Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá khả năng cháy của than sử dụng trong nhà máy xi măng

Nhan đề : Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá khả năng cháy của than sử dụng trong nhà máy xi măng Tác giả : Bùi Duy Hùng Người hướng dẫn: Tạ Ngọc Dũng Từ khoá : Than; Khả năng cháy Năm xuất bản : 2019 Nhà xuất bản : Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Tóm tắt : Tổng quan các đặc tính hóa học, lý học của than; các nguyên lý quá trình cháy than; mục tiêu, nội dung và các phương pháp nghiên cứu; thực nghiệm và kết quả.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - BÙI DUY HÙNG BÙI DUY HÙNG KỸ THUẬT HÓA HỌC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHÁY CỦA THAN SỬ DỤNG TRONG NHÀ MÁY XI MĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HĨA HỌC KHỐ 2016B Hà Nội – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - BÙI DUY HÙNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHÁY CỦA THAN SỬ DỤNG TRONG NHÀ MÁY XI MĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TẠ NGỌC DŨNG Hà Nội – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn công trình nghiên cứu thực cá nhân, thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Tạ Ngọc Dũng Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố hình thức Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Bùi Duy Hùng LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn PGS.TSTạ Ngọc Dũng người trực tiếp hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Với lời dẫn, tài liệu, tận tình hướng dẫn động viên thầy giúp tơi vượtt qua nhiều khó khăn q trình thực luận văn Tơi xin cám ơn Ban lãnh đạo, đồng nghiệp phịng Thí nghiệm - Công ty Cổ phần xi măng Bỉm sơn tạo điều kiện thuận lợi để học tập nghiên cứu hồn thiện đề tài Tơi xin cám ơn quý thầy cô Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat – Viện Kỹ thuật hóa học – Trường Ðại học Bách khoa Hà Nôi tạo điều kiện, giúp đỡ, truyền dạy kiến thức quý báu, kiến thức hữu ích giúp nhiều thực nghiên cứu Mặc dù nỗ lực luận văn tơi khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế thời gian kinh nghiệm Vì tơi mong đóng góp ý kiến Thầy, Cơ để đồ án tốt nghiệp tơi hồn thiện Tôi xin chân thành cám ơn Học viên Bùi Duy Hùng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN Khái niệm: 2 Các đặc tính hóa học than: 2.1 Cacbon: 2.2 Hydro: 2.3 Lưu huỳnh: 2.4 Oxy Nito: 3 Các đặc tính lý học than: 3.1 Độ tro than (A): 3.2 Độ ẩm (W): 3.3 Chất bốc (V): 3.4 Thành phần cốc than: 3.5 Nhiệt trị than: Các nguyên lý trình cháy than: 4.1 Quá trình đốt cháy: 4.2 Các giai đoạn cháy than: 4.2.1 Giai đoạn sấy: 4.2.2 Giai đoạn tách chất bốc cháy chất bốc: 4.2.3 Giai đoạn cháy cặn than (Residual Carbon) 4.