Tài liệu Nghiên cứu đánh giá một số chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và môi trường của công nghệ đốt chất thải rắn có tận dụng nhiệt tại một số doanh nghiệp nhỏ và vừa ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN CÓ TẬN DỤNG NHIỆT TẠI MỘT SỐ DOANH NGHIỆP NHỎ VÀ VỪA Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH Hà Nội – Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG NGHỆ ĐỐT CHẤT THẢI RẮN CÓ TẬN DỤNG NHIỆT TẠI MỘT SỐ DOANH NGHIỆP NHỎ VÀ VỪA Ở VIỆT NAM Chuyên ngành : KỸ THUẬT NHIỆT - LANH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : 1. PGS.TS Phạm Hoàng Lương Hà Nội – Năm 2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên tác giả luận văn : Nguyễn Mạnh Cường Đề tài luận văn: Nghiên cứu đánh giá một số chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và môi trường của công nghệ đốt chất thải rắn có tận dụng nhiệt tại một số doanh nghiệp nhỏ và vừa ở Việt Nam Chuyên ngành: Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Mã số SV: CA170313 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày 22/11/2019 với các nội dung sau: Ghi chú rõ tài liệu nguồn gốc tham khảo . Bổ sung cột tham chiếu QCVN 30:2012/BTNMT tại bảng 4.20 Sửa đơn vị tổng chi phí tại bảng 4.7 Sửa lỗi chính tả và các ký hiệu đơn vị. Bổ sung phân tích ảnh hưởng của đặc tính nhiên liệu và chế độ vận hành của lò hơi P.A 2 đến tuổi thọ thiết bị hệ thống. 6. Bổ sung tính toán phần thải tro xỉ của 2 phương án 7. Tham chiếu các chi phí tư vấn, quản lý dự án theo quy định nhà nước. 8. Đề cập bổ sung thêm phát thải CO2 trong quá trình trồng cây và thu hoạch. 9. Thay đổi tiêu đề chương 5. 1. 2. 3. 4. 5. Giáo viên hướng dẫn Ngày tháng 12 năm 2019 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần 1 ngày 11/11/2014 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc tới PGS. TS Phạm Hoàng Lương, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể các thầy cô Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt – Lạnh, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Nguyễn Mạnh Cường iii SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan bản luận văn này do tôi tự nghiên cứu, tính toán dưới sự hướng dẫn của thầy giáo, PGS.TS Phạm Hoàng Lương. Để hoàn thành bản luận văn này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi. Nếu sai, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định. Học Viên Nguyễn Mạnh Cường Nguyễn Mạnh Cường iv SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh MỤC LỤC Mục Nội dung Trang LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... iii LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................. v DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................ vi DANH SÁCH HÌNH ẢNH ................................................................................... ix MỞ ĐẦU ...................................................................................... 1 1.1 Sự cần thiết của đề tài................................................................................. 1 1.2 Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2 1.3 Phương pháp thực hiện đề tài ..................................................................... 3 1.4 Cấu trúc của luận văn ................................................................................. 3 TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU THAN, SINH KHỐI VÀ RÁC THẢI RẮN TẠI VIỆT NAM ....................................................................... 5 2.1 Tổng quan về nhiên liệu và tình hình rác thải tại Việt Nam ........................ 