Giới thiệu
Đối với hầu hết các doanh nghiệp công nghiệp và vận tải, chủ đề xử lý chất thải là một trong những chủ đề cấp tính và thời sự nhất. Ở đây chúng ta sẽ nói về việc xử lý dầu động cơ đã qua sử dụng (dầu thủy lực, dầu động cơ đến 50SAE và dầu truyền động), sau đây gọi là OTM. Dựa trên sự kết hợp của các đặc tính, chúng ta có thể phân loại nhiên liệu diesel không đạt tiêu chuẩn và dầu thực vật như vậy.
Việc xử lý chất thải nhiên liệu đối với hầu hết các doanh nghiệp là một vấn đề tốn kém trong việc tài trợ cho việc duy trì các điểm thu gom, lưu giữ, vận chuyển, chế biến và ủ. Sau khi các cơ cấu giám sát năng lượng bị bãi bỏ, tình hình trở nên tồi tệ hơn do mất quyền kiểm soát thống nhất đối với hoạt động của thiết bị và việc sử dụng nhiên liệu và chất thải nhiên liệu tại các cơ sở. Một phần, các chức năng này đã được các bộ phận khác nhau đảm nhận, nhưng như thường lệ ở Nga, "nhưng mọi thứ vẫn ở đó."
Một phần không đáng kể HM được đốt cháy trong các lò hơi và lò hơi kém thích nghi, và một phần lớn HM được thải vào các vùng nước và cống rãnh, lên đất, thậm chí phun vào khí quyển, gây ra những thiệt hại không thể lường trước được cho môi trường. Chỉ một phần mười OTM được tiêu thụ bởi quá trình sản xuất hóa chất, ví dụ, để sản xuất mỡ bôi trơn và dầu bậc hai, vốn đã ít được sử dụng trong công nghệ và cũng có thể bị thải bỏ.
Tuy nhiên, OTM là một loại nhiên liệu có hàm lượng calo cao và nên sử dụng càng nhiều càng tốt nguồn năng lượng trên mặt đất cho các mục đích nhiệt và năng lượng, đặc biệt là vì các công nghệ hiện đại có thể đốt cháy nó một cách hiệu quả và thân thiện với môi trường. Ngày nay, không có vấn đề kỹ thuật nào trong quá trình đốt cháy nhiên liệu: công nghệ cho phép bạn đốt mọi thứ dễ cháy và khó cháy. Ở khía cạnh khác của vấn đề, chúng ta sẽ xem xét cách chúng ta đốt những nhiên liệu này hiệu quả như thế nào và chúng ta sử dụng tài nguyên này hữu ích như thế nào và nhiệt lượng nhận được từ việc đốt cháy nó. Tài liệu này dành cho những người có thể đếm tiền và giải quyết các vấn đề thực tế.
Theo các chuyên gia Hoa Kỳ, chỉ riêng lượng tiêu thụ dầu động cơ hàng năm trên thế giới đã vượt quá 42 triệu tấn, tức là khoảng 60 triệu tấn nhiên liệu thông thường. Trong số này, chỉ một phần tư (10-12 triệu tấn trọng lượng) được tái sử dụng, tái chế hoặc đốt. Hơn nữa, các loại dầu được sản xuất, mà chúng tôi định nghĩa là OTM, có hàm lượng calo cao hơn than đá, dầu diesel và dầu nhiên liệu và vượt quá 10.000 kcal / kg, là nhiên liệu và giá trị năng lượng cao: ủ 3,4 kg dầu động cơ giải phóng 34,6 kcal nhiệt. Để so sánh:
Đồng thời, 1 (một) lít dầu thải phân tán trong đất làm cho 100 đến 1000 tấn nước ngầm không thích hợp để uống, gây nguy hiểm nghiêm trọng. Theo các nhà môi trường học, hơn 40% bề mặt đường thủy trên thế giới bị ô nhiễm và được bao phủ bởi một lớp màng dầu máy đã qua sử dụng. Sự nguy hiểm của dầu không chỉ ở đặc tính độc hại của chúng mà còn ở khả năng tạo ra môi trường thuận lợi cho sự sinh sản nhanh chóng của các loại vi khuẩn nguy hiểm. Ở Nga vào năm 2004, lượng tiêu thụ dầu bôi trơn đã đạt mức 7,7 triệu. Mức tiêu thụ chung của họ. |
Cách tính toán mức tiêu thụ thức ăn viên
Việc tính toán được thực hiện trong nhiều giai đoạn, mặc dù nói chung là khá đơn giản. Kết quả của nó phải là mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình hàng tháng của một nồi hơi dạng viên trong mùa gia nhiệt và chi phí trung bình của việc sưởi ấm đó. Để làm điều này, chúng tôi sẽ xem xét song song một ví dụ cho một ngôi nhà 100 m².
