công là một ví dụ điển hình [4].

Hình 1.4. Lị đốt rác thải dạng lị tĩnh SH7
• Với thơng số kỹ thuật cơ bản:
Bảng 1.4. Thơng số kỹ thuật lị đốt rác SH7
STT

Thơng số kỹ thuật

SH7

1

Lưu lượng khí thải nhỏ
1000kg/h
nhất

2

Buồng đốt: 2 buồng

- Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp: 650 - 850℃

SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

6


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vòi phun tia

- Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp: 850 - 1150℃
3

Cơng suất

4

Thời gian lưu khí thải qua
≥ 2s
buồng thứ cấp

500/1000kg/h

1.1.3. Chia theo công nghệ đốt
❖ Đốt bằng phương pháp tự nhiên.
- Đốt rác trực tiếp bằng khơng khí, tự sinh ra nhiệt và duy trì sự cháy mà khơng cần dùng
đến nhiên liệu phụ trợ như gas, dầu,...
❖ Đốt bằng cơng nghệ áp suất dương (tạo gió cưỡng bức dạng thổi).
- Sử dụng quạt gió để cấp khí trực tiếp vào lị làm tăng lưu lượng khí cấp vào và hiệu
suất cháy của lò.
- Tuy nhiên, sử dụng quạt hút sẽ tiêu hao năng lượng điện năng rất lớn và chi phí vận
hành rất cao do quạt phải vận hành trong mơi trường nhiệt độ cao, khí thải độc hại chứa
chất ăn mòn và đặc biệt bụi bám vào cánh quạt nên quạt dễ bị ăn mòn, lệch tâm làm quạt
nhanh chóng bị hư hỏng. Khí cấp trực tiếp qua quạt gió sẽ làm nguội lị.
- Hàn Quốc cũng đã góp phần khơng nhỏ vào cơng cuộc xử lý rác thải sinh hoạt bằng
các lị đốt với cơng suất khác nhau, tiêu biểu như lò đốt rác HANARO 1000kg/h (NHS100) [5].

Hình 1.5. Lị đốt rác thải NHS-100

SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

7


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vịi phun tia

• Với thơng số kỹ thuật cơ bản:
Bảng 1.5. Thơng số kỹ thuật của lị đốt rác thải NHS-100
Thơng số kỹ thuật

STT

NHS-1000

2

Chiều cao và đường kính ống
Cao 14,5m – Đường kính 650mm
khói

3

Buồng đốt: 2 buồng

- Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp: > 11001300℃

4

Công suất

1000 - 1200kg/h

5

Thời gian lưu khí thải qua buồng
> 2s
thứ cấp

- Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp: 800-1000℃

❖ Đốt bằng công nghệ áp suất âm (tạo gió cưỡng bức dạng hút).
- Hút khí tự nhiên. Khơng làm tiêu tốn điện năng. Khí được sấy nóng trước khi vào lò.
- Ở Việt Nam, STEPRO hiện đang làm Công ty phát triển mạnh về lĩnh vực chế tạo, lắp
đặt lò đốt chất thải rắn sinh hoạt bằng công nghệ áp suất âm với nhiều mẫu như: SH500, SH-1000, SH-2000, SH-3000, SH-5000, SH-10000, SH-20000 [6].

8
7

1

3

4

9

5
6

2

Hình 1.6. Dây chuyền lò đốt rác thải SH-1000
1. Tập kết rác; 2. Máy xé bao; 3. Băng chuyền; 4. Máy phân loại; 5. Rác thơ;
6. Túi nilon; 7. Lị đốt; 8. Ống xả; 9. Xử lý khí.
• Với thơng số kỹ thuật cơ bản:
Bảng 1.6. Thơng số kỹ thuật lị đốt rác kiểu SH-1000
Thơng số kỹ thuật

STT

SH-1000

1

Cơng suất

1000kg/h

2

Kiểu lị

Lõ tĩnh

SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

8


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vịi phun tia

3

Kích thước chính (WxLxH)

2x4,5x3m

4

Thời gian lưu cháy

2s

5

Buống đốt: 2 buồng

6

Nhiệt độ khí thải

≤ 180

7

Chiều cao ống khói

20m

8

Khối lượng

30T

- Nhiệt độ buồng sơ cấp: ≥ 450
- Nhiệt độ buồng thứ cấp: ≥ 950

1.2. Cấu tạo, năng suất, chức năng của các loại lò đốt
1.2.1. Lò đốt sử dụng nguyên liệu đốt
- Thành lị: Được xây bằng gạch samot, có thể chịu nhiệt được 1650℃, tiếp theo được
lót lớp bê tông cách nhiệt chất lượng cao, nên nhiệt không truyền ra ngồi vỏ lị, khơng
bị tổn thất nhiệt, đảm bảo an toàn lao động. Vỏ ngoài làm bằng thép (thép CT3, thép
không rỉ tùy vào sự chọn của khách hàng), độ dày của vỏ thép tùy thuộc vào cơng suất
lị.
- Vòi đốt: Dạng vòi 2 cấp chất lượng cao.
- Buồng đốt sơ cấp: Có tác dụng để hóa khí các chất nguy hại, sử dụng cơng nghệ hóa
khí chất thải, được duy trì ở nhiệt độ 650÷850℃ [7].

a

b

Hình 1.7. Cấu tạo lò đốt
a. Mặt trước; b. Mặt sau.
1. Cửa đưa rác vào (cửa cấp liệu); 2. Cửa thu hồi những rác không cháy (trên sàng); 3.
Cửa thu hồi tro (dưới sàng); 4. Cửa cấp gió (điều chỉnh lưu lượng khí cấp vào buồng
đốt). Buồng nhiệt phân, than hóa rác hữu cơ (giải quyết cúm gia cầm); 5. Kính quan
sát lửa; 6. Van điều chỉnh lưu lượng khí ống khói (nhằm giảm nhiệt thốt ra từ lị); 7.
Ống khói; 8. Buồng đốt thứ 3, đốt khói lần 2 trước khi thải ra ngồi.
SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

