Nghiên cứu khả năng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm nhiên liệu đốt kèm với than antraxite

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - VÕ CAO HỒNG THƯ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP LÀM NHIÊN LIỆU ĐỐT KÈM VỚI THAN ANTRAXITE Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hóa Học LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS VĂN ĐÌNH SƠN THỌ Hà Nội – Năm 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác HỌC VIÊN CAO HỌC Võ Cao Hồng Thư LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, cố gắng thân, nhận giúp đỡ nhiều tập thể, cá nhân ngồi trường Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Văn Đình Sơn Thọ người ln tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy Viện Kỹ thuật hóa học Viện sau đào tạo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu Trong trình làm đề tài, tơi cịn nhận giúp đỡ Trung tâm Quang Điện tử- Viện Ứng Dụng Khoa Học Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới người thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp người bên động viên suốt trình thực luận văn Hà Nội, ngày 23 tháng 11 năm 2012 Tác giả Võ Cao Hồng Thư MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU PHẦN I TỔNG QUAN VÂN ĐỀ NGHIÊN CỨU .10 I.1.TÀI NGUYÊN THAN VIỆT NAM .10 I.2.NGUỒN NGUYÊN LIỆU SINH KHỐI PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM14 I.2.1.Nguyên liệu sinh khối 14 I.2.2.Thành phần tính chất hóa học ngun liệu sinh khối 16 I.2.3.Tiềm sinh khối Việt Nam .19 I.2.4.Hiện trạng sử dụng sinh khối Việt Nam 20 I.3.CÔNG NGHỆ ĐỐT KÈM SINH KHỐI VÀ THAN ANTRAXIT 24 PHẦN II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 II.1 THỰC NGHIỆM PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH CỦA THAN VÀ SINH KHỐI 33 II.1 Phân tích thành phần cơng nghệ 33 II.1.1.Xác định phân bố kích thước hạt .33 II.1.2 Xác định số nghiền Hardgrove (HGI) 33 II.1.3.Xác định độ ẩm 33 II.1.4.Xác định hàm lượng tro 34 II.1.5.Xác định hàm lượng chất bốc 34 II.1.6.Xác định nhiệt trị .34 II.2 Xác định thành phần nguyên tố 36 II.2.1 Tính hàm lượng carbon cố định 36 Trang II.2.2.Xác định hàm lượng carbon hydro tổng ( Cpt, Hpt ) 36 II.2.3.Xác định hàm lượng lưu huỳnh 36 II.2.4.Xác định hàm lượng nitơ 37 II.2.5.Xác định hàm lượng oxy 37 II.2.6.Xác định hàm lượng oxit kim loại có tro 37 II.2.7.Xác định hàm lượng oxit kim loại kiềm kiềm thổ tro 40 II.3 Xác định nhiệt độ chảy mềm tro 43 II.4 Đánh giá khả cháy sinh khối than Antraxit .43 II.4.1.Thiết bị phân tích 44 II.4.2.