Lọc và xử lý khí cấp cho đốt nồi hơi

I. HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ (Chiều dài tuyến 80m)

STT	Danh mục vật tư / Thiết bị	Quy cách / Thông số kỹ thuật	ĐVT	SL	Đơn giá (VNĐ)	Thành tiền (VNĐ)
1	Ống Inox 304 (đoạn nổi)	DN100 (Ø114mm x 3mm)	Mét	30	450.000	13.500.000
2	Ống HDPE PN10 (đoạn ngầm)	DN125 (Ø140mm x 8.3mm)	Mét	50	220.000	11.000.000
3	Phụ kiện Inox 304	Co 90°, Tê, Mặt bích DN100, Gioăng cao su chịu dầu/gas	Bộ	1	18.500.000	18.500.000
4	Phụ kiện HDPE	Co, Tê, Phụ kiện hàn nhiệt DN125	Bộ	1	4.000.000	14.000.000
5	Cụm bẫy ngưng tụ nước thô	Inox 304, thể tích 50L + Van xả đáy tự động	Bộ	2	6.500.000	23.000.000
6	Giá đỡ, gối đỡ đường ống	Thép mạ kẽm nhúng nóng / Inox, cùm treo	Gói	1	17.000.000	17.000.000

CỘNG TIỂU MỤC I: 97.000.000 VNĐ

II. MÁY THỔI KHÍ BIOGAS CHUYÊN DỤNG (TĂNG ÁP)

STT	Danh mục vật tư / Thiết bị	Quy cách / Thông số kỹ thuật	ĐVT	SL	Đơn giá (VNĐ)	Thành tiền (VNĐ)
1	Máy thổi khí Root Blower Biogas	Roots Blower ATEX chống cháy nổ, đầu phủ Teflon/Inox, Q = 350-400 m³/h, P = 120 mbar, Motor 7.5 kW Ex	Bộ	1	145.000.000	145.000.000
2	Khớp nối mềm chống rung	Inox 304, DN100	Cái	2	4.200.000	8.400.000
3	Khung đế & Cao su giảm chấn	Thép định hình sơn Epoxy	Bộ	1	4.500.000	4.500.000

CỘNG TIỂU MỤC II: 157.900.000 VNĐ

III. HỆ THỐNG LỌC & XỬ LÝ KHÍ BIOGAS CHI TIẾT

STT	Danh mục vật tư / Thiết bị	Quy cách / Thông số kỹ thuật	ĐVT	SL	Đơn giá (VNĐ)	Thành tiền (VNĐ)
1	Cụm tháp khử H2S (Khô)	Tháp đôi Inox 304 trụ đứng D600 x H2000 mm, van đảo chiều 3 ngả	Cụm	1	175.000.000	175.000.000
2	Hạt quặng lọc H2S (Fe2O3)	Hạt quặng xốp chuyên dụng hoàn nguyên	Tấn	1,2	28.000.000	33.600.000
3	Cụm tách ẩm Chiller làm lạnh	Chiller 3 HP (4°C) + Trao đổi nhiệt tấm bản Inox 316L + Demister pad	Cụm	1	195.000.000	195.000.000
4	Cụm bẩy nước thô	Nhựa, phụ kiện	Bộ	2	8.500.000	17.000.000
5	Cụm lọc bụi tinh (5 µm)	Bầu lọc vỏ Inox 304, lõi lọc sợi tổng hợp chịu hóa chất	Bộ	1	39.500.000	39.500.000

CỘNG TIỂU MỤC III: 460.100.000 VNĐ

IV. CỤM ĐẦU ĐỐT KHÍ BIOGAS & THIẾT BỊ AN TOÀN

STT	Danh mục vật tư / Thiết bị	Quy cách / Thông số kỹ thuật	ĐVT	SL	Đơn giá (VNĐ)	Thành tiền (VNĐ)
1	Đầu đốt khí Biogas chuyên dụng	Đầu đốt 2 cấp / Tuyến tính, 1.500 - 1.800 kW, quạt gió cưỡng bức, mắt thần cảm biến ngọn lửa	Bộ	1	365.000.000	365.000.000
2	Bộ dập lửa ngược (Flame Arrester)	Inox 316, DN100, chuẩn ATEX	Cái	2	12.500.000	25.000.000
3	Cụm van an toàn (Gas Valve Train)	Solenoid valve ngắt khẩn Ex, Rơ-le áp suất min/max, van điều áp	Bộ	1	35.000.000	35.000.000
4	Van xả áp tự động (Relief Valve)	Dải cài đặt 100 - 150 mbar	Cái	1	6.500.000	6.500.000