9


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vịi phun tia

3
11

11

10

5

6

4

9

7

8

2

Hình 1.8. Sơ đồ cơng nghệ lị đốt rác sử dụng nguyên liệu đốt
1. Nạp rác; 2. Buồng đốt sơ cấp; 3. Buồng đốt thứ cấp; 4. Buồng lưu nhiệt;
5. Làm nguội; 6. Hấp thụ; 7. Tách ẩm; 8. Hấp phụ; 9. Ống khói; 10. Nước vơi;
11. Nước làm mát.
- Buồng đốt thứ cấp: Có tác dụng đốt cháy khói thải đi từ buồng sơ cấp sang. Buồng đốt
thứ cấp đựơc duy trì nhiệt độ từ 1050÷1250℃. Sử dụng vòi đốt hai cấp. Khi nhiệt độ
dưới 1050℃ hai bép đốt hoạt động. Khi nhiệt độ trên 1250℃, một bép đốt tự tắt, bép
đốt cịn lại duy trì nhiệt độ. Khi nhiệt độ xuống dưới 1050℃, bép đốt tự khởi động lại
để duy trì nhiệt độ trong khoảng quy định. Q trình đóng tắt được điều khiển tự động.
- Buồng lưu nhiệt: Có đường kính trong khác nhau tuỳ thuộc vào cơng suất, được lót lớp
bê tơng chịu nhiệt. Khí thải đi từ buồng đốt thứ cấp được đi vào buồng lưu nhiệt và do
được bảo ơn nên khí thải tiếp tục được đốt cháy, kéo dài thời gian lưu cháy. Sau khi ra
khỏi buồng lưu nhiệt, khí thải đi vào buồng làm mát.
- Buồng làm mát khí: Có các phần tiếp xúc với khí thải làm bằng thép khơng rỉ. Tại đây
thực hiện q trình trao đổi nhiệt giữa khói và nước/ khơng khí để hạ nhiệt độ khói thải
xuống 400℃ trước khi đi vào tháp hấp thụ và xử lý khói. Khi sử dụng nước làm mát sẽ
sinh ra nước nóng do q trình trao đổi nhiệt sẽ được giải nhiệt và sử dụng tuần hoàn
hoặc sử dụng cho các mục đích khác nhau trong nhà máy/cơ sở.
5

4

6

1
2

3

Hình 1.9. Buồng làm mát khí
1. Bảng điều khiển điện tử; 2. Cụm đốt; 3. Cửa nộp rác; 4. Cảm biến nhiệt;
5. Bơm Ejector; 6. Quạt làm mát.
SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

10


Khảo sát, thiết kế và mơ phỏng lị đốt rác thải rắn sinh hoạt năng suất 1000kg/h
sử dụng công nghệ vịi phun tia

- Hệ thống xử lý khói
+ Buồng hấp thụ: Dung dịch nước vôi trong được bơm cao áp bơm vào tháp qua
các vòi phun dạng zicler làm bằng thép không rỉ, tạo sương mù trong tháp, làm tăng khả
năng tiếp xúc giữa pha khí và pha nước. Vì vậy bụi và các khí axit, kim loại nặng được
loại bỏ hồn tồn. Tháp làm bằng thép khơng rỉ. Khói thải sau khi xử lý đi lên ống khói
phóng ra mơi trường.
+ Hệ thống tách ẩm: Khí sau khi hấp thụ bằng dung dịch vôi trong dược đi qua
bộ phận tách ẩm trước khi đi vào buồng hấp phụ bằng than hoạt tính.
+ Buồng hấp phụ: sử dụng các lớp than hoạt tính có tác dụng hấp phụ khí
Hidrocarbon hữu cơ kể cả Dioxins/Furans chưa xử lý hết các công đoạn trước. Khí thải

sau khi xử lý đi lên ống khói trước khi thải vào mơi trường.
+ Bể lắng, giải nhiệt và trung hòa: Nước sau khi xử lý được chảy vào hệ thống
giải nhiệt, sau đó đi bể lắng để lắng bụi, được kiềm hóa bằng nước vơi trong đến pH >10
và tiếp tục được bơm tuần hoàn trở lại.
- Hệ thống điều khiển: Điều khiển hoạt động của lò và các đồng hồ báo nhiệt độ lò sơ
cấp, nhiệt độ lị thứ cấp, nhiệt độ ống khói được lắp đặt trong tử điều khiển đặt ngay
trước lò tạo điều kiện thao tác dễ dàng cho công nhân vận hành . Tủ điều khiển cịn có
chức năng báo động, bảo vệ tự ngắt khi sốc nhiệt hoặc bị mất pha.
- Năng suất trung bình khoảng 1000kg/h.
1.2.2. Lị đốt khơng sử dụng ngun liệu phụ trợ

1
2
3
8
4
5
6

7

Hình 1.10. Cấu tạo Lị đốt khơng sử dụng ngun liệu phụ trợ
1. Ống khói; 2. Kết cấu khung lò; 3. Ghi lò; 4. Cửa nạp rác; 5. Cửa đốt lại tro;
6. Cửa lấy khí; 7. Cửa lấy khí phụ; 8. Tường lị.
SVTH: Nguyễn Đình Sa, Hồ Minh Tính, Võ Văn Trực

GVHD: TS. Lê Minh Đức

11