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến khoảng cách bắt lửa than 4.4 Nhân tố ảnh hưởng đến thời gian cháy: Tình hình nghiên cứu nước: 11 5.1 Tình hình nghiên cứu nước: 11 5.2 Tình hình nghiên cứu quốc tế: 11 Kết luận tổng quan: 15 CHƯƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Mục tiêu: 17 Trang i 2.2 Nội dung: 17 2.3 Các phương pháp nghiên cứu: 17 2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm: .17 2.3.2 Các phương pháp nghiên cứu 18 2.3.2.1 Phân tích tính chất than cám: 18 2.3.2.2 Phương pháp xác định khối lượng nung 18 2.3.2.3 Phương pháp phân tích nhiệt TG, DTG: 19 2.4 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu 23 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 25 3.1 Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá khả cháy than sử dụng nhà máy xi măng 25 3.1.1 Khảo sát tốc độ thoát ẩm than sấy .25 3.1.2 Khảo sát tốc độ cháy than dải nhiệt độ khác .29 3.2 Kết kiểm chứng qua phân tích nhiệt 36 3.2.1 Kết phân tích nhiệt than cám 4A Quang Trung: 36 3.3.2 Kết phân tích nhiệt than cám 4A VTVT: 37 3.3.3 Nhận xét: 38 CHƯƠNG QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHÁY CỦA THAN .40 KẾT LUẬN 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 Trang ii DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1: Thời gian cháy than Anthraxit Hòn Gai[1] 11 Bảng 2.1: Thành phần than sử dụng thí nghiệm 24 Bảng 3.1: Kết khảo sát thời gian thoát ẩm than 25 Bảng 3.2: Kết khảo sát thời gian thoát ẩm than 27 Bảng 3.3: kết đốt mẫu than lần thứ hai lò nung 30 Bảng 3.4: kết quản đốt mẫu than lần thứ hai lò nung theo Fix cacbon 31 Bảng 3.5: Thơng số vận hành lị nung thực tế Công ty CPXM Bỉm sơn 32 Bảng 3.6: kết đốt mẫu than lò nung 33 Bảng 3.7: Kết quản đốt mẫu than lò nung theo Fix cacbon 34 Bảng 3.8: Thơng số vận hành lị nung thực tế Công ty CPXM Bỉm sơn 35 Trang iii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1: Chiều dài lửa khoảng cách bắt lửa loại than[1] Hình 1.2: Quan hệ độ hạt than với thời gian cháy[1] 10 Hình 1.3: Yêu cầu độ mịn than tương ứng với hàm lượng chất bốc[1] 10 Hình 1.4: Giản đồ xác định nhiệt độ bắt cháy nhiệt độ kết thúc cháy than[12] .12 Hình 1.5: Giản đồ phân tích nhiệt mẫu than tương ứng lượng xúc tác[12] 13 Hình 1.6: Giản đồ nhiệt tương ứng loại than thí nghiệm .14 Hình 1.9: Giản đồ nhiệt mẫu than hỗn hợp 15 Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm .17 Hình 2.2 nguyên lý phân tích nhiệt trọng[11] 19 Hình 2.3 Nguyên lý phân tích nhiệt vi sai[11] .20 Hình 2.4 Các giản đồ đường cong TG-DTG điển hình[11] 23 Hình 3.1 Thời gian sấy trung bình than (VT-QT) 26 Hình 3.2.Tốc độ sấy trung bình than(VT-QT) 26 Hình 3.3 Thời gian sấy trung bình than (HK-NP) 28 Hình 3.4 Tốc độ ẩm trung bình than(HK-NP) .28 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh tốc độ cháy than đốt nhiệt độ khác 30 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh lượng bon cố định lại sau đốt 31 Hình 3.7: Biểu đồ so sánh tốc độ cháy than đốt nhiệt độ khác 33 Hình 3.8: Biểu đồ so sánh lượng bon cố định lại sau đốt 34 Hình 3.9: Kết phân tích nhiệt mẫu than cám 4A QT .36 Hình 3.10: Kết phân tích nhiệt mẫu than cám 4A VTVT .37 Hình 3.10: Kết phân tích nhiệt mẫu than cám 4A VTVT .38 Trang iv MỞ ĐẦU Than loại nhiên liệu thiếu ngành công nghiệp sản xuất xi măng Tuy nhiên, điều kiện giới nói chung Việt Nam nói riêng, nguồn nhiên