Lý thuyết và phương pháp phân tích quá trình đốt cháy để cải thiện hiệu suất sử dụng nhiên liệu (Phần 2)

Cần phải đo những gì để phân tích hiệu quả sự cháy

Phân tích sự cháy bao gồm việc đo nồng độ các chất khí thải, nhiệt và áp suất của lò đốt, nồi hơi, kiểm tra sự rò sỷ và cải thiện tính an toàn cho hệ thống. Các tham số thông thường cần phải đo kiểm và đánh giá là:

• Oxy O2
• Carbon oxit CO
• Carbon dioxit CO2
• Nhiệt độ khí thải
• Nhiệt độ khí cấp cho sự cháy
• Độ chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài ống khói
• Nito Oxit NO
• Nitơ dioxit NO2
• Lưu huỳnh DioOxit SO2

Các dụng cụ đo và kiểm tra

• Thiết bị đo khí bằng tay
• Thiết bị điện cầm tay
• Thiết bị kiểm soát phát xạ

Phân tích khí thủ công (Orsat)

Phân tích Orsat là một công cụ phân tích nồng độ khí thường được sử dụng để tự lấy mẫu khí CO2, O2 và CO từ các ống khói của một hệ thống đốt. Phân tích Orsat xác định nồng độ khí từ một mẫu khí được chiết xuất từ ​​các ống khói và đạt được thông qua các giải pháp của thuốc thử có chọn lọc để hấp thụ mỗi loại khí. Bằng cách đo độ giảm lượng khí trong thuốc thử chất lỏng, lượng khí hấp thụ được xác định. Từ thông tin này, nồng độ khí trong ống khói được tính toán. Các phép đo khí thủ công này diễn ra trong thời gian cháy và không phản ánh chính xác theo thời gian thực của sự điều chỉnh quá trình cháy cho một hệ thống.

Phân tích khí bằng các thiết bị điện tử cầm tay

Trong những năm gần đây, dụng cụ điện tử như máy phân tích sự cháy GreenLine 8000 đã được phát triển để phân tích quá trình đốt cháy một cách thường xuyên nhằm để điều chỉnh theo thời gian thực hoạt động của hệ thống đốt, nhằm bảo trì và giám sát lượng khí thải của hệ thống.

Các thiết bị này hoạt động theo nguyen tắc là chúng sẽ lấy mẫu khí từ các ống khói với một máy bơm chân không và sau đó phân tích mẫu bằng cách sử dụng bộ cảm biến khí điện. Ngày nay, các cảm biến hồng ngoài không phân tán (NDIR) còn có thể được sử dụng trong những thiết bị dạng cầm tay này.

Một cặp nhiệt điện sẽ được sử dụng cho ống khói nhằm đo nhiệt độ của khí đốt và một đầu dò áp suất được sử dụng cho việc đo chênh áp giữa trong và ngoài ống khói. Một máy tính tích hợp trên thiết bị sẽ thực hiện các tính toán của sự cháy nói chung, loại bỏ việc phải sử dụng những bảng tính hoặc thực hiện các tính toán tẻ nhạt của các cách làm trước đây (Thủ công). Các thiết bị điện tử chỉ ra các kết quả của việc điều chỉnh nồi hơi theo thời gian thực và cung cấp nhiều thông tin chính xác hơn để giúp đảm bảo rằng một hệ thống đã được điều chỉnh đúng cách

Kiểm soát quá trình phát thải liên tục

Các thiết bị giám sát phát thải liên tục, hoặc còn gọi là CEMS, là một lớp các thiết bị điện tử được thiết kế để đo khí thải từ ống khói và nhiệt độ một cách liên tục. CEMS đôi khi được dùng để kiểm soát quá trình đốt cháy, nhưng thường được sử dụng để giám sát sự phát thải khí gây ô nhiễm theo yêu cầu từ các quy định của công tác bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng. CEMS có thể sử dụng cả hai phương pháp lấy mẫu là chiết xuất và tại chỗ (cảm biến trong ống khói), và sử dụng một loạt các công nghệ cảm biến điện tử để phát hiện khí. CEMS được sử dụng thường xuyên nhất tại các cơ sở rộng lớn hoặc khi có yêu cầu của cơ quan quản lý.