Giai đoạn một. Trước tiên, bạn cần hiểu nhiệt lượng thực sự đi vào hệ thống sưởi ấm khi đốt cháy 1 kg viên nhiên liệu là bao nhiêu. Rốt cuộc, thiết bị sưởi không hoàn hảo đến mức hướng tất cả năng lượng nhận được để sưởi ấm ngôi nhà, một số vẫn bay ra ngoài theo đường ống khói. Để làm được điều này, nhiệt đốt cháy của các viên phải được nhân với hiệu suất của bộ tạo nhiệt chia cho 100:
5 kW / kg x 80% / 100 = 4 kW / kg.
Giai đoạn hai. Để thuận tiện cho việc tính toán, cần thực hiện ngược lại để biết cần đốt bao nhiêu viên để thu được 1 kW nhiệt năng trong điều kiện thực:
1 kW / 4 kW / kg = 0,25 kg.
Giai đoạn ba.Do thời tiết bên ngoài thay đổi trong mùa nóng và nhiệt độ dao động từ +10 ° C đến -30 ° C, nên mức tiêu thụ nhiệt riêng trung bình trong cả mùa cho ngôi nhà 100 m² sẽ không phải là 10 kW, mà bằng một nửa - 5 kw. Coi các đơn vị điện năng liên quan đến thời gian trong 1 giờ thì nhiệt lượng tiêu thụ trong một ngày sẽ là:
5 kWh x 24 giờ = 120 kW.
Tương tự, chỉ trong một tháng:
120 kW x 30 ngày = 3600 kW.
Giai đoạn bốn. Giờ đây, có thể dễ dàng tính toán mức tiêu thụ thức ăn viên trung bình mỗi tháng cho một tòa nhà 100 m² trong cả mùa sưởi ấm:
3600 kW x 0,25 kg / kW = 900 kg.
Nếu mùa lạnh kéo dài 7 tháng, như ở Mátxcơva của Liên bang Nga, thì tổng số viên nhiên liệu để sưởi ấm một ngôi nhà riêng có diện tích 100 mét vuông sẽ là 900 x 7 = 6,3 tấn. Theo cách tương tự, lượng thức ăn viên tiêu thụ trung bình hàng tháng cho một ngôi nhà có diện tích 150 và 200 m² được xác định, tương ứng là 1,35 và 1,8 tấn. Vì viên được bán theo trọng lượng chứ không phải theo khối lượng, nên không cần thiết phải chuyển số lượng này thành đơn vị thể tích.
Những người quan tâm đến giá trị lý thuyết của việc tiêu thụ viên nén gỗ trung bình mỗi ngày có thể tính toán theo cách này (ví dụ của chúng tôi):
120 kW x 0,25 kg / kW = 30 kg.
Chú ý! Không nên nhầm lẫn giá trị tính toán trung bình với mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế vào những ngày lạnh nhất và ấm áp nhất. Trong một tòa nhà 100 m², nó có thể thay đổi từ 15-60 kg thức ăn viên mỗi ngày
Để có được chi phí gia nhiệt viên nén gần đúng tính theo tiền tệ, bạn cần nhân các số liệu thu được với giá mỗi tấn được chấp nhận trong khu vực của bạn. Theo giá của các thủ đô của Liên bang Nga và Ukraine, chi phí sưởi ấm hàng tháng cho một ngôi nhà riêng có diện tích 100 mét vuông sẽ là:
- đối với Mátxcơva: 0,9 tấn x 7000 chà / t = 6300 chà;
- đối với Kiev: 0,9 tấn x 2000 UAH / t = 1800 UAH.
Cần lưu ý rằng chúng tôi đã thực hiện một phép tính trừu tượng và trong điều kiện của Ukraine, chi phí tài chính cho việc sưởi ấm thức ăn viên sẽ ít hơn do khí hậu ôn hòa hơn.
