Quá trình cháy và quá trình khí hóa là quá trình rất phức tạp, nó phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, không khí, khí động trong lò, bản chất nhiên liệu, do đó kết quả của mỗi thí nghiệm sẽ khó có thể trùng nhau tuyệt đối. Nên để hạn chế sai số này mỗi thí nghiệm phải được tiến hành nhiều lần (tối thiểu 3 lần), kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của các thí nghiệm trên, để tăng độ tin cậy của kết quả thí nghiệm thì những kết quả thí nghiệm trong cùng một điều kiện thí nghiệm mà có sai số lớn hơn so với giá trị trung bình sẽ bị loại bỏ.
3.5 Trình tự thí nghiệm
3.5.1 Quy trình vận hành hệ thống khí hóa sinh khối
3.5.1.1 Thông gió và kiểm tra hệ thống
Trước khi thí nghiệm ta phải bật quạt hút thông gió cho lò, sau đó mở lắp nạp liệu và tháo xỉ để kiểm tra bên trong lò xem còn nhiên liệu cũ và tro xỉ mắc kẹt không. Sau đó kiểm tra cách nhiệt và các đầu can nhiệt bên trong lò trước khi nạp liệu. Đồng thời kiểm tra các bích nối thân lò, rắc co trên đường ống, các van chặn, van xả, đường ống xem có bị rò rỉ hay tắc do hắc ín không. Sau đó kiểm tra hiệu chỉnh thiết bị đo và hiển thị nhiệt độ, áp suất, lưu lượng khí sản phẩm…
3.5.1.2 Khởi động hệ thống
Sau khi kiểm tra và nạp liệu xong ta lắp kín lò và mở lắp nhóm trên thân lò, dùng đèn khò nhóm lửa qua cửa nhóm sau đó bật quạt hút đồng thời mở van quạt hút, đóng van xả trên đường ống nối từ lò sang bộ tách bụi, quan sát nhiệt độ trên đồng hồ tại điểm nhóm khí nhiệt độ đạt khoảng 200 – 3000C thì lửa đã bén (sau khoảng 3 - 5 phút). Ta dừng quạt hút, đóng van quạt hút, mở van đường thoát khí từ lò sang thiết bị tách bụi và bật quạt cấp gió, không khí sau khi vào ống góp sẽ chia nhỏ tại các đường ống cấp gió cấp 1, cấp 2, cấp 3, và đi vào thiết bị khí hóa. Lúc đầu cấp gió ở cửa trên vùng nhóm và tại vùng nhóm sau khoảng 5 - 10 phút để vùng cháy không bị tắt, sau đó bắt đầu điều chỉnh các cửa cấp gió
63
theo chế độ thí nghiệm định trước, sau khoảng 10 - 15 phút chế độ vận hành lò sẽ ổn định, trong khoảng thời gian này ta sẽ đốt khí sản phẩm sinh ra. Thí nghiệm hoạt động ổn định ta phải đợi sau từ 20 - 25 phút và lúc này ta có thể đốt khí hoặc sử dụng cho mục đích khác (như chạy động cơ).
3.5.1.3 Vận hành ổn định và thu thập số liệu
Sau khi khởi động xong, thí nghiệm được thực hiện theo các bước sau:
1. Điều chỉnh lưu lượng không khí đầu vào cho phù hợp từng trường hợp thí nghiệm, bằng cách điều chỉnh van cấp gió để điều chỉnh lưu lượng gió qua rotameter.
2. Mở van qua tách hắc ín và mở van qua bộ phận lấy mẫu để phân tích tại các điểm lấy mẫu trong quá trình thí nghiệm xác định hàm lượng hắc ín.
3. Khí sản phẩm sau khi qua tách hắc ín được đưa qua bộ làm nguội khí sau đó được cấp cho hộ sử dụng (đốt hoặc động cơ).
Việc ghi chép và thu thập số liệu được tiến hành ngay sau khi nhóm lò xong (sau khoảng 3 - 5 phút sau khi nhóm) mặc dù sau khoảng 20 – 25 phút lò mới ổn định. Định kì sau 5 phút ghi số liệu 1 lần, việc lấy số liệu ngay từ đầu để tránh sai số cho quá trình tính toán vì thí nghiệm tiến hành theo mẻ. Các số liệu thu thập gồm: nhiệt độ dọc lò, nhiệt độ không khí cấp, nhiệt độ khí sản phẩm trước và sau bộ sấy…áp suất dọc lò, lưu lượng không khí cấp, lượng nhiên liệu trước và sau thí nghiệm…chi tiết tham khảo trong bảng phụ lục PL3.3.
Việc lấy mẫu được tuân thủ theo một quy trình nhất định: mẫu chỉ được lấy tại những vị trí cố định (V1 hoặc V3 tùy vào điều kiện cụ thể). Chu kì lấy mẫu là 10 phút lấy mẫu khí một lần để phân tích, các mẫu được đựng trong túi chuyên dụng, đảm bảo kín, các mẫu này được phân tích tại phòng thí nghiệm ngay sau khi kết thúc thí nghiệm.
3.5.1.4 Dừng thí nghiệm
Khi nhiên liệu gần hết phải dừng lò để tránh hỏng ghi lò và hệ thống vì khi đó vùng cháy sẽ dịch chuyển xuống gần T7 (nằm gần ghi), vì vậy khi nhiệt độ T7 khoảng 700 – 8000C và nhiệt độ T8 khoảng 500 – 6000C thì phải dừng lò. Để dừng lò ta tắt quạt cấp gió, khóa van cấp gió, khóa van thoát khí sau đó mở van quạt hút và bật quạt hút (1 - 2 phút) để hút hết khí sản phẩm ra. Việc dừng lò hoàn tất thì khóa hết các van và để lò ở chế độ ủ để lò tắt dần.
3.5.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ cấp gió đến quá trình khí hóa sinh khối