CỘNG TIỂU MỤC IV: 431.500.000 VNĐ

V. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN & ĐO LƯỜNG (AUTOMATION)

STT	Danh mục vật tư / Thiết bị	Quy cách / Thông số kỹ thuật	ĐVT	SL	Đơn giá (VNĐ)	Thành tiền (VNĐ)
1	Tủ điều khiển trung tâm PLC/HMI	Tủ sơn tĩnh điện, PLC Siemens/Schneider, HMI 7 inch, biến tần quạt/máy thổi	Tủ	1	85.000.000	85.000.000
2	Cảm biến & Thiết bị đo	Đồng hồ áp màng Inox (0-200 mbar), cảm biến áp 4-20mA, đầu dò rò rỉ CH4/H2S	Bộ	1	-	-
3	Dây cáp điện & Vật tư phụ	Cáp động lực, cáp tín hiệu chống nhiễu, ống luồn cáp	Gói	1	22.000.000	22.000.000

CỘNG TIỂU MỤC V: 107.000.000 VNĐ

VI. CHI PHÍ NHÂN CÔNG, LẮP ĐẶT & VẬN HÀNH THỬ

STT	Nội dung công việc thi công / Triển khai	ĐVT	SL	Đơn giá (VNĐ)	Thành tiền (VNĐ)
1	Nhân công thi công tuyến ống 80m (Đào đất đi ngầm + Lắp giá đỡ)	Gói	1	25.000.000	25.000.000
2	Nhân công lắp đặt máy móc, trạm lọc & cụm đầu đốt	Gói	1	45.000.000	45.000.000
3	Chi phí kiểm định áp suất đường ống & Thử tải, cân chỉnh hệ thống	Gói	1	25.000.000	25.000.000

CỘNG TIỂU MỤC VI: 95.000.000 VNĐ

VII. TỔNG HỢP CHI PHÍ DỰ TOÁN

STT	Hạng mục công việc	Chi phí chi tiết (VNĐ)
I	Hệ thống đường ống dẫn khí (80m)	97.000.000
II	Máy thổi khí Biogas tăng áp	157.900.000
III	Hệ thống lọc & Xử lý khí Biogas	460.100.000
IV	Cụm đầu đốt Biogas & Thiết bị an toàn	431.500.000
V	Hệ thống điều khiển & Đo lường	107.000.000
VI	Chi phí nhân công lắp đặt & Vận hành thử	95.000.000
-	TỔNG CỘNG TRƯỚC THUẾ (NET)	1.348.500.000
-	Dự phòng phí vật tư / Biến động giá (5%)	-
=	TỔNG DỰ TOÁN KHUYẾN NGHỊ (Chưa VAT)	1.348.500.000

Bằng chữ: Một tỷ, ba trăm bốn mươi tám triệu, năm trăm ngàn đồng chẵn (chưa bao gồm Thuế Giá trị gia tăng VAT).​

​

​VIII. GHI CHÚ KỸ THUẬT & ĐIỀU KIỆN BÁO GIÁ

• Lựa chọn đường ống nổi/ngầm: Báo giá trên cấu hình 30m ống nổi Inox 304 và 50m đi ngầm bằng HDPE PN10.
• Nồng độ khí H2S đầu vào: Dự toán tính toán ứng với nồng độ H2S <= 2.500 ppm. Nếu kết quả đo kiểm khí thô thực tế có H2S > 3.000 ppm, hệ thống bắt buộc cần bổ sung tháp rửa sinh học (Biological Scrubber) phía trước tháp khử khô, chi phí dự kiến tăng thêm 120.000.000 - 150.000.000 VNĐ.
• Tiêu chuẩn an toàn: Tất cả máy thổi, cụm van điều khiển và thiết bị điện trong vùng nguy hiểm khí biogas đều đạt tiêu chuẩn chống cháy nổ ATEX/Ex-proof.
• Hiệu lực báo giá: Đơn giá vật tư/thiết bị có giá trị trong vòng 30 ngày kể từ ngày lập dự toán.