Pellets nó là gì
Đây là những hạt hình trụ rắn có đường kính 6-10 mm, thu được bằng cách ép (tạo hạt) chất thải từ các ngành công nghiệp khác nhau - chế biến gỗ và nông nghiệp. Việc sử dụng chúng trong lĩnh vực cung cấp nhiệt rất khác với việc đốt các loại sinh khối khác - củi, than, mùn cưa và rơm rạ ở dạng nguyên chất.
Những ưu điểm của viên nhiên liệu đã khiến chúng trở thành một trong những chất mang năng lượng được sử dụng rộng rãi ở Tây Âu:
- mật độ khối cao - 550-600 kg / m3, giúp tiết kiệm không gian cho kho chứa nhiên liệu;
- độ ẩm tương đối thấp, tối đa cho phép - 12%;
- do mức độ nén chặt cao và độ ẩm thấp, viên nén được đặc trưng bởi nhiệt trị tăng lên - từ 5 đến 5,4 kW / kg;
- hàm lượng tro thấp - từ 0,5 đến 3%, tùy thuộc vào nguyên liệu.
Các viên nén này có kích thước và cấu trúc vững chắc để tự động hóa quá trình đốt cháy, đồng thời hàm lượng tro thấp nên thời gian tồn tại lâu hơn mà không cần can thiệp bảo dưỡng.
Thiết bị nhiệt đốt viên nén bị dừng để làm sạch khỏi muội than trung bình 1 lần mỗi tuần.
Nhiên liệu chịu được hoàn hảo trong việc vận chuyển và lưu trữ số lượng lớn, mà không bị đổ hoặc biến thành bụi. Điều này cho phép bạn sắp xếp việc cung cấp nhiên liệu cho các lò hơi công nghiệp công suất lớn từ các cơ sở lưu trữ đặc biệt - silo, nơi đặt nguồn cung cấp thức ăn viên hàng tháng.
Nhiên liệu viên là nguồn năng lượng tiện lợi, thân thiện với môi trường, không tạo thành bụi bẩn khi sưởi ấm nhà riêng nên đang từng bước chinh phục thị trường U-crai-na và Liên bang Nga.
Các loại chất thải để sản xuất thức ăn viên
Nguyên liệu để sản xuất viên nén là các loại chất thải sau đây từ các ngành công nghiệp khác nhau:
- dăm gỗ, mùn cưa, tấm, dăm gỗ và các loại gỗ không đạt tiêu chuẩn khác;
- vỏ còn lại từ quá trình chế biến hạt hướng dương hoặc kiều mạch;
- thân của các loại cây nông nghiệp khác nhau ở dạng rơm rạ;
- than bùn.
Vấn đề môi trường
Các nhà sản xuất thiết bị im lặng về các vấn đề bảo vệ môi trường trong quá trình đốt cháy OM: các chất độc hại được thải vào khí quyển. Theo yêu cầu của thế giới về tiêu chuẩn môi trường, hàm lượng các chất độc hại trong khí thải phải là: bụi - không quá 10 mg / m3, SO2 - 50, HСl - 10, HF - 1, CO - 50, NOX - 200, dioxin - 0,1 ng / m3. Hàm lượng oxit kim loại nặng không được vượt quá 3 mg / m3, bao gồm cadmium, thủy ngân, chì - 0,1 mg / m3.
Phân tích các công nghệ đốt OM hiện đại cho thấy một số bất cập về môi trường và kinh tế. Đặc biệt, bụi mịn (1–2 kg / m3 OM) và các khí độc hại được phát thải vào khí quyển. Thành phần của tro bay có tính phân tán cao bao gồm các hạt khoáng và các bã hữu cơ chưa cháy hết. Khí thải bao gồm: carbon dioxide (CO2) và hơi nước, các hợp chất kim loại nặng, sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn, cụ thể là các hydrocacbon đa thơm và halogen. Có tới 7% khối lượng dầu máy đã qua sử dụng bị đốt cháy là tro bị nhiễm kim loại nặng.
Do đó, khi xử lý OM, cần lưu ý những điểm sau:
- thiêu đốt là một quá trình phức tạp về công nghệ đòi hỏi thiết bị xử lý nhiều cấp do các tiêu chuẩn vệ sinh ngày càng được nâng cao;
- nhu cầu lắng sơ bộ sau khi vận chuyển, tách cặn, nước và chất chống đông;
- vốn và chi phí vận hành cao cho thiết bị lò hơi và hệ thống làm sạch không khí.