Ứng dụng phương pháp phân tích nhiết để tính lượng hoạt hóa phản ứng cháy 46 PHẦN III KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM CỦASINH KHỐI VÀ THAN 48 III.1 Đặc điểm vật lý dạng hạt sinh khối than 48 III.2 Đánh giá tiêu kỹ thuật mẫu sinh khối đốt kèm than antraxit : .49 III.2.1 Phân tích độ ẩm .49 III.2.2 Xác định lượng chất bốc : 51 III.2.3 Phân tích hàm lượng tro : 51 III.2.4 Hàm lượng cacbon cố định (fixed-carbon) 53 III.2.5 Đánh giá nhiệt trị than sinh khối 55 III.3 Quá trình cháy than sinh khối .56 III.3.1 Quá trình cháy than Antraxit .56 III.3.2 Cháy than AB1 57 III.3.3.Quá trình cháy sinh khối 57 III.3.4 Quá trình cháy kèm sinh khối than antraxit 58 Trang III.4 Đánh giá lượng hoạt hóa sinh khối than antraxit .62 III.5 Kết luận 63 PHẦN IV NÂNG CẤP VẬT LIỆU SINH KHỐI CHO QUÁ TRÌNH ĐỐT KÈM 64 IV.1 Viên nén sinh khối 64 IV.2.1 Nguyên tắc trình nhiệt phân nhẹ 69 IV.2.2 Thực nghiệm nhiệt phân nhẹ đốt kèm 69 IV.3 Đánh giá định tính khối lượng sinh khối sau q trình nhiệt phân nhẹ 70 IV.3.1.Thành phần kỹ thuật sinh khối dạng nghiền 71 IV.3.2 Hàm lượng tro 72 IV.3.3.Hàm lượng bốc .72 IV.4 Sinh khối dạng viên nén nhiệt phân 75 IV.4.1 Độ ẩm 75 IV.4.2 Hàm lượng tro 76 IV.4 Tỷ trọng đổ 77 IV.4.4 Đánh giá đặc tính kỹ thuật sinh khối nhiệt phân nhẹ sinh khối nhiệt phân mạnh .77 IV.4.5.Kết thành phần mẫu sau nhiệt phân 6500C .78 KẾT LUẬN 82 PHỤ LỤC 85 PHỤ LỤC 107 PHỤ LỤC 119 Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT - ar: số liệu phân tích lượng nhận - ad: số liệu phân tích lượng khơ nhận - daf: số liệu phân tích lượng sau loại bỏ ẩm tro - as:Các số liệu phân tích lượng ẩm q bão hịa - Độ chuyển hóa carbon: lượng carbon khí hóa tổng lượng ban đầu, % - NP: Nhiệt phân - VD: mẫu than Vành Danh - CP: Mẫu than Cẩm Phả - HG: Mẫu than Hịn Gai - AB1: Mẫu than Thái Bình - AB2: Mẫu than Hưng Yên - A: Mẫu trấu - B: Mẫu mùn cưa - HHV: Nhiệt trị cao - LHV: Nhiệt trị thấp - HGI: số nghiền Harddgrove - PSD: Chỉ số phân bố kích thước hạt - Sinh khối: Sinh khối phụ phẩm nông nghiệp Việt Nam Trang DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Trữ lượng địa chất mỏ than Núi Hồng Khánh Hoà 10 Bảng 2.1 Nguồn lượng từ NLSK so với nguồn lượng tái sinh khác15 Bảng 2.Tiềm phân bố sinh khối khu vực phía Bắc năm 2010 19 Bảng Sử dụng sinh khối theo lượng sử dụng cuối 20 Bảng 1.Phân bố kích thước hạt 49 Bảng Chỉ số nghiền Hardgrove 50 Bảng 5.3.