5 2.1.1 Nhiên liệu than ................................................................................. 5 2.1.2 Nhiên liệu sinh khối.......................................................................... 8 2.1.3 Hiện trạng rác thải tại Việt Nam ..................................................... 11 2.2 Tình hình sử dụng nhiên liệu rắn tại Việt Nam ......................................... 17 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐỐT NHIÊN LIỆU RẮN VÀ XỬ LÝ RÁC THẢI RẮN TẠI VIỆT NAM ........................................................ 20 3.1 Lò hơi đốt than ......................................................................................... 20 3.1.1 Lò hơi đốt than kiểu ghi tĩnh ........................................................... 20 3.1.2 Lò hơi đốt than kiểu ghi xích .......................................................... 22 3.1.3 Lò hơi đốt than kiểu phun ............................................................... 23 3.1.4 Lò hơi đốt than kiểu tầng sôi .......................................................... 25 3.2 Lò hơi đốt sinh khối ................................................................................. 26 3.3 Xử lý rác thải rắn tại Việt Nam ................................................................. 26 3.3.1 Các phương pháp xử lý rác tại Việt Nam ........................................ 26 3.3.2 Lò đốt rác ....................................................................................... 29 Nguyễn Mạnh Cường i SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh MÔ HÌNH CÔNG NGHỆ ĐỐT NHIÊN LIỆU RẮN TẬN DỤNG NHIỆT TRONG CN VỪA VÀ NHỎ TẠI VIỆT NAM ......................... 32 4.1 Giới thiệu mô hình lò hơi đốt than truyền thống cấp hơi bão hòa cho công nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam ( P.A 1). .......................................................... 34 4.1.1 Sơ đồ công nghệ lò hơi đốt than...................................................... 34 4.1.2 Thông số kỹ thuật và môi trường lò hơi đốt than............................. 36 4.1.3 Chỉ tiêu tài chính lò hơi đốt than ..................................................... 44 4.2 Giới thiệu mô hình lò đốt rác thải kết hợp sinh khối, tận dụng nhiệt để cấp nhiệt cho công nghiệp vừa và nhỏ ( P.A 2) ........................................................ 53 4.2.1 Thuyết minh công nghệ P.A 2 ........................................................ 53 4.2.2 Thông số kỹ thuật và môi trường .................................................... 66 4.2.3 Các thông số vận hành nhà máy theo P.A 2 .................................... 71 4.2.4 Các chỉ tiêu tài chính ...................................................................... 75 SO SÁNH CÔNG NGHỆ LÒ HƠI ĐỐT THAN KIỂU TRUYỀN THỐNG VÀ LÒ ĐỐT RÁC THẢI KẾT HỢP NHIÊN LIỆU SINH KHỐI, TẬN DỤNG NHIỆT ĐỂ CẤP NHIỆT CHO SME ................................ 86 5.1 So sánh các chỉ số kỹ thuật ....................................................................... 86 5.2 So sánh hiệu quả kinh tế ........................................................................... 88 5.2.1 So sánh về mặt vốn đầu tư ban đầu ................................................. 88 5.2.2 So sánh về chi phí vận hành, bảo dưỡng sửa chữa .......................... 89 5.2.3 So sánh về hiệu quả kinh tế đầu tư .................................................. 91 5.2.4 Kết luận chung về so sánh hiệu quả kinh tế của hai phương án: ...... 92 5.3 So sánh các chỉ số tác động môi trường .................................................... 92 5.3.1 Tổng phát thải theo quan điểm vòng đời ......................................... 