zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Báo cáo khoa học

BÁO CÁO " NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG VIÊN NHIÊN LIỆU SINH KHỐI TRONG LÒ HƠI TẦNG SÔI "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Báo xấu

179
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu phương pháp sản xuất viên nén nhiên liệu Biomass từ phế thải nông nghiệp đảm bảo về nhiệt trị, khối lượng riêng, độ bền cơ học,kích thước và sự đồng đều của viên nén để ứng dụng được cho lò hơi tầng sôi. Sau đó tiến hành thí nghiệm chế độ sôi ở trạng thái nguội để xác định các thông số khí động tối ưu của quá trình sôi như vận tốc không khí cần thiết, chiều cao của lớp nhiên liệu, sự phân bố áp suất và trở lực của lớp sôi. Trên cơ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO " NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG VIÊN NHIÊN LIỆU SINH KHỐI TRONG LÒ HƠI TẦNG SÔI "

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG VIÊN NHIÊN LIỆU SINH KHỐI TRONG LÒ HƠI TẦNG SÔI EXPERIMENTAL RESEARCH ON USING PELLET IN FLUIDIBED BOILERS SVTH : Thái Tấn Hòa, Nguyễn Thanh Văn Lớp 07N1, Khoa Nhiệt - Điện Lạnh, Trường đại học Bách Khoa, ĐH Đà Nẵng GVHD : PGS.TS. Hoàng Ngọc Đồng, KS Nguyễn Đức Minh Khoa Nhiệt- Điện Lạnh, Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu phương pháp sản xuất viên nén nhiên liệu Biomass từ phế thải nông nghiệp đảm bảo về nhiệt trị, khối lượng riêng, độ bền cơ học,k ích thước và sự đồng đều của viên nén để ứng dụng được cho lò hơi tầng sôi. Sau đó tiến hành thí nghiệm chế độ sôi ở trạng thái nguội để xác định các thông số khí động tối ưu của quá trình sôi như vận tốc không khí cần thiết, chiều cao của lớp nhiên liệu, sự phân bố áp suất và trở lực của lớp sôi. Trên cơ sở các thông số khí động đã xác định ta tính toán thiết kế, chế tạo buồng đốt tầng sôi và tiến hành đốt thử nghiệm để kiểm tra chất lượng quá trình cháy, xác định nhiệt độ buồng lửa và các thông số khí động thực tế từ đó ứng dụng đề tài vào thực tiễn. ABSTRACT This thread research production methods Biomass fuel pellets from agricultural waste to ensure the calorific value, density, mechanical strength, size and uniformity of tablets to be for steam fluidibed boilers. Then the experiment mode boiling in state cooled to determine the parameters of the optimal aerodynamic boiling process as required air velocity, the height of the fuel layer, the distribution of pressure and resistance of the boiling layer. On the basis of aerodynamic parameters were determined, calculate the design, manufacture and fluidized bed combustor then conducted burning tests to check the quality of combustion, determine the furnace tempera ture and aerodynamic parameters of the fact then application the subject to practice.. 