Khi đốt cháy 1 tấn OM, khoảng 7 nghìn m3 khí thải được tạo thành, trong đó có nitơ và các oxit lưu huỳnh, hiđro clorua, hiđrocacbon đa sắc, clobenzen và các kim loại nặng. Loại thứ hai bị hấp thụ bởi các hạt tro bay và trung bình chứa: nhôm - 3,1 mg / m3; kẽm - 2,7; chì - 1,6; đồng - 0,15; crom - 1,4.
Tại sao thức ăn viên lại tốt?
So sánh với các nhiên liệu rắn khác
Điểm mạnh của thức ăn viên là tính tiến bộ của chúng so với gỗ, than và thậm chí cả than đóng bánh. Hãy tưởng tượng một lò hơi đốt nhiên liệu rắn hoạt động ở chế độ tương tự như một lò hơi đốt khí. Chỉ an toàn hơn nữa vì viên nén không phát nổ như khí tự nhiên.
Sự khác biệt giữa sưởi ấm bằng khí và viên nén được thể hiện ở một số điểm:
- nguồn cung cấp thức ăn viên phải được bổ sung;
- mỗi tuần một lần lò hơi dừng để vệ sinh;
- trong quá trình hoạt động của máy tạo nhiệt dạng viên, nghe thấy tiếng ồn của viên khi đổ xuống ống nhựa;
- việc sử dụng nhiên liệu này không liên quan đến công việc của các công ty điện nước và các cuộc kiểm tra khác nhau;
- thiết bị gia nhiệt đốt cháy viên được tự động hóa không kém hơn khí đốt.
Nếu chúng ta so sánh chất thải dạng hạt với củi hoặc than, thì chất thải thứ hai chỉ thắng về mặt chi phí.
Đổi lại, chúng lấy đi sự thoải mái và thời gian của gia chủ, vì hệ thống sưởi bằng gỗ hoặc than đòi hỏi sự chú ý liên tục. Ngay cả một lò hơi đốt lâu ngày cũng cần được “cho ăn” 2 lần một ngày và vệ sinh liên tục, trong khi một lò hơi hoạt động liên tục trong nhiều tuần.
Kết quả so sánh theo các tiêu chí khác cũng nói lên sự ủng hộ của việc sưởi ấm bằng thức ăn viên:
- Đốt viên an toàn hơn củi và than. Nồi hơi được trang bị đầu đốt dạng viên thực tế không bị quán tính, giống như các lò đốt nhiên liệu rắn thông thường. Khi đạt đến nhiệt độ nước làm mát cần thiết, đầu đốt sẽ tắt và ngừng cung cấp nhiên liệu. Chỉ một số ít viên nhỏ bị cháy hết.
- Phòng đặt lò nấu viên sạch sẽ, không có mùi khói khét lẹt khi lò nạp than, củi, lắp đặt bể đệm theo yêu cầu của gia chủ. Máy phát nhiệt dạng viên có thể hoạt động mà không cần pin để thải nhiệt dư thừa.
So sánh về đặc tính kỹ thuật và giá thành của các loại nhiên liệu sinh khối khác nhau được trình bày trong bảng:
Nhiên liệu | Sản lượng nhiệt 1 kg, kW | kW Hiệu suất nhà máy nhiệt,% | Tản nhiệt thực 1 kg | kW Giá 1 kg ở Nga, chà | Giá 1 kg ở Ukraina, UAH | Chi phí 1 kW nhiệt ở Nga, chà | Chi phí 1 kW nhiệt ở Ukraina, UAH | Hàm lượng tro của nhiên liệu,% |
Củi mới cắt | 2 | 75 | 1,50 | 2,25 | 0,75 | 1,50 | 0,50 | 3 đến 10 |
Củi khô độ ẩm | 4,10 | 75 | 3,08 | 3,00 | 1,00 | 0,98 | 0,33 | lên đến 2 |
Briquettes | 5,00 | 75 | 3,75 | 5,50 | 2,00 | 1,47 | 0,53 | cho đến 3 |
Agropellets | 5,00 | 80 | 4,00 | 7,00 | 2,00 | 1,75 | 0,50 | cho đến 3 |
Than đá antraxit | 7,65 | 75 | 5,74 | 10,00 | 3,80 | 1,74 | 0,66 | từ 15 đến 25 |
Sự truyền nhiệt thực tế của các chất mang năng lượng có thể khác với lý thuyết và phụ thuộc vào hiệu quả của thiết bị sưởi ấm của bạn và độ ẩm của nguyên liệu bạn mua.