Độ ẩm sinh khối than phân tích 51 Bảng Hàm lượng chất bốc mẫu sinh khối 52 Bảng 5.Hàm lượng tro mẫu sinh khối than 52 Bảng 5.6 Nhiệt độ chảy mềm tro 54 Bảng Số liệu FC mẫu sinh khối 54 Bảng Tổng hợp nhiệt độ cháy mẫu thí nghiệm 63 Bảng 5.9 Bảng so sánh lượng hoạt hóa than sinh khối 64 Bảng 1.Độ ẩm sinh khối……………………………………………………65 Bảng 2.Hàm lượng chất bốc mẫu sinh khối 65 Bảng 3.Hàm lượng tro mẫu sinh khối 65 Bảng 4.Số liệu FC mẫu sinh khối 65 Bảng Nhiệt trị mẫu sinh khối 66 Bảng 6 Kết phân tích hàm lượng C H (air dry) 66 Bảng Kết tính tốn hàm lượng oxy sinh khối sinh khối ép viên 66 Bảng 8.Hàm lượng oxit kim loại kiềm kiểm thổ có tro 67 Bảng 9.Hàm lượng oxit kim loại có tro 67 Bảng 10 Chỉ số nghiền sinh khối than 68 Bảng 11.Tỷ trọng đổ 68 Bảng 12 Hàm ẩm sinh khối dạng nghiền trước sau nhiệt phân 72 Bảng 13 Hàm lượng tro sinh khối trước sau nhiệt phân 73 Bảng 14 Hàm lượng bốc sinh khối trước sau nhiệt phân 74 Bảng 6.15.Hàm lượng cacbon cố định (FC) sinh khối trước sau nhiệt phân 74 Bảng 16.Nhiệt trị sinh khối 74 Trang Bảng 1.Hàm lượng ẩm chứa mẫu ép viên 77 Bảng 7.2 Độ ẩm sinh khối môi trường ẩm bão hòa 77 Bảng 7.3 Hàm lượng tro mẫu 78 Bảng 7.4 So sánh tỷ trọng đổ mẫu 78 Bảng 7.5 Đánh giá sinh khối nhiệt phân nhẹ sinh khối dạng viên truyền thống 79 Bảng 7.7 Phân tích thành phần cacbon sau nhiệt phân 80 Bảng Phân tích thành phần tro, bốc, ẩm mẫu thí nghiệm 81 DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 5.1 Quá trình cháy than VD; Đồ thị 5.2 Quá trình cháy than HG 56 Đồ thị 3.Quá trình cháy than AB1 57 Đồ thị 5.4 Đồ thị phân tích nhiệt sinh khối 57 Đồ thị 5.5 Phân tích nhiệt than VD với 10% trấu 58 Đồ thị 5.6 Phân tích nhiệt than VD với 10% mùn cưa 58 Đồ thị Đồ thị biễu diễn trình cháy mẫu trấu, trấu + Than VD, Than VD 59 Đồ thị 5.8 Đồ thị biễu diễn trình cháy mẫu trấu, trấu + Than VD, Than VD giai đoạn đầu 60 Đồ thị Đồ thị biễu diễn trình cháy mẫu trấu, trấu + Than VD, Than VD giai đoạn cháy chất bốc cháy cacbon 60 Đồ thị 10 Đồ thị biễu diễn trình cháy mẫu mùn cưa, mùn cưa + than VD, than VD 60 Đồ thị 11.Đồ thị biễu diễn trình cháy mẫu mùn cưa, mùn cưa + than VD, than VD giai đoạn đầu 61 Đồ thị 12.Đồ thị biễu diễn trình cháy mẫu mùn cưa, mùn cưa + than VD, than VD giai đoạn cháy chất bốc bắt đầu cháy bon 61 Đồ thị 13.Biểu diễn lượng hoạt hóa đốt sinh khối than 63 Đồ thị 6.Đồ thị cháy mẫu mùn cưa nhiệt phân mùn cưa chưa nhiệt phân 77 Đồ thị 6.7.