93 5.3.2 Chi phí biên giảm phát thải CO2 ..................................................... 98 KẾT LUẬN VÀ CÁC KIẾN NGHỊ ........................................ 100 6.1 Kết luận.................................................................................................. 100 6.2 Các kiến nghị ......................................................................................... 102 6.2.1 Các kiến nghị về mặt kỹ thuật công nghệ...................................... 102 6.2.2 Các kiến nghị về mặt chính sách – pháp lý. .................................. 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... a Nguyễn Mạnh Cường ii SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT P.A 1: Phương án 1 P.A 2: Phương án 2 CP: Chi phí CPBGPT: Chi phí biên giảm phát thải EM: Phát thải GDP: Tổng sản phẩm quốc nội CN: Công nghiệp SME: Doanh nghiệp vừa và nhỏ RTR: Rác thải rắn NLHT: Nhiên liệu hóa thạch NPV: Giá trị hiện tại thuần BDSC: Bảo dưỡng sửa chữa C&I: Đo lường và điều khiển Nguyễn Mạnh Cường v SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1: GDP của Việt Nam từ năm 1986 đến 2017 Bảng 1.2: Tỷ lệ đóng góp của công nghiệp vào nền kinh tế Việt Nam Bảng 2.1 Kết quả kiểm tra thành phần công nghệ của than tại Việt Nam Bảng 2.2 Kết quả phân tích thành phần hóa học của than Bảng 2.3 Tiềm năng từ nông nghiệp tại Việt Nam năm 2010: Bảng 2.4 : Tiềm năng cây sinh khối từ cây thân gỗ tại Việt Nam năm 2010 Bảng 2.5: Thành phần hóa học của một số loại sinh khối thông dụng Bảng 2.6: Chất thải rắn năm 2003, 2008, và năm 2016 Bảng 2.7: Chi tiết thành phần rác thải rắn sinh hoạt tại một số bãi chôn lấp năm 2009-2011 Bảng 2.8: Thống kê thành phần CTR theo hàm lượng hóa học Bảng 2.9: Nguồn năng lượng điện tại Việt Nam năm 2015 Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật của lò hơi đốt than Bảng 4.2: Các thiết bị chính kèm theo lò hơi dốt than Bảng 4.3: Mặt bằng bố trí của dự án lò hơi đốt than Bảng 4.4: Nồng độ chất thải trong khói thải lò hơi đốt than Bảng 4.5: Chi phí đầu tư hệ thống lò than theo tính toán của chủ đầu tư ( VNĐ) Bảng 4.6: Chi phí nhân công phương án lò hơi đốt than( VNĐ) Bảng 4.7: Chi phí nhiên liệu, điện phương án lò hơi đốt than( VNĐ) Bảng 4.8: Tổng hợp chi phí phương án lò hơi đốt than( VNĐ ) Bảng 4.9: Doanh thu phương án lò hơi đốt than. ( Đơn vị VNĐ) Nguyễn Mạnh Cường vi SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Bảng 4.10: Dòng tiền phương án lò than ( đơn vị triệu đồng) Bảng 4.11: Giá trị hiện thu hồi thuần NPV phương án lò than ( Đơn vị triệu đồng ) Bảng 4.12: Dòng tiền tích lũy phương án lò than ( Đơn vị triệu đồng ) Bảng 4.13: Thông số chính của lò hơi tận dụng nhiệt Bảng 4.14: Thông số cơ sở của dự án theo P.A 2 Bảng 4.15: Thành phần công nghệ của rác và sinh khối (củi) Bảng 4.16: Diện tích mặt bằng bố trí của nhà máy P.A 2 Bảng 4.17: Thông số kỹ thuật vận hành nhà máy theo P.A 2 Bảng 4.18: Nhân sự vận hành nhà máy theo P.A 2 Bảng 4.19: Chi phí nhiên liệu sản xuất 1 tấn hơi của nhà máy theo P.A 2 Bảng 4.20: Nồng độ chất thải trong khói thải nhà máy theo P.A 2 Bảng 4.21: Chi phí đầu tư P.A 2 Bảng 4.22: Chi phí nhân công theo P.A 2 Bảng 4.23: Tổng hợp chi phí năm của nhà máy P.A 2 Bảng 4.24: Doanh thu của nhà máy P.A 2 Bảng 4.25: Số liệu dòng tiền P.A 2 ( Đơn vị : Triệu đồng) Bảng 4.26: Tính toán NPV của P.A 2 ( Đơn vị : Triệu đồng) Bảng 4.27: Dòng tiền quy đổi lũy kế ( Đơn vị : Triệu đồng) Bảng 5.1: Thông số kỹ thuật của 2 phương án Bảng 5.2: Tổng hợp các chỉ số kinh tế của hai phương án. ( Đơn vị : triệu đồng) Bảng 5.3: Nhiên liệu và điện cần thiết tạo 1 tấn hơi nước của 2 phương án Bảng 