So sánh chi phí của một đơn vị nhiệt trên viên, củi và than, có thể dễ dàng kết luận rằng sưởi bằng viên không đắt hơn nhiều so với sưởi bằng củi hoặc than.
Cần lưu ý rằng không phải hạt chất lượng cao nhất - hạt nông sản - mới tham gia vào quá trình so sánh. Các viên từ gỗ phế thải thậm chí còn tốt hơn.
Nhiên liệu đóng bánh có hiệu suất tuyệt vời ở tất cả các tiêu chí, nhưng chúng thua viên về mức độ tự động hóa của thiết bị gia nhiệt.
Những viên gạch, giống như củi, phải được chủ nhân của ngôi nhà cho vào hộp lửa. Có rất ít nhược điểm của nhiên liệu dạng hạt:
- Chi phí cao của thiết bị lò hơi và tự động hóa. Giá của một lò đốt viên chất lượng trung bình có thể so sánh với một lò hơi đốt nhiên liệu rắn thông thường với công suất lên đến 15 kw.
- Hạt phải được bảo quản trong những điều kiện nhất định để chúng không bị bão hòa độ ẩm và không bị vỡ vụn. Phương pháp lưu trữ một đống dưới tán cây là không phù hợp, bạn sẽ cần một phòng kín hoặc một thùng chứa giống như một silo.
Tiêu chí chất lượng nhiên liệu
Như bạn có thể đoán, để giải phóng một lượng nhiệt năng đáng kể, viên phải có chất lượng thích hợp. Thật không may, với sự phổ biến ngày càng tăng của phương pháp sưởi ấm này, các mẫu nhiên liệu chất lượng thấp từ các nhà sản xuất vô đạo đức hoặc kẻ gian bắt đầu xuất hiện trên thị trường. Tất nhiên, việc sử dụng các công nghệ thủ công không cho phép truyền nhiệt hiệu quả. Có một ý kiến sai lầm trong số nhiều chủ sở hữu nồi hơi dạng viên rằng mức tiêu thụ nhiên liệu phụ thuộc vào màu sắc của viên. Điều này là không đúng sự thật cả. Viên nén màu sẫm chất lượng cao được làm trên cơ sở phân đoạn gỗ có chứa vỏ cây, viên nén màu vàng nhạt được làm từ chất thải ngành nội thất và viên nén màu nâu sẫm được làm từ chất thải khai thác gỗ. Viên nén chất lượng cao có tỷ trọng khá lớn, trị số vượt quá 1 nên phải chìm trong nước, ngoài ra, một thông số quan trọng quyết định chất lượng của loại nhiên liệu rắn này là lượng tro còn lại sau khi đốt cháy hoàn toàn viên nén. (hàm lượng tro). Theo định mức được áp dụng ở một số nước châu Âu, con số này không được quá 1,5%. Nói cách khác, sau khi đốt cháy 10 kg nhiên liệu, chỉ còn lại không quá 150 g tro. Nếu chỉ số này cao hơn, một lượng xỉ đáng kể sẽ được hình thành trong quá trình đốt. Và điều này làm giảm đáng kể hiệu suất của lò hơi.
Ngoài các đặc điểm được mô tả ở trên, thức ăn viên chất lượng cao cần có các đặc điểm sau:
- Độ ẩm của thức ăn viên không được quá 10%, nếu không, lượng thức ăn tiêu thụ của thức ăn viên sẽ tăng lên đáng kể do cần bù nhiệt năng bị mất đi.
- Hàm lượng bụi không được vượt quá 11%. Vượt quá chỉ tiêu này kèm theo sự gia tăng hàm lượng tro.
Bao bì phải được niêm phong. Lựa chọn tối ưu nhất là khi hạt được bán trong các túi đặc biệt có lớp màng chống thấm bên trong. Bao bì như vậy cho phép các hạt giữ được các đặc tính chất lượng ban đầu của chúng trong nhiều năm. Hiện tại, 1 kg nhiên liệu có giá từ 6 đến 10 rúp. Nếu sử dụng một boongke lớn với lò hơi, tốt nhất nên mua nhiên liệu trong các túi lớn (túi lớn). Khối lượng của một bao như vậy là 900 kg.