Đồ thị cháy mẫu trấu nhiệt phân mẫu trấu chưa nhiệt phân 77 Đồ thị 8.Đồ thị cháy trấu nhiệt phân, than VD Trấu 77 Trang Đồ thị 9.Đồ thị cháy mùn cưa, mùn cưa nhiệt phân, than VD 77 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cơng thức hóa học xenlulozo 17 Hình 2.2.Các monome Lignin 18 Hình 3.1 Nhà máy chu trình hỗn hợp kết hợp khí hố than Buggenum 24 Hình 3.2 Sinh khối than đầu vào nhà máy nhiệt điện than Hà Lan [12] 25 Hình 3.3 Lị thử nghiệm cơng suất 28 Hình 5.1.Thiết bị đo nhiệt trị (Parr calorimetry ) 37 Hình 5.2 Nhiệt độ chảy mềm tro 45 Hình Thiết bị AAS phịng thí nghiệm 45 Hình 5.4 Sơ đồ phương pháp phân tích nhiệt 48 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 71 Sơ đồ Hệ thống thí nghiệm nhiệt phân nhẹ 73 Sơ đồ Sơ đồ nhiệt phân nhẹ - E: đơn vị lượng, M; đơn vị khối lượng 73 Trang Bảng Bảng phân tích nhiệt mẫu mùn cưa β=5oC/ph Mẫu mùn cưa Nhiệt độ Giai đoạn Giai đoạn Giai đoạn Hàm lượng tro - %W β=10oC/ph Nhiệt độ C C β=15oC/ph Nhiệt %W độ C 29 100 30 100 27 202 94 200 84 112 202 297 297 442 600 81 38 3.73 200 299 299 466 600 72 11 0.58 %W 112 100 91 80 302 302 24 429 600 3.68 Tốc độ gia nhiệt β1 = 5°C/phút: Quá trình giảm khối lượng trước 202°C q trình ẩm mẫu Từ nhiệt độ 202°C đến 297°C trình bay cháy tỏa nhiệt chất bốc Quá trình cháy carbon 297°C kết thúc 600°C Lượng mẫu cịn lại khơng chuyển hóa 3,73% - Tốc độ gia nhiệt β2 = 10°C/phút: Quá trình bay cháy chất bốc từ 200°C đến 299°C Carbon bắt đầu cháy 299°C kết thúc 600°C Khối lượng mẫu cịn lại khơng chuyển hóa 0.58% - Tốc độ gia nhiệt β3 = 15°C/phút: Quá trình bay cháy chất bốc từ 112°C đến 302°C Carbon bắt đầu cháy 302°C kết thúc 600°C Khối lượng mẫu cịn lại khơng chuyển hóa 3,68% Trang 105 Vậy ta có %mi = 100%, %m f = 3,%, %m t xác định từ đồ thị phân tích TG Tính α lập đồ thị quan hệ α TG theo nhiệt độ Kết tính tổng hợp bảng 7.5 Trang 106 PHỤ LỤC Bảng10 Trữ lượng than antraxit phân theo vùng cấp trữ lượng (Đơn vị tính: 1000T) Tổng trữ lượng A+B+C A+B C1 C2 P tài TL địa chất huy động nguyên Bể than Quảng Ninh 4049559 3484716 315155 1401399 1768161 564843 2757139 Vùng Cẩm Phả 1962863 1518347 260326 727604 530417 444516 1291857 Vùng Hịn Gai 740417 37520 229689 446582 26626 422570 Vùng ng Bí 1346280 1252579 17309 444107 791163 93701 1042712 713791 Nguồn: TVN Bảng11 Cơ cấu sản phẩm than nguyên khai Loại than Tỷ lệ % Than cục 6,67 Than cám 3,09 Than cám 19,34 Than cám 4ª 4,25 Than cám 4b 13,33 Than cám 13,76 Than cám 14,13 Các loại than khác 7,03 