1. Mở đầu Nguồn năng lượng sinh khối nước ta có trữ lượng rất lớn nhưng việc tận dụng chúng cho các mục đích năng lượng còn hạn chế cộng với nhu cầu năng lượng ngày càng cao nên việc triển khai các nghiên cứu, sản xuất viên nén Biomass từ phế phẩm nông nghiệp cho mục đích năng lượng là một hướng đi mới có tính khả thi cao, mang lại lợi ích kinh tế, giải quyết vấn đề năng lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và đảm bảo an ninh lương thực. Sử dụng viên nén nhiên liệu từ Biomass vừa tận dụng lượng phế thải từ nông nghiệp, giảm chi phí vận chuyển và lưu trữ, có thể sử dụng làm chất đốt cho nhiều loại lò công suất vừa và nhỏ, vừa cắt giảm năng lượng hoá thạch, tiết kiệm chi phí sản xuất, nhiệt trị cao, tăng chất lượng quá trình cháy, giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Bên cạnh đó, lò hơi tầng sôi là một giải pháp công nghệ sạch đang được quan tâm rộng rãi trên thế giới và Việt Nam để dần thay thế cho các dạng lò có các phương pháp đốt khác. Ưu điểm nổi bật của nó là tiết kiệm nhiên liệu, đốt được các loại nhiên liệu xấu, và các loại nhiên liệu phế thải… Đặc biệt là nồng độ chất thải có hại trong khói thải ra môi trường thấp hơn nhiều so với các loại lò khác. vì thế việc sử dụng viên nén biomass cho lò hơi tầng sôi là phù hợp và 1
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 mở ra cơ hội cắt giảm nhiên liệu hóa thạch. Bảng 1. nhiên liệu Biomass của một số nước trên thế giới (năm 1990) 2. Nội dung Sử dụng(103 tấn) Nước 2.1. Tiềm năng sinh khối trong và ngoài nước Phụ phẩm thừa từ nông nghiệp thế giới bao gồm: Canada 690 vỏ trấu(100 triệu tấn), mùn cưa(250triệu tấn), vỏ hạt Thụy Sỹ 1400 điều, bã mía, gỗ vụn(400 triệu tấn)(số liệu năm Italia 550 1990). Đức 400 Việc tận thu các phế phụ phẩm trong nông Mỹ 650 nghiệp làm viên nén năng lượng Biomass đã được các nước phát triển (đặc biệt là các nước Đan Mạch 400 ôn và hàn đới) tiến hành từ rất lâu phục vụ nhu cầu năng lượng sưởi ấm và phát điện. Ở các nước trên thế giới đã sản xuất viên nén Biomass khá Bảng 2. Tiềm năng sinh khối Việt lâu dùng với các mục đích khác nhau thể hiện bảng 1 Việt Nam là một nước nhiệt đới nhiều nắng và Nam (số liệu năm 2005) Nguồn cung cấp Tiềm năng mưa nên sinh khối phát triển nhanh. Ba phần tư lãnh thổ là đất rừng nên tiềm năng phát triển gỗ lớn, là (triệu tấn) một nước nông nghiệp nên nguồn phụ phẩm nông Rơm rạ 32,52 nghiệp phong phú. Nguồn này ngày càng tăng trưởng Trấu 6,50 cùng với việc phát triển nông nghiệp và lâm nghiệp. Bã mía 4,45 2.2. Công nghệ sản xuất viên nén Biomass Mùn cưa 5,8 2.2.1. Dây chuyền sản xuất viên nén Các loại khác 9,00 Mục đích Sản phẩm Thiết bị Các quá trình Ghi chú Tổng 59,23 đốt nhiên Sấy giảm ẩm, tăng Độ ẩm
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 chính: n= 90 ÷ 130 vòng/p. Lô cán: Cấu tạo gồm 2 bánh cán được tạo rãng để tăng lực ma sát, đảm bảo nguyên liệu được ép chặt. Đĩa cán: được khoan lỗ với đường kính phụ thuộc vào đường kính của viên nhiên liệu cần sản xuất Nguyên lý hoạt động: Biomass sau khi nghiền và sấy khô được cấp vào phần trên của máy nén viên. Tại đây các bánh cán chuyển động quay trên đĩa cán tạo ra lực ma sát ép nguyên liệu đi qua lỗ của đĩa cạn tạo thành viên nén, phía dưới đĩa cán ta điều chỉnh dao để cắt lấy những kích thước thích hợp. 2.2.3. Tính chất của viên nén Biomass Viên nén ở đây sau khi chế tạo ra có độ cứng cao có khả năng chịu va đập khó vỡ vụn, có khả năng cháy rất tốt với nhiệt trị khá cao. Các thông số thành phần của viên được nén từ trấu và mùn cưa được thể hiện qua bảng 3 Hình 2. Viên nén Biomass Bảng 3. Thành phần của viên nén Biomass(50%trấu+50%mùn cưa) Qlvt (kJ/kg) %Clv %Hlv %Olv %Slv %Nlv %Alv %Wlv ρ(kg/m3) Thành phần Trấu+Mùn cưa 17233 38,86 4,88 33,56 0,015 0,33 5,66 13,2 750 2.3. Nghiên cứu s ụng viên nén ốt ch t ng sôi 2.3.1. Thí nghiệm nghiên c u khí động trên m h nh lạnh a. Mục đích thí nghiệm: Tìm ra kết quả phù hợp nhất về: Kích cỡ hạt, chiều cao lớp tĩnh, lưu lượng và cột áp của quạt ở chế độ sôi ổn định nhất. b. Thiết bị thí nghiệm: Quạt ly tâm: N = 3,7kw, n = 3450vòng/phút - Buồng thử nguội: Tiết diện vuông, 200x200 x 1600mm3;Dọc th o chiều cao có các lỗ Ф7cách nhau Hình 3. Buồng thử nguội 100mm để đo áp suất dòng khí khi sôi, phong kế, áp kế. c. Tính toán khí động chế độ sôi: Bảng 4. Các th ng số khí động nguội Kết quả Đơn Tên đại lượng cần tính Kí hiệu Công thức tính vị Cỡ 1 Cỡ 2 Cỡ 3 Đường kính tương 3.V m 0.0067 0.076 0.0084 2.3 đương trung bình 4. 3
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Tốc độ giới hạn dưới m/s 1.13 1.22 1.295 Tốc độ giới hạn trên m/s 10.63 11.3 11.94 d. Kết quả thí nghiệm: Các thông số đo được thể hiện qua bảng 4. Trong đó: P0; P1 lần lượt là áp suất quạt dưới và trên ghi (mmH2O) P2, P3 ,P4 ,P5 ,P6 – Áp suất đo tại các điểm lần lượt cách nhau 100mm (mmH2O) Bảng 5. Các th ng số khí động thí nghiệm nguội Kích cỡ Chiều cao Lưu lượng Vận tốc Chiều cao Áp suất dọc buồng p(mmH2O) tĩnh lớp sôi viên không khí không khí P0 P1 P2 P 3 P 4 P5 P6 (m3/s) dtđ(mm) h0(mm) (m/s) hs(mm) 150 0,2910 5,2 470÷550 261 79 70 41 5 2 1 6.7 200 0,2910 5,2 450÷700 287 115 106 74 33 10 1 150 0,2910 5,5 400÷550 265 83 71 37 6 1 1 7.6 200 0,2910 5,5 450÷600 288 105 96 61 27 6 2 150 0,2910 5,7 300÷450 251 78 67 31 3 2 1 8.4 200 0,2910 5,7 450÷550 280 115 107 72 29 3 1 Kết quả thí nghiệm cho thấy với các kích cỡ viên đều có chế độ sôi ổn định. Riêng với viên nhiên liệu có đường kính tương đương 6,7mm thì chế độ sôi là ổn định nhất ứng với chiều cao vật liệu sôi ban đầu là 200mm và vận tốc gió từ 5,2÷5,7 m/s. Phù hợp với các thông số tính toán 2.3.2. Thí nghiệm nghiên c u uá tr nh cháy trong tầng s i trên m h nh n ng a. Mục đích thí nghiệm: - Đốt thử hạt trong buồng đốt thí nghiệm để kiểm tra quá trình cháy của hạt, độ sôi của lớp viên nhiên liệu khi cháy và nhiệt độ của buồng ở những độ cao khác nhau. b. Tính toán khí động: Bảng6. Các th ng số khí động n ng Kết quả Đơn Kí Tên đại lượng cần tính Công thức tính hiệu vị Cỡ 1 Cỡ 2 Cỡ 3 Đường kính tương 3.V m 0,0067 0,076 0,0084 2.3 4. đương trung bình Tốc độ giới hạn dưới m/s 1,66 1,87 2,05 Tốc độ giới hạn trên m/s 20,2 21,75 23 4
