• Nhiệt thế ghi đối với lò đốt than đá antraxit chỉ giới hạn từ 523-814 kWm2h. Trong khi đó lò đốt tầng sôi đốt trấu hoặc vỏ cà phê là 1000-1200
kW/m2.h. Nh− vậy diện tích ghi lò tầng sôi chỉ bằng 68% diện tích ghi lò khi đốt than đá. Để đ−ợc cùng một l−ợng nhiệt đầu ra nh− nhau, lò đốt tầng sôi có kích th−ớc nhỏ hơn.
• Lò đốt tầng sôi có khả năng cơ giới hoá cấp liệu và lấy xỉ dễ dàng và cao hơn so với lò đốt lớp chặt các loại. Do đó chế độ cháy và l−ợng nhiệt phát ra ổn định, thích hợp khi liên hợp với các hệ thống làm việc liên tục nh− nồi hơi, các máy sấy liên tục, cấp hơi liên tục cho quá trình chế biến nông lâm sản v.v…
5.4.3 Nh−ợc điểm của FBC
Bên cạnh những −u điểm đ−ợc tính toán và phân tích ở trên, lò đốt tầng sôi có nh−ợc điểm nh− sau:
a) Chi phí điện năng lớn hơn so với lò đốt lớp tĩnh (để tạo lớp sôi của hỗn hợp cát và vật liệu). Tuy nhiên chi phí điện năng chỉ chiếm một phần rất nhỏ so với chi phí nhiên liệu trong quá trình sấy, vì vậy không ảnh h−ởng đến hiệu quả kinh tế chung khi ứng dụng công nghệ này.
b) Đầu t− ban đầu lớn (th−ờng lớn hơn 2 lần so với lò đốt lớp chặt), vận hành phức tạp đòi hỏi công nhân vận hành phải có trình độ cao hơn.
5.4.4. Khả năng sử dụng FBC FBC có thể sử dụng bằng các ph−ơng án khác nhau: FBC có thể sử dụng bằng các ph−ơng án khác nhau: + Dạng nhiệt - điện kết hợp FBC Nồi P≥18 at hơi Turbin (50 kW) Máy phát điện (50kW) 220/380V
Không khí Calorife Sấy các sản phẩm
NN cần sạch N−ớc ng−ng tụ
+ Lò đốt tầng sôi (Viện Cơ điện Nông nghiệp dùng sấy nông sản cần sạch) Không khí
Phế thải FBC Calorife Không khí nóng Hệ thống sấy nông
sản cần sạch
+ Lò đốt trực tiếp (Viện Cơ điện Nông nghiệp dùng sấy nông sản) Không khí Phế thải FBC Hơi nóng Hoà trộn không khí Lắng bụi Hơi nóng Sấy các sản phẩm NN không cần sạch Nhận xét:
Với việc khảo sát các thông số ảnh h−ởng tới quá trình cháy của nhiên liệu trấu trong lò đốt tầng sôi ta có thể sơ bộ chọn ra bộ thông số cho lò đốt:
Kích th−ớc cát: d = 0,5 ữ 1 mm; Chiều cao lớp cát nền: H = 300 mm; Hệ số cấp không khí : α = 25 ữ 30%;
Với các thông số chọn nh− trên ta có nhiệt độ lò đốt t ≈ 820 0C. Hiệu suất lò đốt đạt khoảng 90 ữ 93 %.
Chi phí điện năng lớn hơn so với lò đốt lớp tĩnh (để tạo lớp sôi của hỗn hợp cát và vật liệu). Tuy nhiên chi phí điện năng chỉ chiếm một phần rất nhỏ so với chi phí nhiên liệu (7- 8%) trong quá trình sấy, vì vậy không ảnh h−ởng đến hiệu quả kinh tế chung khi ứng dụng công nghệ này.
Kết quả phân tích tro cho thấy: khi đốt bằng công nghệ FBC tro có thành phần SiO2 là 93%, đây là thành phần rất quan trọng, l−ợng tro này có thể sử dụng vào sản xuất vật liệu xây dựng (bê tông, tấm lợp, vật liệu cách âm, cách nhiệt v.v…) và làm chất phụ gia cho xi măng.
Kết luận
1. Qua nghiên cứu tổng quan về các loại phế thải nông nghiệp. Các loại lò đốt và −u nh−ợc điểm của chúng đã tìm đ−ợc nguyên lý lò đốt tầng sôi đốt trấu.
2. Đã thiết lập đ−ợc ph−ơng trình xác định nhiệt độ bề mặt cháy của nhiên liệu trong lò đốt (3.7) và khoảng vận tốc dòng để thực hiện công nghệ đốt tầng sôi. Bằng cách duy trì quá trình cháy trong buồng đốt nhờ một chất nền (cát). Mục đích chính là tăng bề mặt tiếp xúc, giảm thời gian cháy của hạt nhiên liệu. Cát tạo thành trạng thái tầng sôi trong không gian lò làm cho nhiệt độ trong lò đồng đều, nhiên liệu bắt cháy ngay khi rơi vào lò, tận dung đ−ợc diện tích lò. Nhờ −u điểm này lò đốt có thể đốt đ−ợc nhiên liệu có nhiệt trị thấp và độ ẩm cao.
3. Đã thiết lập đ−ợc mô hình cân bằng nhiệt trong lò đốt (hình 4.1 và 4.2) và ph−ơng trình tính toán l−ợng cát cần thiết cho quá trình cháy ổn định của lò đốt (Gc = 0,83 kg). Khi chia l−ợng không khí làm hai thành phần: L−ợng khí đầu (khí sơ cấp và khí thứ thì l−ợng cát cần thiết cho quá trình cháy ổn định nhiệt đã giảm đ−ợc ≈ 70%.
4. Lò đốt tầng sôi các hạt trơ có nhiệt độ đồng đều, trong quá trình cháy lò dễ ổn định, dễ chia vùng trong không gian lò. Phần d−ới là tầng sôi có mật độ cao không khí ít (l−ợng khí sơ cấp), phần cần thiết cho quá trình cháy hết nhiên liệu ở phía trên, chiếm từ 10 đến 60% chiều cao.
5. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã xác định đ−ợc ảnh h−ởng của vận tốc không khí đến độ chênh áp, vận tốc không khí đến chiều cao lớp cát, chiều cao lớp cát đến chi phí năng l−ợng riêng, ảnh h−ởng của α đến nhiệt độ lò đốt, ảnh h−ởng của nhiệt độ lò đốt đến hiệu suất của FBC thể hiện trên các đồ thị 5.2; 5.3; 5.4; 5.6; 5.12. và xác định đ−ợc khoảng cho phép của các yếu tố:
- Kích th−ớc hạt cát: d = 0,5 ữ 1 mm; - Chiều cao lớp cát: H = 300 mm; - Hệ số α = 25 ữ 30%;
Với các thông số nh− trên ta có nhiệt độ lò đốt t ≈ 820 0C, Hiệu suất lò đốt đạt khoảng 90 ữ 93%.
6. So sánh khi sử dụng lò đốt tầng sôi về chi phí năng l−ợng (điện và nhiên liệu) để sấy chỉ bằng khoảng 30% so với lò đốt than đá.