5.4: Phát thải khi CO2 khi khai thác nguyên vật liệu Bảng 5.5: Phát thải CO2 khi vận chuyển nguyên vật liệu Nguyễn Mạnh Cường vii SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Bảng 5.6: Phát thải CO2 khi đốt nguyên vật liệu Bảng 5.7: Phát thải CO2 khi chôn lấp sản phẩm sau đốt Bảng 5.8: Tổng hợp hệ số phát thải của các nhiên liệu đốt Bảng 5.9: So sánh phát thải CO2 khi cùng tạo ra 1 tấn hơi có cùng thông số Nguyễn Mạnh Cường viii SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 2.1 : Sơ đồ xử lý rác thải phổ biến hiện nay Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý cấp nhiệt cho công nghiệp vừa và nhỏ Hình 3.1 : Lò hơi ống lửa Hình 3.2: Lò hơi đốt than ống lò ống lửa Hình 3.3: Lò hơi ống nước bao hơi ngang Hình 3.4: Lò hơi ống ghi xích Hình 3.5: Lò hơi than phun – NMNĐ Duyên Hải 1 Hình 3.6: Lò hơi tầng sôi Hình 3.7: Lò hơi đốt sinh khối Hình 3.8: Sơ đồ công nghệ khí hóa Hình 3.9: Sơ đồ công nghệ khí hóa Plasma Hình 3.10: Công nghệ lò đốt rác thùng quay Hình 3.11: Công nghệ lò đốt rác trên ghi Hình 3.12: Công nghệ lò đốt rác tầng sôi Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lò hơi đốt than ghi xích Hình 4.2: Cấu tạo lò ghi xích Hình 4.3: Bản thể lò ghi xích Hình 4.4: Sơ đồ lắp đặt hệ thống lò hơi đốt than Hình 4.5: Mặt bằng bố trí thiết bị hệ thống lò hơi đốt than Hình 4.6: Biểu đồ dòng tiền phương án lò than Hình 4.7 Biểu đồ dòng tiền tích lũy phương án lò than Nguyễn Mạnh Cường ix SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Hình 4.8 Sơ đồ nguyên lý công nghệ P.A 2 Hình 4.9 Mặt cắt dọc dây truyền công nghệ P.A 2 Hình 4.10 Bãi tập kết rác Hình 4.11 Xe xúc đổ rác vào gầu tải Hình 4.12 Cửa cấp liệu vào lò bằng thủy lực Hình 4.13 Ghi lò kiểu bậc thang lắc Hình 4.14 Cấu tạo lò tận dụng nhiệt Hình 4.15 : Lắp đặt lò hơi tận dụng nhiệt Hình 4.16 : Cấu tạo thiết bị xử lý bụi kiểu cyclon 1 vòng xoáy Hình 4.17 : Cấu tạo thiết bị xử lý bụi kiểu hấp phụ và bể rửa bụi Hình 4.18 : Ảnh bể rửa bụi Hình 4.19 : Sơ đồ kết nối lò đốt rác, lò tầng sôi và lò tận dụng nhiệt Hình 4.20 : Băng tải cấp nhiên liệu sinh khối cho lò tầng sôi Hình 4.21 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước ngầm Hình 4.22 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước cation cấp nước cho lò hơi Hình 4.23 : Sơ đồ cấp hơi từ lò hơi tới hộ tiêu thụ Hình 4.24 : Sơ đồ điểm đo lấy tín hiệu của hệ thống C&I Hình 4.25 Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà máy (P.A 2) Hình 4.26 : Biểu đồ dòng tiền P.A 2 Hình 4.27: Biểu đồ dòng tiền quy đổi lũy kế Hình 6.1: Sơ đồ phân loại và sơ chế rác Hình 6.2: Gầu ngoạm bốc rác vào máy xé túi trước khi phân loại Hình 6.3. Băng tải phân loại thủ công Nguyễn Mạnh Cường x SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Hình 6.4: Sàng quay phân loại rác Hình 6.5: Cấu tạo của hệ thống xử lý khói thải sử dụng ống venturi kết hợp thiết bị hập thụ Hình 6.6: Sơ đồ xử lý nước thải từ hệ thống xử lý khói thải Nguyễn Mạnh Cường xi SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết của đề tài Từ năm 1986 Việt Nam thực hiện chính sách mở cửa kinh tế với khẩu hiệu công nghiệp hóa hiện đại hóa. Từ đó đến nay Việt Nam luôn nằm trong nhóm những nước có tốc độ phát triển nhanh nhất thế giới. Điều này được thể hiện thông qua chỉ số tăng trưởng GDP tại bảng 1.1 Bảng 1.1: GDP của Việt Nam từ năm 1986 đến 2017 : 18 Năm GDP 1986- 1991- 1996- 2001- 2006- 2010- 1990 1995 2000 2005 2010 2015 4,4% 8,2% 7,6% 7,34% 6,32% 5,9% 2017 6,81% Cùng với sự phát triển kinh tế của Việt Nam, sự phát triển công nghiệp là một trong những mũi nhọn quan trọng bậc nhất, góp phần lớn trong bức tranh phát triển