Nguồn: TVN Trang 107 Bảng 12 Lượng địa chất mỏ than Núi Hồng Khánh Hồ (Đơn vị tính: 1000T) Tổng trữ lượng 6260 49766 Mỏ Núi Hồng Khánh Hoà Cộng Cấp A+B+C 6260 49766 A+B Cấp C1 C2 1240 9751 5020 24148 15868 TL địa chất huy động 5652 39825 Nguồn: TVN Bảng 13 Số liệu than Mỡ Việt Nam Chất lượng TB Vùng than Thái Nguyên Lai Châu Sơn La Hồ Bình + Ninh Bình Tổng cộng Trữ lượng (tấn) S.lượng KT (t/năm) Khả KT (t/n) Ak (%) Sch (%) y (mm) 6.835.900 120.000 130.000 16,5 1,30 10 1.250.000 3.100.000 15.000 3.000 30.000 10.000 22,5 23,5 3,50 3,50 12 10 2.423.000 1.500 5.000 23,5 2,70 10 Ghi Cty gang thép TN Địa phương 13.608.900 Nguồn: TVN Bảng 14 Tổng hợp trữ lượng Vùng Khoái Châu (103 tấn) Cấp C1 Cấp C2 Vùng Khoái Châu 1.580.956 1.088.481 524.871 (Tỉnh Hưng yêu) Vùng Bình Minh 456.591 413.467 286.507 (thuộc Khối Châu) Phần cịn lại 1.124.365 675.014 238.364 vùng Khoái châu 563.610 TL địa Cấp P chất huy động 492.475 524.871 126.960 43.124 436.650 449.351 238.364 Vùng, Khu mỏ Tổng trữ Cấp lượng A+B+C Trang 108 286.507 Bảng15 Chất lượng than Vàng Danh - Nam Mẫu Loại Kí hiệu Cỡ hạt (mm) Than cám Ak% Wpt % Vk % Trung Trung Khơng Trung Giới hạn bình bình lớn bình Sk Trun g bình Qk (Cal/g) Khơng Khơng nhỏ lớn hơn 4a MK MK 09A 0¸15 20 18¸22 12 0,7 6100 4b MK MK 09B MK MK 100 0¸15 0¸15 24 30 22,01¸26 26,01¸33 8 12 12 5 0,7 0,7 1 5800 5250 6a MK MK11A 0¸15 36 33,01¸40 12 0,7 4650 6b MK MK 11B 0¸15 42 40,01¸45 12 0,7 4250 Theo :TVN Bảng 16 Chất lượng than thương phẩm Núi Hồng Loại Kí hiệu Cỡ hạt Ak% (mm) Than Trung Cám bình Wpt % Giới hạn Trung bình Khơng lớn Vk % Sk Trung Trung bình bình Qk (Cal/g) Khơng lớn Khơng nhỏ VD VD 080 0¸15 13 10¸15 8,5 13 3,5 0,9 1,5 6700 4a VD VD 09A 0¸15 18 15,01¸20 8,5 13 3,5 0,9 1,5 6100 4b VD VD 09B 0¸15 24 20,01¸26 8,5 13 3,5 0,9 1,5 5850 VD VD 100 0¸15 30 26,01¸33 8,5 13 3,5 0,9 1,5 5250 6a VD VD 11A 0¸15 36 33,01¸40 8,5 13 3,5 0,9 1,5 4650 6b VD VD 11B 0¸15 42 40,01¸45 8,5 13 3,5 0,9 1,5 4250 Trang 109 Bảng 17 Chất lượng than thương phẩm Khánh Hịa Loại Kí hiệu Cỡ hạt (mm) Ak% Than Cám Wpt % Trung Trung Giới hạn bình bình NH NH NH NH NH 080 NH 090 NH 100 NH 110 0¸25 0¸25 0¸25 0¸25 Cỡ hạt Kí hiệu (mm) Loại 13 20 30 34 11¸15 15,01¸24 24,01¸32 32,01¸38 19 19 19 19 Ak% Than Cám KH 08A KH 08B KH 09A KH 09B KH100 KH 110 0¸25 0¸25 0¸25 0¸25 0¸25 0¸25 13 16 20 24 30 36 10¸15 15,01¸18 18,01¸22 22,01¸26 26,01¸33 33,01¸40 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 Sk Qk (Cal/g) Không