Đốt rác phát điện là một công nghệ không còn xa lạ với một số nước phát triển nhưng tại Việt Nam còn khá ít. Hãy cùng máy biến áp Vintec tìm hiểu và trao đổi dưới đây nhé!
1. Công nghệ đốt rác phát điện là gì?
Là một dạng công nghệ được áp dụng khá phổ biến tại các nước phát triển. Đốt rác phát điện đã đem lại những hiệu quả nhất định trong việc xử lý rác, giảm ô nhiễm môi trường với khả năng xử lý lượng rác lớn một cách triệt để. Vì vậy, công nghệ này đã trở thành lựa chọn hàng đầu của các nước có nguồn đất đai và năng lượng hạn hẹp.

2. Nguyên lý hoạt động
Các loại hình lò đốt rác được sử dụng cũng bao gồm nhiều loại với các phương thức đốt khác nhau như lò đốt hở thủ công, lò đốt một cấp, lò đốt nhiểu cấp, lò đốt thùng quay, lò đốt tầng sôi, lò đốt nhiều tầng, lò đốt kiểu nhiệt phân, lò đốt kiểu khí hóa.
Việc xử lý rác thải thành năng lượng (Waste to Energy) đã tồn tại từ lâu ở các nước phát triển do lượng nhiệt sinh ra từ quá trình đốt rác có thể sử dụng để sản xuất hơi nước hay nước nóng trong các lò hơi phục vụ cho nhu cầu sưởi ấm ở các nước ôn đới, còn để phát điện thì muộn hơn nhiều. Một số sáng chế nộp đơn đăng ký bản quyền từ đầu những năm 1980 cho việc đốt chất thải phát điện. Khoảng đầu những năm 2000, những lò đốt rác và những trung tâm xử lý rác lớn ra đời và phát triển mạnh hơn với lượng rác đốt lớn để có thể sản xuất hơi quá nhiệt để làm quay turbine cho sản xuất điện.
Vậy công nghệ đốt rác phát điện hoạt động thế nào? Chúng ta hãy xem quy trình cơ bản của một mô hình đốt rác phát điện:

Thu gom và phân loại rác. Việc thu gom và phân loại rác thải là vấn đề quan trọng để xử lý rác hiệu quả. Đặc điểm chung của rác thải là tính chất đa dạng với nhiều loại hình từ kim loại, mảnh sành sứ, rác thải hữu cơ từ thực phẩm, giấy, nilon và các sản phẩm cao su, plastic và nhiều khi có cả đất đá nữa. Trong các thành phần rác thải như vậy, việc thu gom và đốt rác sẽ gặp các vấn đề sau:
- Nếu rác thải có quá ít thành phần cháy được hoặc rác quá ẩm, việc đốt rác là không khả thi vì lượng nhiệt sinh ra không đủ cho quá trình cháy tiếp diễn lâu dài. Điều này thường xảy ra với những khu vực có nhiều lượng rác hữu cơ;
- Thành phần rác có chứa nhiều nilon hay các hợp chất nhựa, thực phẩm dạng thịt, cao su, vải vụn, pin v.v thì hàm lượng chất cháy nhiều hơn nhưng thường có những phát thải độc hại có tính axit cao và những phát thải furan, Dioxin, hơi chì gây độc hại cho môi trường;
- Thành phần rác thải chứa nhiều cục lớn, cứng, cồng kềnh gây khó khăn trong việc chuyên chở, phân loại loại bỏ;
- Việc thu gom và tập kết rác thải luôn gây ô nhiễm mùi khiến cho người lao động và các hộ dân sống gần nơi tập kết và nhà máy xử lý chịu ảnh hưởng trực tiếp và trong nhiều trường hợp sẽ phát sinh những phản đối mạnh mẽ.
Chế biến rác thải thành nhiên liệu. Với đặc tính rác thải đa dạng như vậy, việc chế biến rác thải thành nhiên liệu bao gồm các công đoạn sau:
- Phân loại thành phần rác thải thành dạng cháy được bao gồm có các loại giấy, nilon, cao su v.v.; dạng hữu cơ ngâm ủ được bao gồm các loại phế thải rau, củ, quả và thực phẩm thừa, dạng chất trơ không cháy được bao gồm các loại đất đá, sành sứ, vật liệu xây dựng v.v. Việc phân loại này chỉ có thể thực hiện một cách tương đối với các hệ thống máy phân loại hiện nay.
- Các hợp chất cháy được có thể được tách ra cho ráo nước để sấy khô, nghiền chế biến thành các viên nhiên liệu hoặc đốt luôn tùy theo dạng công nghệ sử dụng.
- Các hợp chất hữu cơ có thể đem chôn lấp đúng kỹ thuật hoặc ngâm ủ để sản sinh khí sinh học CH4 và sau đó đốt khí này trong lò hơi.
- Các chất trơ có thể đem chôn lấp.
Việc phân loại cũng có thể tách ra các chất, vật liệu có khả năng tái sử dụng hoặc tái chế như nhựa, nilon, các loại kim loại để bán.
3. Một số công nghệ đốt rác phát điện
Hiện nay, công nghệ đốt chất thải phát điện đang được các quốc gia quan tâm vì nó thể hiện được những ưu điểm vượt bậc so với phương pháp chôn lấp và lò đốt chất thải truyền thống, như giảm được trên 90% thể tích và khối lượng chất thải; có thể tận dụng nhiệt; giảm phát thải khí nhà kính so với biện pháp chôn lấp; giảm thiểu ô nhiễm nước, mùi hôi… Có ba công nghệ lò đốt chất thải được sử dụng nhiều nhất trong các nhà máy đốt chất thải phát điện hiện nay, đó là: công nghệ lò đốt buồng lửa có ghi (stocker incinerators), công nghệ lò đốt thùng quay (Rotary Kiln incinerators) và công nghệ lò đốt tầng sôi (Fluidized Bed Incinerators). Một số đặc điểm công nghệ và các sáng chế điển hình của ba công nghệ này được trình bày dưới đây.
3.1. Công nghệ sử dụng lò đốt buồng đốt chất thải phát điện buồng lửa có ghi.
Công nghệ đốt chất thải phát điện sử dụng buồng lửa có ghi (Stoker incinerators) có nguyên lý: chất thải rắn được đốt trong một buồng lửa với không khí được làm giàu oxy cung cấp từ bên dưới. Tại đó, chất thải rắn được sấy khô và đốt cháy thành tro, phần lớn sẽ lắng xuống đáy. Một phần nhỏ tro xỉ thoát ra khỏi lò theo dòng khí thải và được thu gom, xử lý trong thiết bị xử lý khí thải. Công nghệ này có ưu điểm là có thể xử lý nhiều loại chất thải và công suất lò đốt có thể nâng lên rất cao. Tuy nhiên công nghệ có nhược điểm không thể xử lý chất thải rắn có nhiệt trị quá cao (nhiệt trị thường nhỏ hơn 3000 kcal/kg) và không thể bị gián đoạn quá trình vận hành.