kinh tế của Việt Nam, chi tiết tại bảng 1.2 Bảng 1.2: Tỷ lệ đóng góp của công nghiệp vào nền kinh tế Việt Nam : 19 Năm CN % 1986- 1991- 1996- 2001- 2006- 2010- 1990 1995 2000 2005 2010 2015 25.24 27.52 33.11 39.42 36.74 33.09 2017 33.34 Tuy nhiên trong mỗi sự việc luôn có hai mặt, với sự phát triển của kinh tế, đặc biệt là phát triển công nghiệp đã nảy sinh nhiều vấn đề tồn tại cần khắc phục, trong đó nổi bật là các vấn đề: + Vấn đề 1: Nguồn NLHT của Việt Nam cũng như thế giới đang ngày một cạn kiệt, cần tìm các nguồn năng lượng khác thay thế. Nguyễn Mạnh Cường 1 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh + Vấn đề 2: Phát thải đang ngày càng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường đặc biệt là khí thải nhà kính làm biến đổi khí hậu. Để khắc phục vấn đề này, các nước phát triển đã nhiều lần họp bàn và đã đưa ra các nghị định nhằm làm giảm khí thải nhà kính như Nghị định thư Kyoto 1997. Điểm mấu chốt để giải quyết vấn đề này là phải cải tiến công nghệ năng lượng sạch và tiết kiệm năng lượng để giảm phát thải nhà kính. + Vấn đề 3: RTR trong công nghiệp, sinh hoạt tăng nhanh (8-15%/năm). Nếu không có biện pháp kịp thời xử lý rác thải, sẽ gây nguy hại đến môi trường sống và sức khỏe của chúng ta. Từ những vấn đề mặt trái nổi bật trong quá trình phát triển đất nước như trên, vấn đề đặt ra là phải tìm ra các nguồn năng lượng mới có thể thay thế NLHT và có những công nghệ đốt phù hợp để giảm phát thải khí nhà kính. Ngoài ra còn phải tìm các giải pháp giảm RTR cũng như tận dụng tối đa rác thải rắn làm nguyên liệu đốt tận dụng nhiệt hoặc nguyên liệu sản xuất các sản phẩm khác như phân bón, vật liệu xây dựng.. 1.2 Mục tiêu của đề tài Từ những vấn đề đặt ra ở trên, mục tiêu của đề tài là nghiên cứu tìm kiếm giải pháp công nghệ sử dụng nguồn rác thải rắn thay thế nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam So sánh giải pháp mới ( sử dụng rác thải rắn) và giải pháp truyền thống ( sử dụng nhiên liệu hóa thạch) về các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế, môi trường. Qua đó khằng định ưu điểm nội trội của giải pháp mới Đề xuất các cải tiến về công nghệ nhằm góp phần làm công nghệ mới được hoàn thiện hơn; hoạt động ổn định an toàn, tin cậy ít ảnh hưởng tới môi trường hơn và giảm được chi phí vận hành, nâng cao khả năng cạnh trạnh cho doanh nghiệp. Kiến nghị các ban ngành quản lý liên quan đưa ra các chủ trương, chính sách phù hợp để có thể khuyến khích, phổ biến áp dụng công nghệ mới thay thế công nghệ cũ Nguyễn Mạnh Cường 2 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh góp phần nâng cao chất lượng kỹ thuật, giảm chi phí sản xuất và đặc biệt là giảm ảnh hưởng ô nhiễm môi trường. 1.3 Phương pháp thực hiện đề tài Khảo sát, tìm hiểu thực trạng nguồn nhiên liệu hóa thạch, sinh khối, rác thải rắn; Các công nghệ đốt than, sinh khối tận dụng nhiệt và công nghệ xử lý rác tại Việt Nam. Tìm hiểu và lựa chọn giải pháp truyền thống điển hình về đốt nhiên liệu than tận dụng nhiệt phục vụ sản xuất tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam. Khảo sát thu thập các dữ liệu về thiết kế, đầu tư, vận hành, BDSC và phát thải môi trường của giải pháp điển hình. Tìm hiểu và đề xuất giải pháp đốt nhiên rác thải rắn tận dụng nhiệt phục vụ sản xuất. Khảo sát thu thập các dữ liệu về thiết kế, đầu tư, vận hành, BDSC và phát thải môi trường. Để thận tiện cho công tác đánh giá, so sánh 2 giải pháp, ta chọn 2 mô hình khảo sát có các thông số đáp ứng về cấp nhiệt phục vụ sản xuất giống nhau: Cùng công suất, áp suất, loại hơi.. Kiểm tra, tính toán so sánh về các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và