Khơng Trung Trung Khơng nhỏ lớn lớn bình bình hơn 23 2,5 6650 23 2,5 6000 23 2,5 5400 23 2,5 4800 Wpt % Trung Trung Giới hạn bình bình 3a KH 3b KH 4a KH 4b KH KH KH Vk % Vk % Sk Qk (Cal/g) Không Khơng Trung Trung Khơng nhỏ lớn lớn bình bình hơn 14 10 6650 14 10 6400 14 10 6050 14 10 5750 14 10 5200 14 10 4650 Nguồn : TVN Bảng18 Phân bố kích thước hạt Mẫu VD CP Cấp hạt Trọng lượng Kg % 2,52 13,97 Trọng lượng kg % 1,73 9,61 Trọng lượng kg % 2,06 9,88 + 10 mm HG - 10 mm 3,22 17,85 3,95 21,93 2,11 10,12 2,5 - mm 2,88 15,96 3,46 19,21 3,55 17,02 1,25 - 2,5 mm 0,63-1S,25 mm 0,315-0,63 mm 2,22 12,31 1,98 10,99 2,91 13,95 2,84 15,74 2,8 15,55 3,12 14,96 2,05 11,36 2,25 12,49 3,85 18,46 - 0,315 mm 2,31 12,80 1,84 10,22 3,26 15,63 Tổng cộng 18,04 100 18,01 100 20,86 100 Trang 110 Bảng 19 Chỉ số nghiền Hardgrove STT Các tiêu vật lý Đơn vị VD HG CP AB1 AB2 Tỷ trọng d g/cm3 1,65 1,99 1,95 1,87 1,75 Chỉ số Hargo 44 47 46 - - Bảng 20 Số liệu phân tích tiêu kỹ thuật Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị VD HG CP Wad % 4,04 1,54 1,69 Aad % 19,96 17,49 13,93 Ad % 20,80 17,76 14,16 Vad % 3,86 7,23 6,45 Vd % 4,02 7,34 6,56 Vdaf % 5,08 8,93 7,64 GCV = HHV cal/g 5897 6854 7005 NCV = LHV cal/g 5819 6746 6920 Cacbon cố địnhad % 72,14 73,74 77,93 Cacbon cố địnhd % 75,18 74,90 79,28 Cacbon cố địnhdaf % 94,92 91,07 92,36 Trang 111 Bảng 21 Thành phần nguyên tố mẫu than STT Thành phần nguyên tố Hàm lượng lưu huỳnh Sad Sd Sdaf Đơn v ị VD HG CP AB1 AB2 BUN % % % 0,04 0,05 0,06 0,06 0,06 0,07 0,31 0,32 0,37 0,24 0,30 0,37 0,21 0,25 0,26 0,40 0,44 1,53 % % % 73,07 76,15 96,14 77,69 78,91 95,95 80,44 81,82 95,33 45,59 57,20 70,37 58,59 67,73 70,93 13,02 14,54 50,11 % % % 1,51 1,11 1,40 2,09 1,95 2,37 1,65 1,49 1,73 4,55 2,88 3,54 4,83 3,85 4,03 2,65 1,66 5,72 % % % 0,2 0,21 0,26 0,48 0,49 0,59 0,56 0,57 0,66 1,07 1,34 1,65 4,66 5,39 5,64 - % % % 5,22 1,70 2,15 2,19 0,83 1,01 3,11 0,86 1,00 33,64 19,59 24,10 27,8 18,29 19,16 - Hàm lượng cacbon Cad Cd Cdaf Hàm lượng hydro (Had) Had Hd Hdaf Hàm lượng Nitơ Nad Nd Ndaf Hàm lượng oxy Oad Od Odaf Bảng22 Thành phần hóa học tro mẫu than Thành phần hóa học tro Đơn vị VD CP HG AB1 AB2 SiO2 ppm 55,87 59,19 60,57 16,57 2,78 Al2O3 ppm 25,08 24,6 24,95 9,73 1,79 Fe2O3 ppm 11,17 5,97 5,89 6,04 11,94 CaO ppm 0,66 1,09 0,72 43,81 50,26 MgO ppm 1,13 1,23 1,04 2,32 2,19 Hàm lượng oxit kim loại Trang 112 MnO ppm 0,15 0,05 0,06 0,01 0,27 K2 O ppm 3,86 4,58 4,86 0,67 0,02 Na2O ppm 0,08 