Language
Country/Area
No result found
Thật tuyệt vời! Tại sao công nghệ đốt tầng sôi có thể giúp sản xuất điện rẻ hơn và hiệu quả hơn?
Công nghệ đốt tầng sôi (FBC) là công nghệ đốt tiên tiến để đốt nhiên liệu rắn. Nguyên tắc cơ bản là treo các hạt nhiên liệu trong luồng bong bóng khí nóng gồm tro và các hạt vật chất khác (như cát và đá vôi), sau đó thổi khí vào để cung cấp oxy cần thiết. Sự trộn lẫn khí-rắn nhanh chóng và chặt chẽ này thúc đẩy quá trình truyền nhiệt và phản ứng hóa học nhanh chóng, giúp công nghệ này có tính cạnh tranh về hiệu suất phát điện và chi phí.
Công nghệ đốt tầng sôi có thể đốt cháy nhiều loại nhiên liệu rắn chất lượng thấp, bao gồm nhiều loại than, chất thải than và sinh khối gỗ, và không yêu cầu các quy trình xử lý nhiên liệu trước tốn kém.
Hiệu quả hoạt động của FBC chắc chắn là một điểm bán hàng quan trọng. Do cấu trúc của tầng sôi, công nghệ này nhỏ hơn các phương pháp đốt truyền thống. Đối với cùng một công suất nhiệt, diện tích chiếm dụng của nó nhỏ hơn nhiều so với nồi hơi truyền thống, đây là một lợi thế lớn về mặt chi phí và tính linh hoạt. Ngoài ra, tầng sôi hoạt động ở nhiệt độ tương đối thấp (khoảng 750°C), giúp giảm hiệu quả phát thải nitơ oxit (NOx) và lưu huỳnh đioxit (SOx).
Việc sử dụng đá vôi trong quá trình đốt cháy có hiệu quả làm giảm lượng khí thải lưu huỳnh đioxit và hệ thống tầng sôi có thể kiểm soát lượng khí thải ô nhiễm mà không cần thiết bị khử lưu huỳnh bên ngoài.
Trong FBC, các vật liệu như tro và đá vôi trong lớp sôi có thể hấp thụ và kết tủa sunfat hiệu quả, giúp cải thiện hiệu quả chuyển đổi nhiệt. Khi vật liệu ướt và các hạt nhiên liệu đang cháy tiếp xúc với các ống nước trong lò hơi, quá trình truyền nhiệt giống như ánh sáng mặt trời này sẽ cải thiện hiệu quả của toàn bộ quá trình phát điện.
Hơn nữa, quá trình đốt cháy tầng sôi không chỉ giới hạn ở than mà còn có thể đốt các nhiên liệu khác, khiến nó linh hoạt hơn. Tuy nhiên, mặc dù quá trình đốt cháy ở nhiệt độ thấp góp phần tạo ra khí thải nitơ oxit, nhưng nó cũng có thể làm tăng khí thải hydrocarbon thơm đa vòng, đây là vấn đề môi trường cần được quan tâm về mặt kỹ thuật.
Ưu điểm của công nghệ đốt tầng sôi
Có hai lý do cho sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tầng sôi: thứ nhất là tính linh hoạt trong việc lựa chọn nhiên liệu, công nghệ tầng sôi có thể sử dụng các nhiên liệu khó xử lý trong các công nghệ đốt cháy khác. Thứ hai, công nghệ tầng sôi có hiệu suất môi trường tuyệt vời do khả năng đạt được lượng khí thải nitơ oxit thấp trong quá trình đốt cháy và khả năng loại bỏ lưu huỳnh bằng cách sử dụng đá vôi một cách đơn giản.
Các thiết bị đốt tầng sôi thương mại có hiệu suất cạnh tranh và ít tốn kém hơn so với các lò hơi thông thường, đồng thời vẫn duy trì lượng khí thải lưu huỳnh đioxit và nitơ đioxit dưới mức giới hạn của liên bang.
Ngoài ra, cần xem xét tác động của lò đốt tầng sôi đến tình trạng mài mòn đường ống bên trong và các khuyết tật như phân bổ nhiệt độ không đều do tắc nghẽn các điểm vào không khí. Một số hệ thống tầng sôi có thể mất tới 48 giờ để khởi động, điều này có thể gây bất tiện trong các ứng dụng thương mại.
Các loại công nghệ tầng sôi
Hệ thống tầng sôi có thể được chia thành hai loại, cụ thể là hệ thống khí quyển (FBC) và hệ thống áp suất (PFBC), được chia thành tầng sôi bọt (BFB) và tầng sôi tuần hoàn (CFB). Mọi loại hệ thống đều có khả năng tối ưu hóa quá trình đốt cháy.
Đốt cháy tầng sôi trong khí quyển
Lớp nền lưu hóa này sử dụng đá vôi để thu giữ lưu huỳnh thoát ra khi đốt than. Bằng cách phun không khí, hỗn hợp than có thể được lơ lửng và biến thành các hạt nóng đỏ chảy, do đó cải thiện hiệu quả đốt cháy.
Đốt cháy tầng sôi áp suất
Hệ thống này cũng sử dụng chất hấp phụ và phun khí để giữ nhiên liệu, nhưng các hệ thống này hoạt động ở áp suất cao hơn, tạo ra luồng khí áp suất cao dẫn động tua-bin, giúp cải thiện hiệu suất phát điện tổng thể.
Giường lưu chất áp suất tiên tiến
Trong các hệ thống lò tầng sôi áp suất tiên tiến, khí tự nhiên được trộn vào quá trình đốt cháy để tăng nhiệt độ đầu vào của tua bin nhằm cải thiện hiệu suất tổng thể. Hệ thống này thường sử dụng nhiên liệu là than và có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn.
Những thách thức và triển vọng trong tương lai
Mặc dù công nghệ đốt tầng sôi đã cho thấy nhiều ưu điểm nhưng vẫn phải đối mặt với một số thách thức kỹ thuật, chẳng hạn như tổn thất thiết bị và vấn đề phát thải ra môi trường. Được thúc đẩy bởi các chính sách môi trường toàn cầu và nhu cầu năng lượng, công nghệ đốt tầng sôi cần phải nỗ lực hơn nữa để tiếp tục đổi mới công nghệ và cải thiện hiệu quả tổng thể. Khi ngày càng có nhiều nghiên cứu tiến triển, liệu công nghệ tầng sôi có thể cung cấp giải pháp phát điện bền vững hơn trong tương lai không?