BÁO CÁO TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CẤP KHÍ BIOGAS CHO NỒI HƠI CÔNG SUẤT 2 TẤN/GIỜ

Tính toán lưu lượng, đường ống (80m), áp suất vận hành & Hệ thống lọc khí chi tiết

1. Tính toán lượng khí Biogas tiêu thụ cho nồi hơi 2 tấn/giờ

Nồi hơi công suất 2 tấn hơi/giờ (áp suất vận hành tiêu chuẩn 8 – 10 bar) đòi hỏi nguồn cung cấp nhiệt lượng ổn định để hóa hơi nước từ nhiệt độ nước cấp đầu vào (~25°C) thành hơi bão hòa nhiệt độ cao.

1.1 Các thông số đầu vào định mức

• Nhiệt lượng cần thiết sản xuất 1 kg hơi bão hòa: q = 650 kcal/kg
• Công suất nhiệt thực tế yêu cầu của nồi hơi: Q_yêucầu = 2.000 kg/h × 650 kcal/kg = 1.300.000 kcal/h
• Nhiệt trị thấp của khí Biogas (hàm lượng CH4 từ 55% - 60%): LHV_biogas = 5.200 kcal/m³ (khoảng 5.000 - 5.300 kcal/m³)
• Hiệu suất nhiệt trung bình của nồi hơi đốt Biogas: η = 83% (0,83)

1.2 Công thức tính toán lưu lượng tiêu thụ

V_biogas = Q_yêucầu / (LHV_biogas × η) Công thức tính lưu lượng khí Biogas cần thiết (m³/h)

Thay số vào công thức:

V_biogas = 1.300.000 / (5.200 × 0,83) ≈ 301,2 m³/h Lưu lượng tiêu thụ tính toán ở 100% tải thiết kế

KẾT LUẬN LƯU LƯỢNG: Để bảo đảm hệ thống vận hành an toàn ngay cả khi chất lượng khí suy giảm hoặc khi nồi hơi vận hành vượt tải điểm, lưu lượng cấp khí thiết kế cho hệ thống cần dự phòng ở mức: 300 – 350 m³/h (tương đương 0,083 – 0,097 m³/s).

2. Tính toán đường ống dẫn khí (Chiều dài L = 80m)

Tuyến ống dẫn khí từ khu vực hầm Biogas/bể chứa về nhà nồi hơi có chiều dài L = 80 m. Việc lựa chọn đường kính ống phải tối ưu giữa vận tốc khí để tránh lắng đọng/rút mòn và hạn chế tổn thất áp suất trên đường ống.

2.1 Đề xuất vận tốc khí chuẩn

Theo tiêu chuẩn thiết kế đường ống dẫn khí áp suất thấp và trung bình, vận tốc dòng khí Biogas đạt chuẩn tối ưu trong khoảng: v = 10 – 12 m/s. Lựa chọn vận tốc thiết kế v = 11 m/s.

2.2 Tính toán đường kính trong tối thiểu (D)

Dựa trên phương trình lưu lượng liên tục Q = v × A = v × (π × D² / 4), ta rút ra đường kính trong tối thiểu:

D = √[ (4 × Q) / (π × v) ] Phương trình xác định đường kính trong ống dẫn

Quy đổi lưu lượng thiết kế Q = 350 m³/h = 0,0972 m³/s và v = 11 m/s:

D = √[ (4 × 0,0972) / (3,1416 × 11) ] ≈ 0,106 m = 106 mm Kết quả tính toán đường kính trong

2.3 Lựa chọn kích thước & vật liệu ống

Thông số / Thông tin	Lựa chọn Chấp nhận	Lựa chọn Tối ưu (Khuyên dùng)
Kích thước ống (Nominal)	DN100 (Ø114 mm) Đường kính trong ~102 mm	DN125 (Ø140 mm) Đường kính trong ~128 mm
Vật liệu đề xuất	Ống HDPE PN10 / PN16 (Kháng ăn mòn, đi ngầm đất)	Inox 304 / Inox 316 (Chống ăn mòn H2S tuyệt đối)

2.4 Tính toán tổn thất áp suất & Áp suất máy thổi

1. Chiều dài tương đương (L_td): Bao gồm 80 m ống thẳng + tổn thất cục bộ qua co, lăng, van phân phối ≈ 100 – 110 m.
2. Tổn thất áp suất trên ống (ΔP_đường ống): Với ống DN100, Q = 350 m³/h, tổn thất đạt ≈ 8 – 12 mbar (800 – 1.200 Pa).
3. Tổn thất áp suất qua hệ thống lọc & đệm: ΔP_lọc ≈ 20 – 30 mbar.
4. Áp suất yêu cầu tại béc phun đầu đốt (Burner): P_đầu đốt ≈ 30 – 50 mbar.