Đặc điểm của hệ thống sưởi ấm viên
Để đánh giá hiệu quả của sưởi ấm viên nén, bạn cần biết về sự khác biệt tồn tại giữa gỗ thông thường và viên nén. Trong quá trình sản xuất viên nén, chất thải chế biến gỗ được sử dụng. Nguyên liệu để sản xuất viên nén hoặc mùn cưa thông thường trước tiên được làm khô hoàn toàn, sau đó được hấp, kết quả là tạo thành một khối nhớt, từ đó, dưới áp suất 300 atm, các hạt hình trụ có chiều dài khoảng 70 mm và Các lò hơi được cung cấp ra thị trường bởi các nhà sản xuất thiết bị dạng viên, so với các lò hơi sử dụng củi thông thường làm nhiên liệu, khác nhau ở mức độ truyền nhiệt cao hơn. Các chỉ tiêu định lượng về nhiệt đốt cháy các loại nhiên liệu rắn khác nhau được trình bày trong bảng.
Ngoài khả năng truyền nhiệt cao, nồi hơi dạng viên còn có một ưu điểm khác - buồng đốt của chúng được nạp tự động. Việc cung cấp nhiên liệu tự động được thực hiện như sau:
- Nguồn cung cấp thức ăn viên nhất định được lưu trữ trong một boongke đặc biệt làm bằng thép không gỉ. Sự hiện diện của một boongke có khối lượng đáng kể cho phép bạn tiếp nhiên liệu cho nó với khoảng cách vài ngày một lần.
- Nhiên liệu đi vào lò hơi thông qua một dây cáp mềm và một máy khoan nằm bên trong nó. Các viên có trọng lượng riêng của chúng làm cho máy khoan chuyển động quay, điều này đảm bảo cung cấp cho buồng phân phối của lò hơi với số lượng cần thiết.
- Hơn nữa, từ buồng phân phối, các viên nén đi vào khu vực của lò đốt không khí, nơi chúng được đốt cháy không hoàn toàn, kèm theo sự giải phóng khí gỗ.
- Nguồn truyền nhiệt cao chính là khí củi đốt cháy hoàn toàn trong lò đốt sau.
Thiết kế như vậy của lò hơi cho phép chủ sở hữu của nó, với sự vận hành liên tục của thiết bị, chỉ cần nạp nhiên liệu vào phễu 3-4 ngày một lần và loại bỏ các sản phẩm cháy rắn, tức là. tro.
viên chất lượng trung bình
Trong các tính toán trên, đặc tính nhiệt trị của hạt trắng chất lượng cao, được gọi là hạt ưu tú, đã được sử dụng. Chúng được làm từ chất thải của gỗ tốt và thực tế không có tạp chất lạ, chẳng hạn như vỏ cây. Trong khi đó, các tạp chất khác nhau làm tăng hàm lượng tro của nhiên liệu và giảm nhiệt trị của nó, nhưng giá mỗi tấn viên nén gỗ này lại thấp hơn nhiều so với những viên nén tinh. Bằng cách giảm chi phí, nhiều chủ nhà đang cố gắng làm cho hệ thống sưởi bằng viên nén của họ tiết kiệm hơn.
Ngoài viên nhiên liệu tốt, viên nén rẻ hơn được sản xuất từ chất thải nông nghiệp (thường là từ rơm), có màu hơi sẫm hơn. Hàm lượng tro của chúng thấp, nhưng nhiệt trị giảm xuống còn 4 kW / kg, điều này cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến lượng tiêu thụ. Trong trường hợp này, mức tiêu thụ mỗi ngày cho một ngôi nhà 100 m2 sẽ là 35 kg và mỗi tháng - là 1050 kg. Ngoại lệ là dạng viên làm từ rơm hạt cải dầu, nhiệt trị của chúng không kém hơn dạng viên của bạch dương hoặc lá kim.
