Fluidization là một phương pháp trộn nhiên liệu và không khí theo tỷ lệ cụ thể để đạt được sự đốt cháy. Một giường lỏng có thể được định nghĩa là giường của các hạt rắn hành xử như một chất lỏng. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc rằng khi luồng không khí phân bố đều đi lên qua một giường hạt rắn nhỏ ở tốc độ thấp, các hạt vẫn không bị xáo trộn, nhưng nếu tốc độ luồng không khí tăng dần, sẽ đến giai đoạn mà các hạt riêng lẻ được treo trong luồng không khí.
Nếu tốc độ không khí tiếp tục tăng, giường trở nên rất hỗn loạn và sự trộn nhanh chóng của các hạt xảy ra, trông giống như sự hình thành bọt trong chất lỏng sôi và quá trình đốt cháy kết quả được gọi là đốt cháy trong giường lỏng.
Tốc độ không khí, gây ra hiện tượng lỏng hóa phụ thuộc vào nhiều tham số, như:
Kích thước của các hạt nhiên liệu.
Mật độ của hỗn hợp không khí và nhiên liệu.
Do đó, những tham số này được xem xét kỹ lưỡng khi điều chỉnh tốc độ luồng không khí để đạt được tỷ lệ đốt cháy mong muốn. Trong đốt cháy trong giường lỏng, sự trộn nhanh chóng đảm bảo tính đồng nhất của nhiệt độ. Lợi ích chính của hệ thống đốt cháy trong giường lỏng là rác đô thị, bùn từ nhà máy xử lý nước thải, sinh khối, phế liệu nông nghiệp và các loại nhiên liệu có độ ẩm cao khác có thể được sử dụng để tạo nhiệt.
Lò lỏng có một không gian kín với đáy có các lỗ để cho không khí vào. Than nghiền, tro và dolomite hoặc đá vôi nghiền được trộn trong giường lò, sau đó không khí đốt cháy tốc độ cao được đưa qua giường, đi vào từ đáy lò.
Với sự tăng dần của tốc độ không khí, sẽ đến giai đoạn mà áp suất giảm qua giường bằng trọng lượng trên đơn vị diện tích cắt ngang của giường, và vận tốc tới hạn này được gọi là vận tốc lỏng hóa tối thiểu.
Với sự tăng thêm của tốc độ không khí, giường sẽ bắt đầu mở rộng và cho phép luồng không khí bổ sung đi qua dưới dạng bọt. Khi tốc độ không khí trở thành 3 đến 5 lần vận tốc tới hạn, giường trông giống như chất lỏng sôi dữ dội. Biểu đồ minh họa cho đốt cháy trong giường lỏng được cung cấp dưới đây:
Ống bay hơi của nồi hơi được nhúng trực tiếp vào giường lỏng và các ống, do tiếp xúc trực tiếp với các hạt than đang cháy, tạo ra tỷ lệ truyền nhiệt rất cao. Nhờ vậy, kích thước của đơn vị được giảm đáng kể, và cũng tạo ra đốt cháy với hiệu suất rất cao.
Đốt cháy trong giường lỏng (FBC) có thể ở 2 biến thể, cụ thể là:
Loại FBC thẳng đứng: Chúng thường được sử dụng trong các nhà máy nhỏ, và có khả năng sản xuất hơi nước lên đến 6 tấn mỗi giờ. Hình dạng thẳng đứng của chúng giảm kích thước tổng thể của nồi hơi, và cực kỳ hiệu quả trong các nhà máy, nơi không gian được cung cấp hạn chế.
Loại FBC nằm ngang: Chúng có công suất gần gấp 10 lần so với loại FBC thẳng đứng. Chúng có thể sản xuất đến 60 tấn hơi nước mỗi giờ, và được đặt nằm ngang so với các ống nồi hơi. Công suất lớn của lò lỏng nằm ngang kết hợp với hiệu suất cao, khiến chúng trở thành lựa chọn cực kỳ mong muốn cho trạm phát điện nhiệt than.
FBC đang được sử dụng rộng rãi ngày nay trong tất cả các trạm phát điện lớn trên toàn cầu, nhờ vào nhiều lợi ích mà nó mang lại so với các phương pháp đốt cháy chủ yếu khác. Một số lợi ích đó bao gồm:
Hiệu suất nhiệt cao.
Hệ thống loại bỏ tro dễ dàng, để chuyển đổi thành xi măng.
Thời gian lắp đặt và dựng ngắn.
Hoàn toàn tự động và do đó đảm bảo an toàn vận hành, ngay cả ở nhiệt độ cực đoan.
Vận hành hiệu quả ở nhiệt độ xuống đến 150oC (tức là dưới nhiệt độ nóng chảy của tro).
Giảm việc nghiền than, v.v. (than nghiền mịn không phải là cần thiết ở đây).
Hệ thống có thể phản ứng nhanh với các thay đổi về nhu cầu tải, do sự cân bằng nhiệt nhanh chóng giữa không khí và các hạt nhiên liệu trong giường.
Việc vận hành lò lỏng ở nhiệt độ thấp giúp giảm ô nhiễm không khí. Việc vận hành ở nhiệt độ thấp cũng giảm sự hình thành oxit nitơ. Bằng cách thêm dolomit (carbonat canxi-magiê) hoặc đá vôi (carbonat canxi) vào lò, lượng khí oxit lưu huỳnh thải ra không khí cũng có thể được giảm nếu cần.
Trong tầm nhìn của tất cả các lợi ích của đốt cháy trong giường lỏng trên, nơi đốt cháy trong giường lỏng nổi lên như giải pháp thay thế tốt nhất có sẵn ngày nay, tuy nhiên nhược điểm chính của hệ thống này là công suất quạt phải được duy trì ở mức khá cao, vì không khí phải được cung cấp liên tục ở áp suất rất cao để hỗ trợ giường. Điều này làm tăng chi phí vận hành của các đơn vị phụ trợ của nhà máy. Tuy nhiên, điều này được bù đắp hơn bởi giá trị hiệu suất cao mà FBC cung cấp.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