0,21 0,15 0,06 0,01 TiO2 ppm 0,75 0,85 0,82 0,26 0,08 P2O5 ppm 0,06 0,25 Hàm lượng kim loại độc hại Pb ppm 163 175 155 123 1.07 Cd ppm 2.4 0.75 1.76 1 As ppm 59 42 100 46 64 Cr ppm 165 198 169 64 12 Bảng23 Nguồn lượng từ NLSK so với nguồn lượng tái sinh khác Năng lượng phát Mặt trời Gió Sinh khối Tổng đầu tư (triệu USD) 1,830 12,700 6,300 Quy mô nhà máy(Kw) 1,000,000 10,000,000 10,000,000 Tỷ lệ hoạt động hàng năm(%) 12 20 70 Công suất điện phát hàng năm(M kw/h) 1,100 17,500 61,300 Đơn vị đầu tư (USD/ KW) 1.66 0.72 0.10 Bảng 24 Thành phần hữu rơm trấu Sinh khối Rơm Trấu Lignin (%) 18,62 22 Xenlulozo (%) Hemixenlulozo (%) 42,41 38,3 Trang 113 12,85 14,7 Chất trích ly (%) 6,48 5,9 Bảng25 Tiềm phân bốsinh khối khu vực phía Bắc năm 2010 Lúa Năng suất Sản lượng Trấu Rơm (tạ/ha) (nghìn tấn) (nghìn tấn) (nghìn tấn) Cả nước 53,2 39990 7998 39990 Hà Nội 55,1 1130 226 1130 Bắc Giang 52,9 590 118 590 Hải Dương 59,2 750 150 750 Thái Bình 66,4 1100 220 1100 Nam Định 59,8 950 190 950 Bảng 26 Sản lượng Ngơ, mía khu vực phí Bắc Ngơ Sản lượng (nghìn tấn) Năng suất (tạ/ha) Cả nước 4606,8 40,9 Sơn La 418,5 31,5 Hà Giang 133,4 28 Hòa Bình 144,5 40,3 Cao Bằng 113,8 29,6 Mía Sản lượng (nghìn tấn) Năng suất (tạ/ha) Cả nước 15946,8 598,8 Tuyên Quang 374,3 567,1 Sơn La 172,1 521,5 Hịa Bình 513,9 634,4 Cao Bằng 167,7 578,3 Gỗ khai thác Sản lượng (nghìn m3) Cả nước 4042,6 Phú Thọ 273,5 Tuyên Quang 225,7 Yên Bái 200,1 Trang 114 Bảng 27 Sử dụng sinh khối theo lượng cuối Năng lượng cuối Nhiệt Điện Tổng tiêu thụ Tỷ lệ (%) Bếp đun 10667 76,2 Lò nung 903 6,5 Lò đốt 2053 14,7 Đồng phát 377 2,7 14000 100,0 Tổng Bảng 28 Độ ẩm sinh khối Mẫu W(as-recieved) W(air dry) Rơm 12.9 12.4 Trấu 12.4 12.2 Mùn cưa 14.2 15.3 Viên nén mùn cưa 13.1 14.2 Viên nén trấu 12.2 13.0 Than hoa 8.2 14.4 Bảng29 Hàm lượng chất bốc mẫu sinh khối Mẫu Vad (%) Vdr (%) Vdaf(%) Rơm 69.60 80.37 93.36 Trấu 67.38 76.74 90.66 Mùn cưa 82.98 97.97 99.76 Viên nén mùn cưa 82.09 93.71 96.18 Viên nén trấu 68.71 78.98 92.68 Than hoa 21.72 28.73 28.97 Trang 115 Bảng 30 Hàm lượng tro mẫu sinh khối Mẫu Aad (%) Adr(%) Rơm 12.05 13.91 Trấu 13.48 15.35 Mùn cưa 1.52 1.79 Viên nén mùn cưa 2.25 2.57 Viên nén trấu 12.86 14.78 Than hoa 0.62 0.82 Bảng 31 Số liệu FC mẫu sinh khối Mẫu FC(%) FCdr(%) FCdaf(%) Rơm 18.35 21.19 24.61 Trấu 19.14 21.80 25.75 Mùn cưa 15.51 18.31 18.65 Viên nén mùn cưa 15.71 17.94 18.41 Viên nén trấu 18.43 21.18 24.86 Than hoa 53.26 70.45 71.03 Bảng 32 Nhiệt trị mẫu