D = AP nEXP(B/T)
NHIÊN LIỆU ĐỐT LỊ 4.1 Nhiên liệu đốt lị và vai trị của nĩ
4.5. Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu đốt lị
Như trong phần trước chúng ta đã thấy nhiên liệu đốt lị được phối trộn chủ yếu từ cặn của các quá trình khác nhau, điều này cho thấy trong thành phần của nĩ sẻ chứa một lượng lớn các hợp chất cĩ hại cho việc sử dụng nĩ như lưu huỳnh, nitơ, kim loại... Vì vậy, cũng như những sản phẩm dầu mỏ khác, nhiên liệu đốt lị thương phẩn phải đạt được những chỉ tiêu chất lượng nhất định để bảo đảm cho việc sử dụng của nĩ trong các lị đốt cũng như đảm bảo được các chỉ tiêu về việc thải các chất ơ nhiễm ra mơi trường. Các chỉ tiêu quan trọng đĩ là hàm lượng lưu huỳnh, độ nhớt, tỷ trọng nhiệt cháy, hàm lượng cặn . . .
4.5.1. Hàm lượng lưu huỳnh
Nhiên liệu đốt lị thường chứa một lượng lưu huỳnh khá lớn, nồng độ của nĩ thay đổi tuỳ theo loại.
Lưu huỳnh tồn tại trong nhiên liệu đốt lị dưới nhiều dạng khác nhau, thơng thường là dưới dạng các hợp chất sulfua, disulfua hay dưới dạng di vịng. Khi bị đốt
cháy lưu huỳnh sẻ chuyển thành SO2, khí này cùng với khĩi thải sẻ được thốt ra ngồi, trong thời gian này chúng cĩ thể tiếp xác với oxy để chuyển một phần thành khí SO3. Khi nhiệt độ của dịng khí thải xuống thấp thì các khí này sẻ kết hợp với hơi nước để tạo thành các axit tương ướng, đĩ chính là các axit vơ cơ cĩ độ ăn mịn các kim loại rất lớn. Thực tế thì các axit sulfuaric sẻ gây ăn mịn ở nhiệt độ thấp hơn 100 ÷ 150oC, cịn axit sulfuarơ chỉ gây ăn mịn ở nhiệt độ thấp hơn 40 ÷ 50oC.
Để hạn chế sự ăn mịn này thì người ta thường dùng các phương pháp sau: Dùng nhiên liệu đốt lị cĩ hàm lượng lưu huỳnh thấp
Giảm lượng khơng khí thừa trong dịng khí
Gửi cho bề mặt trao đổi nhiệt lớn hơn nhiệt độ điểm sương của các khí
Dùng một số kim loại hoặc oxyt kim loại (MgO, CaO) để chuyển SO2 thành các hợp chất khơng ăn mịn. CaO + SO2 + 1/2O2 = CaSO4
Phương pháp này vừa giảm được ăn mịn vừa giảm ơ nhiễm mơi trường do SO2, SO3 trong khĩi thải.
Ngồi vấn đề ăn mịn thì khi hàm lượng lưu huỳnh càng cao càng làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu đốt lị.
4.5.2. Độ nhớt
Cũng giống như nhiên liệu Diesel hay nhiên liệu phản lực, trước khi bị đốt cháy nhiên liệu được phun ra dưới dạng các hạt sương, từ các hạt sương này nhiên liệu sẻ bay hơi tạo với khơng khí hỗn hợp cháy. Quá trình bay hơi nhanh hay chậm phụ thuộc nhiều vào bản chất của nhiên liệu, kích thước của các hạt sương dầu khi phun ra. Ở gốc độ của độ nhớt thì ảnh hưởng của nĩ như sau: khi độ nhớt lớn thì kích thước của các hạt sương phun ra lớn, động năng của nĩ lớn nên khơng gian trộn lẫn của nhiên liệu với khơng khí lớn. Tuy nhiên khi kích thước của các hạt lớn thì khả năng bay hơi để tạo hỗn hợp cháy sẻ kém, điều này sẻ làm cho quá trình cháy khơng hồn tồn, làm giảm nhiệt cháy và thải ra nhiều chất gây ơ nhiễm cho mơi trường. Ngồi ảnh hưởng đến quá trình cháy thì khi độ nhớt lớn sẻ làm tăng trở lực ma sát trong hệ thống bơm.
4.5.3. Tỷ trọng
Tỷ trọng là một đại lượng rất quan trọng đối với nhiên liệu đốt lị bởi nĩ liên quan đến bản chất của nhiên liệu, độ nhớt, độ bay hơi nghĩa là nĩ liên quan đến quá trình cháy của nhiên liệu, tất cả những vấn đề này ta đã đề cập đến ở trên.
Ngồi ra, trong quá trình xử lý nhiên liệu, người ta tách loại nước bằng phương pháp ly tâm do đĩ yêu cầu tỷ trọng của nhiên liệu và nước phải khác nhau để đảm bảo cho quá trình tách loại cĩ hiệu quả. Trong quá trình vận chuyển hay tồn chứa thì nước thường lẫn vào trong nhiên liệu, khi sự chênh lệch tỷ trọng của hai loại này lớn sẻ giúp cho quá trình lắng tách nước cũng tốt hơn.
4.5.4. Hàm lượng nước
Nước khơng phải là thành phần của dầu mỏ nhưng nĩ luơn cĩ mặt trong dầu thơ hay trong tất cả các sản phẩm của dầu mỏ. Sự cĩ mặt của nước luơn gây ra những tác hại nhất định. Nước cĩ mặt trong dầu thơ hay các sản phẩm cĩ thể từ các nguồn gốc sau:
Trong dầu thơ ban đầu nhưng khơng tách loại hết trong quá trình xử lý Do sự thở của các bồn chứa
Do thủng ở các thiết bị đun nĩng lại Do lỗi ở các chổ nối
Nước trong nhiên liệu cĩ thể gây ra những tác hại như sau: Sự rít bơm
Hiện tượng xâm thực
Quá trình bay hơi lớn dẫn đến hoạt động của mỏ đốt khơng bình thường Sự cĩ mặt của nước sẻ gây rỉ trong bảo quan.