liệu ngày cạn kiệt, vậy, sử dụng nguồn nguyên liệu nhằm đảm bảo phát triển bền vững ngành cơng nghiệp xi măng, yêu cầu đặt doanh nghiệp Nghiên cứu đặc tính than cám trước sử dụng có vai trị quan trọng khoa học công nghệ sản xuất xi măng Trong công nghệ sản xuất xi măng, việc sử dụng nguồn nhiên liệu đa dạng, phẩm cấp thấp thay cho nhiên liệu cao cấp để nung luyện clinker mang lại hiệu lớn kinh tế an ninh lượng, đồng thời định đến việc đầu tư công nghệ đốt hệ thống lò nung clinker Một số cơng trình nghiên cứu gần đưa chứng minh phương pháp đánh giá khả cháy loại than cám khác điều kiện đốt, qua đưa phương pháp phân loại, phối trộn chủng loại than khác để sử dụng lò nung luyện clinker cách hiệu Cho tới nay, công trình nghiên cứu đánh giá khả cháy than cám cịn hạn chế Vì vậy, việc nghiên xây dựng phương pháp đánh giá khả cháy than sử dụng nhà máy xi măng cần thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn rõ rệt Với tất lý trên, lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá khả cháy than sử dụng nhà máy xi măng” với mong muốn đánh giá trước khả cháy than trước đưa vào sử dụng nhằm đạt hiệu cao trình nung clinker Kết đề tài có ý nghĩa lớn Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn việc ứng dụng, sử dụng tối ưu loại than cho q trình nung luyện clinker Cơng ty Trang CHƯƠNG TỔNG QUAN Khái niệm: Than loại nhiên liệu hóa thạch cứng hình thành từ chất hữu thực vật nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng Về thành phần hóa học, than hỗn hợp phức tạp chất hữu bao gồm cacbon, hydro, oxy với lượng nitơ, sunphur số quặng vô nhỏ Các thành phần hữu than chủ yếu tạo khả cháy Có thể nói than hóa thạch đá trầm tích hữu cơ, hình thành tác động nhiệt độ, áp suất mảnh vụn thực vật, có lượng ẩm quặng khác nhau[1] Các tính chất đặc tính than phân loại phổ biến thành đặc tính lý đặc tính hóa Các đặc tính lý than bao gồm: nhiệt trị, hàm ẩm, chất bốc tro xỉ Các đặc tính hóa than liên quan đến thành phần hóa khác cacbon, hydro, oxy, lưu huỳnh… Các đặc tính hóa học than: Trong than, ngun tố cấu thành bao gồm thành phần sau: 2.1 Cacbon: Cacbon thành phần cháy chủ yếu nhiên liệu rắn, nhiệt lượng phá cháy 1kg cacbon gọi nhiệt trị cacbon, khoảng 34.150 kj/kg Vì lượng cacbon nhiên liệu nhiều nhiệt trị cao Tuổi hinh thành cacbon nhiên liệu cào già thành phần cacbon cao, song độ liên kết than lớn nên than khó cháy[2] 2.2 Hydro: Hydro thành phần cháy quan trọng nhiên liệu rắn, cháy tỏa nhiệt lượng 144.500 kj/kg, lượng hydro có thiên nhiên ít, cịn nhiên liệu lỏng, hydro có nhiều nhiên liệu rắn 2.3 Lưu huỳnh: Lưu huỳnh thành phần cháy nhiên liệu; Trong than lưu huỳnh tồn ba dạng: liên kết hữu Shc, khoáng chất Sk, liên kết sunfat Ss Lưu huỳnh hữu Trang Thời gian sấy than cám 4A Nam Phương thấp so với than HungKing, tốc độ thoát ẩm than cám 4A Nam Phương cao so với than cám 4A HungKing Kết thí nghiệm từ phút thứ trở đi, tốc độ thoát ẩm than Nam Phương cao hẳn so với than Hungking.Tuy điều kiện có ý nghĩa thời gian sấy máy nghiền công nghiệp không đủ, đủ, độ ẩm than mịn