sinh khối ẫu HHV (MJ/kg) %Had LHV(MJ/kg) Rơm 15.67 4.92 14.61 ấu 15.82 2.71 15.23 Mùn cưa 19.39 5.31 18.25 Viên nén trấu 15.20 4.45 14.27 Viên nén mùn cưa 18.44 2.13 17.98 Than hoa 30.43 3.71 29.63 Trang 116 Bảng33 Kết phân tích hàm lượng C H (air dry) Mẫu Cdr Hdr Rơm 33.13 4.92 Trấu 40.53 2.71 Mùn cưa 47.67 5.31 Viên nén mùn cưa 45.87 4.45 Viên nén trấu 30.26 2.13 Than hoa 81.23 3.71 Bảng34 Kết tính tốn hàm lượng oxy sinh khối Mẫu Aad (%) Cdr Hdr Odr Rơm 12.05 33.13 4.92 49.91 Trấu 13.48 40.53 2.71 43.28 Mùn cưa 1.52 47.67 5.31 45.52 Viên nén mùn cưa 2.25 45.87 6.45 45.43 Viên nén trấu 12.86 30.26 2.13 54.75 Than hoa 0.62 81.23 3.71 14.44 Bảng 35 Thành phần oxit kim loại có tro sinh khối Stt Oxit kim loại (% khối lượng tro) Viên nén Viên nén mùn trấu Trấu Rơm Mùn cưa cưa SiO2 34.02 89.78 91.86 71.26 29.24 Fe2O3 7.96 1.01 0.91 0.89 3.99 Al2O3 4.99 0.35 0.25 0.67 2.54 Trang 117 Bảng 36 Hàm lượng oxit kim loại kiềm kiểm thổ có tro Stt % oxit kim loại Viên nén Viên nén mùn Trấu Rơm Mùn cưa trấu cưa CaO 23.75 2.28 3.13 7.05 36.54 MgO 1.99 0.31 0.12 1.46 4.39 K2O 6.07 3.14 1.54 15.62 3.77 Na2O 7.4 0.15 0.29 0.98 1.63 39.21 5.88 5.08 25.11 46.33 Tổng Bảng 37 Hàm lượng oxit kim loại có tro Stt % Oxit kim loại Viên nén Viên nén mùn trấu Trấu Rơm Mùn cưa cưa Ẩm 2.45 0.77 2.3 2.83 3.22 SiO2 34.02 89.78 91.86 71.26 29.24 Al2O3 4.99 0.35 0.25 0.67 2.54 Fe2O3 7.96 1.01 0.91 0.89 3.99 CaO 23.75 2.28 3.13 7.05 36.54 MgO 1.99 0.31 0.12 1.46 4.39 K2 O 6.07 3.14 1.54 15.62 3.77 Na2O 7.4 0.15 0.29 0.98 1.63 Không xđ 11.37 2.21 -0.4 -0.76 14.68 100 97.71 99.6 99.2 100 Tổng Trang 118 PHỤ LỤC Hình.1 Mẫu rơm Hình.2 Mẫu rơm ép viên Hình.3 Mẫu rơm ép viên cân mơi trường bão hịa ẩm Hìn h.5 Trấ u chưa ép viên nhiệt phân Hình.4 Mẫu trấu Hình.6 Trấu ép viên nhiệt phân Hình.7 Mẫu mùn cưa Hình.8 Mẫu mùn cưa ép viên Hình.9 Viên mùn cưa nhiệt phân ... nghệ đốt than nhà máy nhiệt điện Hiện nay, nhà máy điện đốt than áp dụng công nghệ sau: Đốt than phun, đốt than tầng sôi tuần hồn, đốt than tầng sơi áp lực, khí hóa than I.1.2.1 Lị đốt than phun... nghiên cứu, thử nghiệm Việt Nam nước nông nghiệp, nguồn nguyên liệu sinh khối từ phế phẩm sản xuất nông nghiệp dồi Tuy nhiên, phế phẩm nơng nghiệp khơng cịn sử dụng nhiều chăn nuôi xu hướng sử. .. NGHỆ ĐỐT KÈM SINH KHỐI VÀ THAN ANTRAXIT I.3.1 Lịch sử công nghệ đốt kèm than sinh khối Hà Lan nước đầu công nghệ đốt kèm có kinh nghiệm 10 năm lĩnh vực Năm 2005, đốt kèm nhiên liệu sinh khối với