Các thông số tiêu biểu đánh giá hiệu quả của nhiên liệu đốt lò: than đá và bã điều

Than, bã điều hay các loại nhiên liệu khác có những đặc tính cần thiết để có thể phân biệt thành các loại nhiên liệu tốt, xấu, dễ cháy, khó cháy, có nhiệt lượng cao, nhiệt lượng thấp v.v. Để có thể hiểu được đặc điểm của nhiên liệu ta có các đặc tính bao gồm độ ẩm, hàm lượng cốc, hàm lượng chất bốc, hàm lượng tro, nhiệt trị nhiên liệu.

Độ ẩm “M”

Độ ẩm của nhiên liệu là hàm lượng nước chứa trong nhiên liệu đó. Độ ẩm toàn phầnđược xác định bằng cách sấy nhiên liệu trong tủ sấy ở nhiệt độ 1050 C cho đến khi trọng lượng nhiên liệu không thay đổi. Phần trọng lượng mất đi gọi là độ ẩm nhiên liệu. Thực ra ở nhiệt độ 1050 C chưa đủ để thải hoàn toàn độ ẩm ra khỏi nhiên liệu vì một số loại độ ẩm trong như ẩm tinh thể, thường phải ở nhiệt độ 500- 8000 C mới thóat ra ngoài được.

Độ tro “A”

Các vật chất ở dạng khoáng chất trong than khi cháy biến thành tro, Sự có mặt của chúng làm giảm thành phần cháy nghĩa là làm giảm nhiệt trị của than. Tỷ lệ tro trong nhiên liệu ảnh hưởng rất lớn đến tính chất cháy của nhiên liệu như: giảm nhiệt trị ,gây nên mài mòn bề mặt ống hấp thụ nhiệt,bám bẩn làm giảm hệ số truyền nhiệt qua vách ống,…Ngoài ra một đặc tính quan trọng nữa của tro ảnh hưởng lớn đến quá trình làm việc của thiết bị cháy là độ nóng chảy của tro.

Độ tro của nhiên liệu được xác định bằng cách đem mẫu nhiên liệu đốt đến 800- 8500 C đối với nhiên liệu rắn, 5000 C đối với nhiên liệu lỏng cho đến khi trọng lượng còn lại không thay đổi. Phần trọng lượng không thay đổi đó tính bằng phần trăm gọi là độ tro của nhiên liệu. Độ tro của madut vào khoảng 0,2- 0,3%, của gỗ vào khoảng 0,5 – 1%, của than antraxitcó thể lên tới 15 – 30% hoặc cao hơn nữa.

Một trong những đặc tính quan trọng làm ảnh hưởng đến điều kiện làm việc trong lò hơi là độ nóng chảy của tro.

Chất Bốc  (V )

Khi đem đốt nóng nhiên liệu trong điều kiện môi trường không có Ôxy thì mối liên kết các phân tử hữu cơ bị phân huỷ. Quá trình đó gọi là quá trình phân huỷ nhiệt. Sản phẩm của phân huỷ nhiệt là những chất khí được gọi là “Chất bốc” và kí hiệu là VC %, bao gồm những khí Hydro, Cacbuahydro, Cacbonoxit, Cacbonic.

Những liên kết có nhiều Oxy là những liên kết ít bền vững dễ bị phá vỡ ở nhiệt độ cao.

Vì vậy, ví dụ với than:

than càng non tuổi bao nhiêu thì chất bốc càng nhiều bấy nhiêu, than bùn (V=70%), than đá (V=10-45)%, than antraxit (V=2-9) %. Nhiệt độ bắt đầu sinh ra chất bốc phụ thuộc vào tuổi hình thành của than, than càng non tuổi thì nhiệt độ bắt đầu sinh chất bốc càng thấp. Lượng chất bốc sinh ra còn phụ thuộc vào thời gian phân huỷ nhiệt. 