sau sấy nghiền tương đương nên không ảnh hưởng nhiều đến khả cháy than mịn Trong trình sấy than thực tế máy nghiền than công nghiệp, điều kiện đảo trộn khí động học tốt nên độ ẩm than sau sấy nghiền liên hợp khơng có khác biệt nhiều 3.1.2 Khảo sát tốc độ cháy than dải nhiệt độ khác Khảo sát cặp than 4A VTVT 4A Quang Trung: Gia công mẫu than theoTiêu chuẩn Việt Nam TCVN 173:2011, sau đốt than giải nhiệt độ khác thời gian cháy để xác định lượng than chưa cháy lại hàm lượng nung Việc thực tiến hành lần lấy kết trung bình để đánh giá Kết thực nghiệm trình bày Bảng 3.3; Bảng 3.4 Hình 3.5; Hình 3.6 Trang 29 Bảng 3.3: kết đốt mẫu than lần thứ hai lò nung Nhiệt độ lò nung (0C) 500 550 600 Khối lượng nung (%) Than cám 4A - QT Than cám 4A VTVT 68,71 70,19 73,63 Ghi 71,53 73,38 74,54 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh tốc độ cháy than đốt nhiệt độ khác Nhận xét: Than Quang Trung có hàm lượng chất bốc cao so với than VTVT sau thời gian nung 45 phút, hàm lượng nung than VTVT lớn so với than Quang Trung (từ 1,5÷3%) chứng tỏ than VTVT cháy kiệt so với than Quang Trung Trang 30 Bảng 3.4: kết quản đốt mẫu than lần thứ hai lò nung theo Fix cacbon Nhiệt độ lò nung (0C) 500 Khối lượng bon cố định lại (%) Than cám 4A - QT Than cám 4A VTVT 5,92 4,07 550 4,44 2,22 600 1,01 1,06 Ghi Hình 3.6: Biểu đồ so sánh lượng bon cố định lại sau đốt Nhận xét: Than cám VTVT có hàm lượng bon cố định cao so với than cám Quang Trung (3%) sau thời gian nung 45 phút, khối lượng bon cố định lại than VTVT thấp so với than Quang Trung, chứng tỏ lượng bon cố định than VTVT cháy nhiều hơn, tốc độ cháy tốt so với than cám Quang trung Trang 31 Bảng 3.5: Thông số vận hành lị nung thực tế Cơng ty CPXM Bỉm sơn Than 4A Vật tư 5.500÷5.630 55÷59 Than 4A Quang trung 5.350÷5.480 54÷58 834 862 Tốc độ quạt ID 92÷93% 93÷95% Hàm lượng CO Khơng xuất Xuất thường xun mức 0,1÷0.3% Bám dính hệ thống Khơng bám dính Bám dính nhẹ STT Nội dung Năng suất lò (t/ngày) Cường độ CLK (R28) Tiêu hao nhiệt (kcal/kgclk) Ghi Thiếu ô xy nên phải tăng tốc độ quạt Kiểm tra thực tế trường Nhận xét: từ kết sấy than, nung than thực tế sử dụng lị cơng nghiệp, khẳng định: + Than cám VTVT cháy tốt hơn, khơng có tượng xuất CO, khơng bám dính thệ thống tháp trao đổi nhiệt, tiêu hao nhiệt để sản xuất clinker thấp, tốc độ quạt ID giảm ô xy đảm bảo + Than Quang Trung khó cháy hơn, có tượng xuất CO q trình cháy, xi thấp nên phải tăng tốc độ quạt ID để cung cấp thêm ô xy có tượng bám dính nhẹ hệ thống tháp trao đổi nhiệt Trang 32 Khảo sát cặp than 4A Nam Phương 4A Hungking: Bảng 3.6: kết đốt mẫu than lò nung Nhiệt độ lò nung (0C) 500 550 600 Khối lượng nung (%) Than cám 4A – HK Than cám 4A - NP 67,86 69,34 72,77 Ghi 71,62 73,47 74,63 Hình 3.7: Biểu đồ so sánh tốc độ cháy than đốt nhiệt độ khác Nhận xét: Than Hungking có hàm lượng chất bốc cao so với than Nam Phương sau thời gian nung 45 phút, hàm lượng nung than Nam Phương lớn so với than Hungking (từ 1,9÷3,8%) chứng tỏ than Nam Phương cháy kiệt so với than Hungking Trang 33 Bảng 3.7: Kết quản đốt mẫu