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 c. Tính toán các thành phần khói thải Bảng 7. Th ng số kh i thải o o VN2o VCO2o VSO2o VH2Oo Đại lượng Vkk Vk µtro 3 3 3 3 3 3 Đơn vị m tc/kg m tc/kg m tc/kg m tc/kg m tc/kg m tc/kg kgtr/kgkh Thông số 3,63 4,27 2,78 0,725 0,0001 0,78 0,0074 d. Thí nghiệm lần 1: -Thiết bị thí nghiệm: Quạt gió ly tâm: N = 3,7kW; n = 1450vg/p, có điều chỉnh gió Buồng đốt có kích thước mặt trong 200 x 200 x 1000mm, Vật liệu sôi cấp vào buồng đốt từ phễu. Các ống đo nhiêt độ và buồng khoảng các từ ghi cách nhau 100mm. - Can nhiệt, áp kế chữ U. - Kết quả thí nghiệm: Hình 4. Buồng đốt lần 1 Bảng 8. thay đ i của nhiệt độ th o chiều cao uồng lửa Chiều cao h(mm) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Nhiệt độ (0C) 930 880 850 820 812 807 803 800 800 Bảng 9. Các th ng số khí động uá tr nh cháy Kích cỡ Chiều cao Lưu lượng Lưu lượng Vận tốc Áp suất dọc buồng P(mmH2O) dtđ(mm) tĩnh h(mm) Khí V (m /s) khói ω(m/s) 3 Khói ω(m/s) P1 P2 P3 P4 150 0,046 0,178 4.45 56 18 2 0 6,7÷8,4 200 0,046 0,178 4.45 60 22 3 0 e. Thí nghiệm lần 2 -Thiết bị thí nghiệm: Quạt gió ly tâm: N = 3,7kW; n = 1450vg/p, có điều chỉnh gió Buồng đốt có kích thước: vỏ b ng thép, 560 x 560 x 2000mm, trong là gạch chịu lửa, 430x430x 2000 mm. Các ống đo nhiêt độ cách nhau 100mm. Can nhiệt Áp kế chữ U - Kết quả thí nghiệm: Bảng 10, 11. Hình 3. Buồng đốt lần 2 5
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Bảng 10. thay đ i của nhiệt độ th o chiều cao uồng lửa Chiều cao h(mm) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Nhiệt độ (0C) 980 900 870 830 815 810 805 800 800 Bảng 11. Các thông số khí động quá trình cháy Kích cỡ Chiều cao Lưu lượng Lưu lượng Vận tốc Áp suất dọc buồng P(mmH2O) dtđ(mm)tĩnh h(mm) khí V (m3/s) hói ω(m/s) k Khói ω(m/s) P1 P2 P3 P4 150 0,127 0,495 2,68 54 17 2 0 6,7÷8,4 200 0,127 0,495 2,68 67 20 3 0 Kết quả thí nghiệm cho thấy viên nhiên liệu cháy kiệt, ngọn lửa sáng, trở lực của lớp sôi nhỏ, nhiệt độ ngọn lửa và nhiệt trị cao. Quá trình sôi của viên nhiên liệu và trường nhiệt độ trong buồng lửa phân bố đều. Vì vậy viên nén Biomass dùng cho lò hơi tầng sôi là phù hợp và đảm bảo ở đường kính tương đương (6.7÷7.6) mm. 3. Kết luận Đề tài đã thành công trong việc sản xuất viên nén nhiên liệu Biomass từ phế thải nông nghiệp với các tính chất và kích thước phù hợp cho lò hơi tầng sôi. Cùng với việc đốt thử nghiệm viên nén nhiên liệu trong buồng đốt tầng sôi đạt được kết quả hết sức khả quan. Sự thành công của đề tài mở ra một hướng mới trong việc sử hiệu quả dụng năng lượng sinh khối thân thiện với môi trường. Khi kết quả của đề tài này được nhân rộng sẽ mang lại lợi ích không nhỏ về kinh tế, góp phần thúc đẩy nền nông nghiệp phát triển bền vững, giải quyết mối lo thiếu hụt năng lượng và ô nhiễm môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đào Ngọc Chân, Hoàng Ngọc Đồng (2008) Lò Hơi & Thiết Bị Đốt, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật [2] Hoàng Nguyễn Thu Hà (2008), “Nghiên cứu sản xuất viên nhiên liệu từ Biomass”, Tạp Chí KH & CN Nhiệt (6/2008) [3] Nguyễn Đình Tùng, “nghiên cứu thực nghiệm sự đốt cháy sinh khối trong lò hơi tầng sôi tĩnh quy mô nhỏ (SFBC-400)”,Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ, Đại Học Đà Nẵng số 6(29)-2008 [4] http://nangluongsinhkhoi.blogspot.com/ 6

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học

320 tài liệu

1248 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.