Theo tiêu chuẩn ASTMD388 thì Chất bốc của nhiên liệu thành phần bay hơi của nhiên liệu đã trừ đi độ ẩm khi mẫu nhiên liệu được đốt nóng trong chén có nắp đậy kín (không đưa không khí vào) ,ở nhiệt độ 800-820OC trong thời gian 7 phút, và được kí hiệu là V (%).

Chất bốc của nhiên liệu ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy, chất bốc càng nhiều bao nhiêu thì nhiên liệu càng xốp, dễ bắt lửa và cháy kiệt bấy nhiêu. 

Thành phần cốc trong nhiên liệu (FC )

Chất rắn còn lại (đã trừ đi độ tro) của than sau khi bốc hết chất bốc thì được gọi là cốc của nhiên liệu. Cốc là thành phần chất cháy chủ yếu củanhiên liệu. Tính chất của cốc phụ thuộc vào tính chất của các mối liên hệ hữu cơ có trong các thành phần chaý.

Với than, nếu cốc ở dạng cục thì gọi là than thiêu kết ( than mỡ, than béo ), nếu cốc ở dạng bột thì gọi là than không thiêu kết (than đá ,than antraxit ). Than có nhiều chất bốc thì cốc càng xồp, thancàng có khả năng phẩn ứng cao, Các bon không những dễ bị Oxy hoá mà còn dễ bị hoàn nguyên khí CO2 thành khí CO. Than gầy và than Antrxit không không cho cốc xốp khi cháy, cho nên chúng là loại than khó chaý. Tuỳ thuộc khả năng thiêu kết của than mà than có màu sắc khác nhau. Than không thiêu kết có màu xám, than ít thiêu kết có màu ánh kim loại. Độ cứng của than phụ thuộc vào độ xốp của cốc, than càng xốp thì độ bền càng bé than càng dễ nghiền.

Nhiệt trị 

Nhiệt trị là nhiệt lượng phát ra khi cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu đựoc kí hiệu bằng chữ Q (Kj/kg). Với than, nhiệt trị của than được phân thành Nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp.

Xác đinh nhiệt trị bằng thực nghiệm được tiến hành bằng cách đo trực tiếp lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy một lượng nhiên liệu nhất định trong “ Bom nhiệt lượng kế”. Bom nhiệt lượng kế là một bình bằng thép trong chứa oxy ở áp suất 2,5 – 3,0 MN/m2. Bom được đặt trong một thùng nhỏ chứa nước ngập đền toàn bộ bom gọi là “bình nhiệt lượng kế”. Nhiệt lượng toả ra khi cháy nhiên liệu dùng để đun nóng khối lượng nước này. Người ta đo được nhiệt độ của nước nóng và suy ra nhiệt trị của nhiên liệu. Để hạn chế ảnh hưởng do toả nhiệt ra môi trường xung quanh, người ta thường đặt bình nhiệt lượng kế vào một thùng khác có hai vỏ và chứa đầy nước, đảm bảo cho không gian xung quanh nhiệt lượng kế có nhiệt độ đồng đều. Phương pháp xác định nhiệt trị bằng tính toán dựa trên cơ sở tính nhiệt lượng toả ra khi cháy từng thành phần nguyên tố của nhiên liệu. Như vậy để tính chính xác nhiệt trị cần phải xác định chính xác, cũng như ảnh hưởng của hiệu ứng nhiệt sinh ra kèm theo các phản ứng cháy.

Song trong sản phẩm cháy có hơi nước nếu như hơi nước đó ngưng đọng lại thành nước thì nó còn toả thêm một lượng nhiệt nữa. Nhiệt trị cao của nhiên liệu chính là nhiệt trị có kể đến phần lượng nhiệt thêm đó.

Các bảng dưới đây trình bày đặc tính công nghệ của

BÃ VỎ HẠT ĐIỀU 

THAN ĐÁ INDONESIA GAR3400