than lò nung theo Fix cacbon Nhiệt độ lò nung (0C) Khối lượng bon cố định lại (%) Than cám 4A Than cám 4A Nam Hungking Phương 500 7,75 3,26 550 6,27 1,41 600 2,83 0,25 Ghi Hình 3.8: Biểu đồ so sánh lượng bon cố định lại sau đốt Nhận xét: Than cám Nam Phương có hàm lượng bon cố định cao so với than cám Hungking (1%) sau thời gian nung 45 phút, khối lượng bon cố định lại than Nam Phương thấp so với than Hungking (2,5÷4,8%), chứng tỏ lượng bon cố định than Nam Phương cháy nhiều hơn, tốc độ cháy tốt so với than cám Hungking Trang 34 Bảng 3.8: Thơng số vận hành lị nung thực tế Cơng ty CPXM Bỉm sơn STT Nội dung Năng suất lò (t/ngày) Cường độ CLK (R28) Tiêu hao nhiệt (kcal/kgclk) Than 4A Nam Phương 5.600÷5.660 53÷56 Than 4A Hungking 5.450÷5.580 53÷55 828 845 93÷96% Tốc độ quạt ID 93÷94% Hàm lượng CO Khơng xuất Xuất thường xuyên mức 0,1% Bám dính hệ thống Khơng có Bám dính nhẹ Ghi Do thiếu ô xy nên phải tăng tốc độ quạt Kiểm tra thực tế trường Nhận xét: từ kết sấy than, nung than thực tế sử dụng lị cơng nghiệp, khẳng định: + Than cám Nam Phương cháy tốt hơn, khơng có tượng xuất CO, khơng bám dính thệ thống tháp trao đổi nhiệt, tiêu hao nhiệt để sản xuất clinker thấp, tốc độ quạt ID giảm ô xy đảm bảo + Than Hungking khó cháy hơn, có tượng xuất CO q trình cháy, xi thấp nên phải tăng tốc độ quạt ID để cung cấp thêm xy có tượng bám dính nhẹ hệ thống tháp trao đổi nhiệt Trang 35 3.2 Kết kiểm chứng qua phân tích nhiệt 3.2.1 Kết phân tích nhiệt than cám 4A Quang Trung: TG /% DTG /(%/min) [1] Mass Change: -5.86 % 100 Mass Change: -11.86 % 90 -1.0 80 70 -2.0 Peak: 483.7 °C 60 -3.0 Mass Change: -67.51 % 50 40 -4.0 30 -5.0 20 [1] Peak: 582.2 °C 100 200 300 400 500 Temperature /°C 600 700 800 TG /% DTA /(uV/mg) exo 3.0 Peak: 576.7 °C Mass Change: -5.86 % 100 900 Peak: 518.7 °C Mass Change: -11.86 % 90 2.0 80 1.0 70 60 -1.0 Mass Change: -67.51 % 50 -2.0 Peak: 101.9 °C [1] 40 -3.0 30 -4.0 20 [1] -5.0 100 200 300 400 500 Temperature /°C 600 700 800 900 Hình 3.9: Kết phân tích nhiệt mẫu than cám 4A QT Từ kết phân tích nhiệt nhiệt độ bắt đầu cháy than 4A Quang Trung 5170C, nhiệt độ kết thúc cháy 6450C Than cám 4A Quang Trung cháy phức tạp, tạo điểm Peak tốc độ cháy ứng với nhiệt độ 483,70C 582,20C, Trang 36 tượng cháy than tạo giai đoạn than trộn từ loại than khác hợp thành Tốc độ cháy than Quang Trung đạt mức cao 582,20C với tốc độ 5,3%/min Lượng chất bốc giải phóng hết nhiệt độ 4220C 3.3.2 Kết phân tích nhiệt than cám 4A VTVT: TG /% DTG /(%/min) Mass Change: -2.29 % 100 [1] 90 -1.0 80 70 -2.0 Mass Change: -76.83 % 60 -3.0 50 -4.0 40 -5.0 30 [1] Peak: 606.5 °C 20 100 200 300 400 500 Temperature /°C 600 700 800 900 Admin 03-10-2018 13:38 Instrument: File: Project: Identity: Date/Time: Laboratory: Operator: NETZSCH STA 409 PC/PG Mo-BS1.dsv A Dung 10/3/2018 11:34:57 AM Long Sample: Reference: Material: Correction File: Temp.Cal./Sens Files: Range: Sample Car./TC: Mo-BS1, 7.300 mg # CorrPt900kk.bsv Tcalzero.tcx / Senszero.exx 30/10.00(K/min)/900 DTA(/TG) HIGH RG / S Mode/Type of Meas.: Segments: Crucible: Atmosphere: TG Corr./M.Range: DSC Corr./M.Range: Remark: DTA-TG / Sample + Correction 1/1 DTA/TG crucible Pt KK/40 / N2/10 020/30000 mg 020/5000 µV Hình 3.10: Kết phân tích nhiệt mẫu than cám 4A VTVT Trang 37 DTA /(uV/mg) DTG /(%/min) exo TG /% Peak: 598.3 °C Mass Change: -2.29 % 100 [1] 1.00 90 -1.00 80 -1.0 -2.00 70 -2.0 Mass Change: -76.83 % Peak: 236.0 °C -3.00 60 -3.0 -4.00 50 -5.00 -4.0 [1] 40 -6.00 -5.0 30 -7.00 [1] Peak: 606.5 °C 20 100 200 300 400 500 Temperature /°C 600 700 800 900 Hình 3.10: Kết phân tích nhiệt mẫu than cám 4A VTVT Từ kết phân tích nhiệt nhiệt độ bắt đầu cháy than 4A VTVT 536 0C, nhiệt độ kết thúc cháy 6650C Tốc độ cháy than VTVT đạt mức cao 606,50C với tốc độ 5,45%/min Lượng chất bốc giải phóng hết nhiệt độ 5220C 3.3.3 Nhận xét: Từ kết phân tích nhiệt cặp than cám 4A VTVT 4A Quang Trung khẳng định: - Than cám Quang Trung bốc bắt cháy thấp so với than cám 4A VTVT hàm lượng chất bốc than cám Quang Trung lớn Do Than cám Quang Trung có nhiệt độ bắt cháy thấp so với than cám 4A VTVT Trang 38 - Tốc độ cháy than cám 4A VTVT cao so với than cám 4A Quang Trung - Nhiệt độ cháy nhiệt độ kết thúc q trình cháy thấp riêng điều chưa đủ thể than cháy tốt Qua nghiên cứu cho thấy tốc độ cháy thực định q trình cháy lị quay - Than có chất bốc cao hơn, có nhiệt độ bắt cháy thấp hơn, nhiệt độ kết thúc cháy thấp tốc độ cháy than không phụ thuộc vào hàm lượng chất bốc - Kết nung mẫu than lị nung thí nghiệm phù hợp với kết phân tích nhiệt Trang 39 CHƯƠNG QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHÁY CỦA THAN Từ kết thí nghiệm, sử dụng quy trình sau để đánh giá khả cháy than cám sử dụng cho nhà máy xi măng: Bước 1: Chuẩn bị mẫu than: than sấy khô (thực theo Tiêu chuẩn TCVN 172:2011, Than đá - Xác định hàm lượng ẩm toản phần), sau nghiền đến độ mịn sót sàng R009 nhỏ 5% Bước 2: Cân chén nung rửa sạch, sấy khô đánh dấu Bước 3: Cân 0,5g than mịn lần với độ xác 10-4g cho vào chén nung Bước 4: Dàn mịng than chén nung để đảm bảo than tiếp xúc với ô xy tốt Bước 5: Cân chén than lần để xác định khối lượng chén than Bước 6: Cho chén than vào lò nhiệt độ phòng, nâng nhiệt độ lò lên nhiệt độ dự kiến thí nghiệm (5000C; 5500C; 6000C) thời gian 30 phút lưu thời gian 15 phút Bước 7: Xác định khối lượng nung (khối lượng mẫu ban đầu - khối lượng mẫu sau nung) tính tốn kết Cụ thể: - Lượng nung tính theo cơng thức: X =( 100 - 100 * M1/M) Trong đó: + X lượng nung than đốt (%) + M1 khối lượng mẫu lại sau nung + M khối lượng mẫu ban đầu - Lượng bon cố định lại sau nung tính theo cơng thức: C=100*M1/M - A Trong đó: + X lượng nung than đốt (%) + M1 khối lượng mẫu lại sau nung + M khối lượng mẫu ban đầu + A hàm lượng tro than Trang 40 Bước 8: Đánh giá khả cháy than thông qua hàm lượng nung khối lượng bon cố định lại cụ thể: Nhiệt độ lò nung (0C) Khối lượng nung (%) Than cháy Than bình thường Than cháy tốt 500 MKN ≤ 68,50 68,50 ≤ MKN ≤ 71,50 MKN ≥ 71,50 550 MKN ≤ 70,00 70,00 ≤ MKN ≤ 73,50 MKN ≥ 73,50 600 MKN ≤ 73,50 73,50 ≤ MKN ≤ 74,50 MKN ≥ 74,50 Nhiệt độ lò nung (0C) Khối lượng bon