sử dụng đo

Một khi các phép đo khí thải và nhiệt độ được thực hiện, các thông số quá trình đốt cháy được tính toán sẽ giúp đánh giá hiệu quả hoạt động của các lò đốt, buồng nung hoặc nồi hơi. Các thông số quá trình đốt cháy điển hình bao gồm:

– Khí thừa

– Carbon Dioxide

– Hiệu suất đốt cháy

– Lượng O2

– Khí thải

Khí thừa

Không khí dùng cho sự đốt không đủ sẽ làm giảm hiệu quả sử dụng nhiên liệu, tạo ra khí carbon monoxide rất độc hại và sản sinh ra bồ hóng.

Để đảm bảo có đủ oxy nhằm cho sự cháy diễn ra hoàn toàn, quá trình đốt cháy thường được cung cấp thêm không khí. Lượng không khí này được gọi là khí thừa (Exces Air), được thể hiện như là lượng không khí lớn hơn số lượng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn.

O2 Reference

Khí thừa được cung cấp cho quá trình đốt cháy để đảm bảo rằng có đủ oxy để phản ứng đốt cháy với nhiên liệu xảy ra hòa toàn. Khí thừa được đo trong các ống khói như một tỷ lệ phần trăm của O2. Khí thừa này làm loãng nồng độ các khí khác đo được.

Thông thường, các cơ quan quản lý có hướng dẫn đối với việc giám sát lượng khí NO, NO2, CO. Vì thế ảnh hưởng của lượng khí thừa này tới việc pha loãng các nồng độ của các khí độc nói trên (Để vô hiệu hóa) là cần thiết. Giá trị nồng độ O2 đo được, cùng với các giá trị O2 Reference được sử dụng trong các phương trình dưới đây để có được giá trị nồng độ các khí độc khi bị vô hiệu hóa

Triển khai các phép đo

• Lấy mẫu khí
• Đo nhiệt độ và chênh áp trong với ngoài ống khói
• Đo muội than

Lấy mẫu khí

Để có được các kết quả đo chính xác nhất, đầu dò mẫu khí phải được đặt trước bất kỳ van điều tiết áp suất hoặc diverter, sao cho khí không bị pha loãng, và càng gần thiết bị càng tốt để các khí chưa kịp nguội trong các ống khói. Nếu có một bộ phận tiết kiệm nhiên liệu được lắp đặt bên trong ống khói hoặc thiết bị tương tự, các phép đo phải được thực hiện phía hạ lưu của các thiết bị đã lắp đặt này.

Đo nhiệt độ và độ chênh áp

Đầu dò cặp nhiệt điện được đặt tại các điểm mà nhiệt độ khí thải là cao nhất tại đáy của các ống khói và hướng về phía trung tâm đối với các ống dẫn nhỏ. Nếu nhiệt độ khí ống khói được đánh giá thấp, hiệu quả hoạt động sẽ được phóng đại.

Đo bồ hóng

Bồ hóng thường được đo trong lúc điều chỉnh và bảo trì thiết bị bằng cách chiết xuất một mẫu khí thải từ một máy bơm lấy mẫu bằng tay.

Các mẫu được lấy từ cùng một vị trí như khi ta thực hiện các phép đo nhiệt độ của các ống khói thải

Đo như thế nào? Sơ đồ dưới đây sẽ trả lời cho câu hỏi đó

Mọi chi tiết xin liên hệ

CÔNG TY TNHH GIẢI PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ ĐO LƯỜNG INO

606 B, Tòa nhà Indochina Park Tower

4 Nguyễn Đình Chiểu, Phường Đakao

Quận 1, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam

T : 028 73000184 |F : 08.22.202201