P_máy thổi = P_đầu đốt + ΔP_đường ống + ΔP_lọc = 50 + 12 + 30 = 92 mbar (≈ 9,2 kPa) Tính toán tổng áp suất yêu cầu cho máy thổi khí Biogas

 

CẤU HÌNH MÁY THỔI KHÍ: Chọn máy thổi khí Biogas chuyên dụng kiểu Roots Blower (đạt tiêu chuẩn chống cháy nổ ATEX), lưu lượng thiết kế 350 – 400 m³/h, cột áp làm việc khuyên dùng từ 100 – 120 mbar (10 – 12 kPa).

3. Thiết kế chi tiết hệ thống lọc & Xử lý khí Biogas

Khí Biogas thô chưa qua xử lý chứa nhiều tạp chất nguy hại: độ ẩm no (100% RH), bụi mùn cơ học và đặc biệt là khí H2S với hàm lượng cao (1.000 – 5.000 ppm). Việc đầu tư hệ thống lọc đầy đủ là bắt buộc để bảo vệ thiết bị và đầu đốt nồi hơi.

3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý khí

​​​

3.2 Chi tiết từng cụm thiết bị trong hệ thống lọc

1. Cụm bẫy ngưng tụ & Tách ẩm sơ cấp (Dewatering)

• Bẫy nước trọng lực (Moisture Trap): Bố trí tại điểm thấp nhất ngay sau bể biogas và các điểm trũng trên tuyến ống 80m để thu Gom nước ngưng tự do.
• Bộ tách ẩm làm lạnh sâu (Gas Chiller Unit): Hạ nhiệt độ dòng khí xuống 4 - 5°C bằng cụm làm lạnh Chiller kết hợp bộ trao đổi nhiệt tấm bản Inox 316. Phương pháp này cưỡng bức hơi nước ngưng tụ hoàn toàn.
• Lưới tách giọt bắn (Demister Pad Inox 316): Loại bỏ các hạt sương mù mịn, đưa độ ẩm tương đối của khí về mức < 60% RH trước khi đưa vào đầu đốt.

2. Cụm khử khí H2S (Desulfurization Unit)

• Mục tiêu xử lý: Giảm hàm lượng H2S từ > 2.000 ppm xuống dưới 150 - 200 ppm nhằm triệt tiêu nguy cơ ăn mòn đốm rỗ béc phun và tạo axit H2SO4 gây rách rỗ ống trao đổi nhiệt nồi hơi.
• Phương pháp: Tháp hấp phụ hóa học khô bằng Oxit sắt (Fe2O3).
• Cấu tạo tháp: Dạng trụ đứng chất liệu Inox 304, bên trong chứa vật liệu hạt quặng sắt/xỉ sắt xốp active.
• Phản ứng hóa học: Fe2O3·H2O + 3 H2S → Fe2S3 + 4 H2O
• Cấu hình vận hành: Bố trí 2 tháp chạy song song (1 tháp làm việc, 1 tháp dự phòng/hoàn nguyên vật liệu).

3. Cụm lọc bụi & Cặn cơ học (Particulate Filter)

• Lọc bụi thô (50 µm): Lắp đặt trước máy thổi để bảo vệ cánh quạt Roots Blower khỏi hạt cát, bụi sinh học.
• Lọc bụi tinh (5 µm): Sử dụng lõi lọc xếp nếp bằng chất liệu tổng hợp chịu hóa chất hoặc lưới Inox 316L xếp chồng, loại bỏ hoàn toàn vi hạt cơ học trước khi vào cụm van nhiên liệu.

4. Cụm an toàn & Khống chế sự cố (Safety Train)

• Bộ dập lửa ngược (Flame Arrester): Bắt buộc lắp đặt tại 2 vị trí chiến lược — ngay sau tháp lọc khí và ngay trước cụm đầu đốt nồi hơi để ngăn nguy cơ cháy ngược vào tuyến ống.
• Van ngắt khẩn cấp (Solenoid Emergency Valve): Van điện từ tự động đóng chặt khi nhận tín hiệu từ hệ thống báo rò rỉ khí CH4/H2S hoặc sự cố mất điện.
• Van xả áp tự động (Pressure Relief Valve): Bảo vệ an toàn cho đường ống khi áp suất vượt ngưỡng 150 mbar.
• Hệ thống đo lường: Đồng hồ đo áp suất màng Inox kết hợp cảm biến áp suất truyền tín hiệu 4-20mA về trung tâm điều khiển PLC.