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

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

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

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

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

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

VII. TỔNG HỢP CHI PHÍ DỰ TOÁN

​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

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

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:

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.

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.