3.2. Công nghệ sử dụng lò đốt thùng quay (Rotary Kiln incinerators)
Công nghệ này có lò đốt dạng hình trụ rỗng và có cấu tạo đơn giản. Khi vận hành, lò quay chậm rãi, đưa chất thải bên trong lên, xuống theo từng vòng quay. Tro xỉ thoát ra ở phần cuối của khối trụ lò trong khi dòng khí thải lại được đốt liên tiếp đến khi cháy hoàn toàn. Một phần tro xỉ cũng được đốt tiếp chung với dòng khí và được xử lý trong thiết bị xử lý khí thải. Công nghệ này có ưu điểm là có thể xử lý nhiều loại chất thải nhưng thích hợp nhất là chất thải có nhiệt trị cao và có thể xử lý được chất thải kích thước lớn. Tuy nhiên công nghệ còn có nhược điểm là dễ thất thoát nhiệt và công suất bị giới hạn (thường xử lý ít hơn 300 tấn rác thải/ngày).

3.3. Công nghệ sử dụng lò đốt tầng sôi (Fluidized Bed Incinerators)
Công nghệ đốt chất thải phát điện sử dụng lò đốt tầng sôi có nguyên lý như sau: sau khi nghiền, chất thải rắn sẽ được đưa vào trong lò đốt và được đốt cháy trong thời gian ngắn nhờ sự xáo trộn mạnh trong lò. Cho không khí đã làm giàu oxy và cát thạch anh nóng vào lò để tăng hiệu suất của quá trình cháy. Kim loại, đá và thủy tinh trong chất thải cùng với các tinh thể cát thạch anh được lấy ra ngoài theo đường đáy lò. Sau khi loại bỏ các chất khác, cát được tuần hoàn lại vào lò đốt. Hầu hết tro xỉ thoát ra khỏi lò theo dòng khí thải và được thu gom, xử lý trong thiết bị xử lý khí thải. Công nghệ này có ưu điểm là thích hợp để đốt bùn thải và có thể vận hành gián đoạn. Tuy nhiên công nghệ có nhược điểm là phải có công đoạn nghiền nhỏ chất thải rắn và công suất giới hạn.

4. Một số máy biến áp sử dụng ở nhà máy đốt rác phát điện
4.1. Máy biến áp Vintec 4000 kva kiểu hở
Máy biến áp 3 pha 4000kVA kiểu hở là sản phẩm có công xuất lớn được sử dụng nhiều trong các nhà máy đốt rác:

4.2. Máy biến áp 5000 kva Vintec
Máy biến áp 3 pha 4000kVA kiểu hở là sản phẩm có công xuất lớn được sử dụng nhiều trong các nhà máy đốt rác:

4.3 Máy biến áp 3 pha 5000 kva CTBA
Máy biến áp 3 pha 5000 kvA CTBA là sản phẩm có công xuất lớn được sử dụng nhiều trong các nhà máy đốt rác, sử dụng để biến đổi hiệu điện thế đưa lên đường truyền tải điện.