Có những viên khác được làm từ nhiều loại chất thải chế biến gỗ. Chúng chứa tất cả các loại tạp chất, bao gồm cả vỏ cây, từ đó các sự cố và thậm chí trục trặc xảy ra trong các nồi hơi dạng viên hiện đại. Đương nhiên, việc thiết bị hoạt động không ổn định luôn khiến mức tiêu hao nhiên liệu tăng lên. Đặc biệt là các máy tạo nhiệt thường có đầu đốt dạng bát quay lên trên được tạo ra từ các hạt chất lượng thấp. Ở đó, máy khoan cung cấp nhiên liệu cho phần dưới của "cái bát", và xung quanh có các lỗ để không khí đi qua. Muội bám vào chúng, do đó cường độ cháy giảm.
Để tránh những trường hợp đó xảy ra và hiệu suất của lò hơi không giảm, nên chọn nhiên liệu có hàm lượng tro thấp và không bị ướt. Nếu không, các vấn đề với nguồn cấp trục vít sẽ bắt đầu do các hạt ướt vỡ vụn và biến thành bụi làm tắc nghẽn cơ chế.Có thể sử dụng nhiên liệu rẻ hơn để sưởi ấm ngôi nhà bằng thức ăn viên khi lò hơi được trang bị đầu đốt kiểu ngọn đuốc. Sau đó tro phủ lên thành lò và rơi xuống mà không rơi trở lại đầu đốt. Điều kiện duy nhất là buồng đốt và các bộ phận đầu đốt sẽ phải được bảo dưỡng và vệ sinh thường xuyên hơn, vì chúng bị bẩn.
Tính toán các thông số bộ nạp
Hiệu suất bộ nạp xoắn ốc n v vòng / phút được xác định bởi diện tích của khoang làm việc và mật độ khối, bước của đường xoắn ốc và tần số quay của nó
,
ở đâu W - năng suất của bộ nạp xoắn ốc, kg / giờ;
D - đường kính của thân đầu đốt, m;
d - đường kính của ống nổ, m;
S - sân xoắn ốc trung chuyển, m;
n - tần số quay, vòng / phút;
là mật độ khối của nhiên liệu, kg / m3.
Sau khi xác định tốc độ quay của bộ nạp xoắn ốc và dựa trên dải tiêu chuẩn của động cơ điện không đồng bộ, cần xác định tỷ số truyền của bánh răng sâu ở tải lớn nhất trên bộ nồi hơi, vòng / phút
Để thuận tiện cho việc tính toán và phân tích, tất cả các phép tính đã được thực hiện trong MS EXCEL.
Bảng 3.1 Tính toán các thông số đầu đốt
Nhiệt điện, kW |
Nhiệt trị thấp hơn của viên nén gỗ, kcal / kg |
Hiệu suất đơn vị nồi hơi |
Mức tiêu thụ nhiên liệu cần thiết kg / giờ |
Đường kính trường hợp D, m |
Đường kính ống thổi d, m |
750 |
4500 |
0,85 |
168,47 |
0,208 |
0,098 |
700 |
4500 |
0,85 |
157,24 |
0,208 |
0,098 |
600 |
4500 |
0,85 |
134,77 |
0,208 |
0,098 |
500 |
4500 |
0,85 |
112,31 |
0,208 |
0,098 |
400 |
4500 |
0,85 |
89,85 |
0,208 |
0,098 |
300 |
4500 |
0,85 |
67,39 |
0,208 |
0,098 |
200 |
4500 |
0,85 |
44,92 |
0,208 |
0,098 |
100 |
4500 |
0,85 |
22,46 |
0,208 |
0,098 |
0,085 |
650 |
0,5 |
3,85 |
195 |
750 |
0,085 |
650 |
0,5 |
3,59 |
195 |
700 |
0,085 |
650 |
0,5 |
3,08 |
195 |
600 |
0,085 |
650 |
0,5 |
2,56 |
195 |
500 |
0,085 |
650 |
0,5 |
2,05 |
195 |
400 |
0,085 |
650 |
0,5 |
1,54 |
195 |
300 |
0,085 |
650 |
0,5 |
1,03 |
195 |
200 |
0,085 |
650 |
0,5 |
0,51 |
195 |
100 |
Hình 3.1 Sự phụ thuộc của các thông số chính của đầu đốt vào tải trên bộ nồi hơi
Một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến mức tiêu thụ nhiên liệu của các thiết bị lò hơi đốt nhiên liệu rắn làm bằng vật liệu dựa trên gỗ, và cụ thể là trong trường hợp của chúng tôi, đây là những viên nén, là độ ẩm. Độ ẩm làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu làm từ gỗ, do đó làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu của bộ phận lò hơi.
