Phần mở đầu triết học

3. Kết quả và thảo luận 3.1. Đặc điểm tính chất phương pháp đốt - Tốc độ nạp nhiên liệu, nhiệt độ buồng đốt (trong khoang và trên tầng sôi), áp suất, tốc độ dòng khí đầu vào và tốc độ dòng khí thải đều ổn định trong suốt 5 giờ hoạt động liên tục (Hình 4). Tổng thời gian hoạt động ổn định vượt quá 600 giờ. Tuy nhiên, chỉ khoảng 70% tốc độ dòng khí đầu vào cho buồng đốt có thể được cung cấp bởi bộ tăng áp dẫn động bằng khí thải; 30% còn lại do FDF cung cấp. FDF được yêu cầu vì tổn thất nhiệt từ mỗi thiết bị phụ trợ cao. - Ví dụ, nhiệt độ khí đầu ra tại buồng đốt, bộ sấy sơ bộ không khí và bộ lọc gốm lần lượt là 1071, 823 và 694 K; tổn thất nhiệt ở mỗi bước lớn hơn 10%. Nhiệt độ khí đầu vào của bộ tăng áp chỉ là 651 K. Theo thông số kỹ thuật thiết kế của bộ tăng áp, nếu nhiệt độ khí đầu vào có thể được duy trì ở mức 873 K, bộ tăng áp có thể tạo ra không chỉ đủ không khí để đốt cháy bùn mà còn 60 m3N/h lượng khí nén dư thừa. Tổn thất nhiệt từ mỗi thiết bị phụ trợ tại nhà máy thương mại (quy mô 100 tấn/ngày) nhỏ hơn 5,0% [4]. Do đó, FDF và IDF là không cần thiết ở quy mô thương mại vì hiệu quả của bộ tăng áp dự kiến sẽ được cải thiện khi mở rộng quy mô. Không có vấn đề hạn chế hoạt động đã gặp phải với các phụ trợ khác. Không quan sát thấy hiện tượng tắc bộ lọc gốm do bám dính các hạt kiềm và tro, và chỉ có thể cần tiến hành lọc ngược định kỳ để làm sạch bộ lọc. Không quan sát thấy sự ăn mòn trong bộ tăng áp bởi lưu huỳnh trong khí thải do nhiệt độ vận hành cao hơn điểm sương của SOx. Tuy nhiên, do nhiệt độ của bộ tăng áp giảm trong quá trình dừng hoạt động, chẳng hạn như kiểm tra định kỳ nhà máy, cần phải chuyển chất lỏng làm việc từ khí thải sang không khí. Các loại khí vi lượng không mong muốn, bao gồm kim loại nặng, trong khí thải có thể được loại bỏ bằng phương pháp thông thường sử dụng xút ăn da trong máy lọc. 3.2. Phân bố nhiệt độ trong buồng đốt Sự phân bố nhiệt độ trong buồng đốt cũng được làm rõ (Hình 5). Nhiệt độ của hai điểm trên tầng là thấp nhất và gần như giống nhau. Kết quả này cho thấy rằng quá trình sấy khô và nhiệt phân nhiên liệu xảy ra chủ yếu trên tầng. Nhiệt độ thấp tại những điểm này là do ẩn nhiệt của hơi ẩm trong quá trình sấy khô và do sự thu nhiệt của phản ứng nhiệt phân. Ngược lại, nhiệt độ cao hơn 3000 mm so với bộ phân phối, tương ứng với mạn khô, là cao nhất. Người ta cho rằng khí nhiệt phân bị đốt cháy ở vùng này khiến nhiệt độ tăng lên. 3.3. Đặc điểm khí thải - Do phát thải N2O trong các lò đốt thông thường là một vấn đề lớn nên các đặc tính khí thải của nhà máy của chúng tôi đã được làm sáng tỏ. Hình 6 cho thấy mối quan hệ giữa khí CO, NOx và N2O và nồng độ O2 trong khí thải (Khí thải được hiệu chỉnh ở nồng độ O2 trong khí thải là 12%, đây là phương pháp tính toán thông thường đối với các lò đốt của Nhật Bản [1,2].). Phát thải CO tăng nhẹ khi nồng độ O2 giảm và lượng phát thải CO thấp được duy trì trong mọi điều kiện thí nghiệm. Tốc độ đốt cháy được cải thiện nhờ sự gia tăng áp suất riêng phần oxy của buồng đốt do điều áp. Ngoài ra, nhiệt độ giảm từ 3000 mm đến lối ra (Hình 6), do đó buồng đốt có đủ thời gian lưu khí để đốt cháy CO2. - Phát thải NOx có xu hướng tăng khi nồng độ O2 giảm. Xu hướng này, cũng được báo cáo đối với lò đốt tầng sôi tạo bọt trong khí quyển của bùn ướt [10], ngược lại với xu hướng của các loại nhiên liệu khác như than, gỗ và bùn khô [10–12]. Ngoài ra, lượng khí thải này thấp hơn so với lượng khí thải được quan sát thấy đối với quá trình đốt than [13–15]. Độ ẩm trong bùn cao đến mức áp suất riêng phần của hơi nước cũng cao. Ngoài ra, áp suất tạo điều kiện tạo ra các gốc O và OH trong vùng phản ứng của chất đốt và các gốc này ức chế phản ứng hình thành NO [16]. Hiện tượng này sẽ được xác minh bằng các tính toán động học trong các nghiên cứu trong tương lai. Phát thải N2O thay đổi rất ít ngay cả khi nồng độ O2 thay đổi đáng kể. Sự phụ thuộc của phát thải N2O vào nhiệt độ mạn khô trong lò đốt khí quyển đã được báo cáo [10]. Trong nghiên cứu của chúng tôi, lượng khí thải N2O giảm khi tăng nhiệt độ lòng lò đốt (Hình 7). Do đó, phát thải N2O có thể được sắp xếp theo nhiệt độ khi nhiên liệu có hàm lượng nitơ cao được đốt cháy trong điều kiện áp suất.