môi trường của hai giải pháp. Về kỹ thuật, các giải pháp phải đáp ứng được các tiêu chuẩn Việt Nam về mặt an toàn và khí thải trong sản xuất. Về mặt kinh tế, tìm hiểu tính toán các chi phí đầu tư, vận hành... để đánh giá các chỉ số kinh tế như giá trị hiện tại thuần và thời gian hoàn vốn của 2 giải pháp. Về mặt phát thải CO2 , Tính toán so sánh phát thải CO2 theo quản điểm vòng đời và chi phí biên giảm phát thải của hai phương án. Từ những đánh giá, so sánh trên, làm rõ các ưu nhược điểm của giải pháp mới và đánh giá khả năng áp dụng giải pháp vào thực tiễn. 1.4 Cấu trúc của luận văn Chương 1: Mở đầu Chương 2: Tổng quan về nhiên liệu rắn và rác thải rắn tại việt nam Nguyễn Mạnh Cường 3 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chương 3: Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Tổng quan về công nghệ đốt nhiên liệu rắn và xử lý rác thải rắn tại việt nam Chương 4: Mô hình công nghệ đốt nhiên liệu rắn tận dụng nhiệt trong cn vừa và nhỏ tại việt nam Chương 5: So sánh công nghệ lò hơi đốt than kiểu truyền thống và lò đốt rác thải kết hợp nhiên liệu sinh khối, tận dụng nhiệt để cấp nhiệt cho SME Chương 6: Kết luận và các kiến nghị Nguyễn Mạnh Cường 4 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU THAN, SINH KHỐI VÀ RÁC THẢI RẮN TẠI VIỆT NAM 2.1 Tổng quan về nhiên liệu và tình hình rác thải tại Việt Nam 2.1.1 Nhiên liệu than Hóa thạch là nguồn nhiên liệu chủ yếu và phổ biến không những tại Việt Nam mà còn của cả thế giới. Bởi nó có nhiều ưu điểm như dễ dàng khai thác, dễ dàng sử dụng, nhiệt trị cao, vận chuyển dễ dàng…. Theo cơ quan thông tin năng lượng Hoa Kỳ (EIA) ước tính năm 2006 : nguồn năng lượng hóa thạch chiếm 86% tổng số năng lượng sản xuất trên thế giới, bao gồm 36,8% dầu mỏ, than 26,6%, khí thiên nhiên 22,9%. Các nguồn nhiên liệu không hóa thạch bao gồm thủy điện 6,3%, năng lượng hạt nhân 6,0%, và năng lượng địa nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, nhiên liệu gỗ, tái chế chất thải chiếm 0,9%. Theo BP Statistical (2016), Trữ lượng than trên thế giới đến năm 2015 còn lại khoảng 891.531triệu tấn. Bao gồm than antraxit, bitum là 403.199 triệu tấn (45,2%). Còn than á bitum và than nâu là 488.332 triệu tấn (54,8%). Tình hình tiêu thụ than trên toàn thế giới năm 2015 khoảng 3.830 triệu tấn, dự kiến đến năm 2035 là 4.586 triệu tấn . Tại Việt Nam, trữ lượng than khoảng 3,5 tỷ tấn trong đó tại vùng Quảng Ninh chiếm 3,3 tỷ tấn, còn lại được phân bố rải rác tại Thái Nguyên, Bắc Giang, Hải Dương…Ngoài ra theo thăm dò sơ bộ, vùng đồng bằng bắc bộ có lượng dự trữ than nâu khoảng 36,9 tỷ tấn ( chưa chính xác ). Chủng loại than của chúng ta cũng khá dạng: than bùn ( 1033 triệu tấn); than nâu ( 36.966 triệu tấn); than đá (17.823 triệu tấn); than antraxit ( 3,6 tỷ tấn). Như vậy than của chúng ta chủ yếu là than antraxit ( 94,7%). Thông số kỹ thuật của than tại một số mỏ chính của Việt Nam như bảng 2.1 ( thành phần công nghệ) và bảng 2.2 (thành phần hóa học ). Nguyễn Mạnh Cường 5 SHHV: CA170313 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt – Lạnh Bảng 2.1 Kết quả kiểm tra thành phần công nghệ của than tại Việt Nam 2 Tên đơn vị/ loại than/ tên mẫu Độ tro Chât bốc Độ ẩm (%) Nhiệt trị thấp Alv (%) Vpt (%) Wlv Wpt Qlvt (kcal/kg) CTT Hà Tu Cám 5 MS 1 27.20 6.24 8.52 0.81 5083 CTT Hà Lầm Cám 5 MS 1 28.64 7.97 6.83 0.74 5106 CTTT Hòn gai Cám 5 MS 1 26.07 7.60 8.47 0.71 5123 nt Cám 6a MS 1 33.20 7.52 7.29 0.84 4657 CTT Mông Dương Cám 5 MS 1 26.15 6.11 9.28 1.21 5105 CTT Quang hanh Cám 5 MS 1 24.91 6.68 8.80 1.44 5172 CTTT Cửa Ông Cám 5 MS 1 25.32 6.35 9.89 0.82 5111 Nguyễn Mạnh Cường 6 SHHV: CA170313