Đầu đốt viên được phát triển phải cung cấp hiệu suất cần thiết của bộ phận định lượng của máy cấp liệu trục vít. Kết quả tính toán được trình bày trong Bảng 3.2 và Hình 3.2.
Bảng 3.2 Tính toán các chế độ hoạt động của vòi đốt trong trường hợp nhiệt trị của nhiên liệu giảm (độ ẩm của viên nén tăng).
Nhiệt điện, kW |
Nhiệt trị thấp hơn của viên nén gỗ, kcal / kg |
Hiệu suất đơn vị nồi hơi |
Mức tiêu thụ nhiên liệu cần thiết kg / giờ |
Đường kính trường hợp D, m |
Đường kính ống thổi d, m |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
750 |
4500 |
0,85 |
168,47 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4400 |
0,85 |
172,30 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4300 |
0,85 |
176,30 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4200 |
0,85 |
180,50 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4100 |
0,85 |
184,90 |
0,208 |
0,098 |
bước trung chuyển, m |
Mật độ lớn của nhiên liệu, kg / m3 |
hiệu quả trung chuyển |
Tốc độ khay nạp, vòng / phút |
Tỉ số truyền |
Tần số quay ED, vòng / phút |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
750 |
4000 |
0,85 |
189,53 |
0,208 |
0,098 |
750 |
3900 |
0,85 |
194,39 |
0,208 |
0,098 |
750 |
3800 |
0,85 |
199,50 |
0,208 |
0,098 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,03 |
195 |
785 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,12 |
195 |
804 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,22 |
195 |
823 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,33 |
195 |
844 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,44 |
195 |
865 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,56 |
195 |
888 |
Hình 3.2 Kết quả tính toán
Kết quả của các tính toán được thực hiện, các chế độ hoạt động tối ưu của máy đốt viên đã được xác định. Đặc biệt, với tỷ số truyền của bánh răng sâu z = 195 để đạt năng suất tỏa nhiệt định mức của lò hơi cần quay băng tải xoắn với tốc độ là ntr = 3,85 vòng / phút thì tốc độ của động cơ truyền động sẽ là ned = 750 vòng / phút
Việc điều chỉnh hiệu suất của bộ nạp với sự giảm tải nhiệt phải được thực hiện trơn tru. Điều này có thể đạt được bằng cách giảm tốc độ của động cơ truyền động bằng bộ biến tần.
Trong trường hợp giảm nhiệt trị của nhiên liệu dạng viên, cần tăng nhẹ tốc độ quay của bộ nạp xoắn ốc và khi vận hành ở tải nhiệt định mức của bộ nồi hơi, tốc độ quay của bộ nạp có thể đạt 4,5. - 5 vòng / phút, và tần số quay của động cơ điện đạt 880 - 900 vòng / phút Do đó, tính đến việc vận hành trên nhiên liệu chất lượng thấp, cần phải chọn động cơ điện có tốc độ quay lớn hơn, lên đến 1500 vòng / phút
Viên nén để sưởi ấm gia đình
Gần đây, nhiều chủ sở hữu nhà ở tư nhân sử dụng viên nén làm từ chất thải của nhiều loại vật liệu dễ cháy để sưởi ấm nhà của họ. Những hạt này được gọi là viên nén.Những chủ nhà chỉ định lắp đặt các nồi hơi nước nóng trong ngôi nhà của họ sử dụng nhiên liệu dạng viên đều quan tâm đến tỷ lệ tiêu thụ của loại nhiên liệu này, cũng như lượng nhiệt thoát ra trong quá trình đốt cháy của nó. Chúng tôi sẽ cố gắng đề cập đến những vấn đề này càng chi tiết càng tốt trong bài viết ngắn này. Theo quy định, việc lựa chọn một hoặc một loại nồi hơi nhiên liệu rắn khác dựa trên sự sẵn có và chi phí của nhiên liệu. Ngoài ra, nhiều chủ sở hữu của các ngôi nhà tư nhân cố gắng chọn thiết bị yêu cầu bảo trì tối thiểu. Nói cách khác, không cần phải lấp đầy lò hàng ngày, loại bỏ các sản phẩm đốt cháy, v.v. Do đó, giữa một loạt các loại lò hơi đốt nhiên liệu rắn, thiết bị dạng viên được nhu cầu nhiều nhất.