cố định lại (FCB) % Than cháy Than bình thường Than cháy tốt 500 FCB ≤ 68,50 68,50 ≤ FCB≤ 71,50 FCB ≥ 71,50 550 FCB ≤ 70,00 70,00 ≤ FCB ≤ 73,50 FCB ≥ 73,50 600 FCB ≤ 73,50 73,50 ≤ FCB ≤ 74,50 FCB ≥ 74,50 Lưu ý: Việc đánh giá khả cháy than áp dụng với mẫu than đốt lò nung mẫu sử dụng lò điện Nabertherm L9/11/C6 Khi sử dụng lò nung khác cho kết khơng tương thích Việc nung mẫu lò điện để đánh giá nhanh khả cháy than điều kiện sản xuất công nghiệp, trường hợp bất thường, cần sử dụng thêm phương pháp phân tích nhiệt (TG-DTG) để đánh giá chất lượng than Trang 41 KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu thực nghiệm phân tích kết đạt được, đề tài rút số kết luận sau: Tốc độ cháy thông số quan trọng định chất lượng trình cháy than lị quay xi măng Than có nung khoảng nhiệt độ 500-6000C cao hơn, tốc độ cháy than cao Than có tốc độ ẩm cao có tốc độ cháy cao Có thể sử dụng phương pháp sấy đốt than lị nung thí nghiệm để đánh giá nhanh khả cháy than trước sử dụng lò quay xi măng Trang 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO Chuyên đề tiết kiệm nhiệt lò quay (2007), Bộ môn Công nghệ vật liệu SilicatTrường Đại học Bách khoa Hà Nội Xi măng Việt Nam -Than sử dụng than nhập để sản xuất xi măng PGS Nguyễn Đăng Hùng -TS Tạ Ngọc Dũng (2008), Giám sát nhiệt độ lị quay xi măng, Bộ mơn Cơng nghệ vật liệu Silicat- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Ths Nguyễn Chiến Thắng, TS Hoàng Tiến Dũng, PGS.TS Trần Gia Mỹ, TS Lê Ðức Dũng (2017), Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất bốc than trộn đến hiệu suất lò nhà máy nhiệt điện Ninh Bình SJ Wang, F.Wu, G Zang, P Zu, CJ Hung, ST Chen (2014), research on the combustion characteristics of Anthracite and blended coal with composite catalysts John W Cumming (1989),A DTG Combustion study on Anthracitic and other coal chars Chang’an Wang, Yinhe Liu, Xiaoming Zhang, and Defu Che (2011), A Study on Coal Properties and Combustion Characteristics ofBlended Coals in Northwestern China, Energy Fuels, 25, 3634–3645 Dougal Drysdale (2011), An Introduction to Fire Dynamics, John Wiley & Sons, Ltd., Publication Friedrich Wurst, Theodor Prey (2016), Alternnative fuels in the cement-industry, Alternative fuel 10 PGS.TS Nguyễn Đăng Hùng, Lò silicat 11 Red star Vietnam co.,Ltd (2015), Tài liệu hướng dẫn phương pháp phân tích nhiệt 12 Catalytic Combustion of Inferior Coal in the Cement Industry by Thermogravimetric Analysis Trang 43 ... lý trên, lựa chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá khả cháy than sử dụng nhà máy xi măng? ?? với mong muốn đánh giá trước khả cháy than trước đưa vào sử dụng nhằm đạt hiệu cao trình... hiệu Cho tới nay, cơng trình nghiên cứu đánh giá khả cháy than cám cịn hạn chế Vì vậy, việc nghiên xây dựng phương pháp đánh giá khả cháy than sử dụng nhà máy xi măng cần thiết, có ý nghĩa khoa... bị mẫu nghiên cứu 23 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 25 3.1 Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá khả cháy than sử dụng nhà máy xi măng 25 3.1.1 Khảo sát