Nhiệt trị của than

Như chúng ta đã biết, than đá là nhiên liệu được sử dụng nhiều nhất trong công nghệ lò hơi, nồi hơi. Nhiệt trị của than là gì? Xin mời bạn đọc tìm hiểu bài viết dưới đây để nắm được thông tin đầy đủ về nhiệt trị và những đặc điểm quan trọng khi lựa chọn than đá làm nhiên liệu đốt cho lò hơi công nghiệp.

Nhiệt trị là gì?

Nhiệt trị là khái niệm dùng để đo lường lượng nhiệt được tạo ra khi một đơn vị nhiên liệu được đốt cháy.

Đối với nhiên liệu rắn, đơn vị đo lường là kilogram (kg), trong khi đối với nhiên liệu khí, đơn vị là mét khối tiêu chuẩn (m3tc).

Tuy nhiên, kg là đơn vị phổ biến nhất vì nó có thể áp dụng cho cả nhiên liệu rắn, lỏng và khí.

Nhiệt trị được đo bằng đơn vị năng lượng như kiloJoule (kJ/kg), kiloCalorie (kCal/kg) hoặc Calorie/gram (Cal/g), với giả thiết rằng khối lượng nhiên liệu không thay đổi trong điều kiện sử dụng với nhiệt độ và áp suất xác định.

Nhiệt trị của than là nhiệt trị, phát ra khi cháy hoàn toàn 1kg than và được kí hiệu là Q(kj/kg)

Phân loại nhiệt trị

Trong lĩnh vực năng lượng và công nghiệp, nhiệt trị được phân loại dựa trên mức độ sinh nhiệt khi đốt cháy nhiên liệu.

Chúng ta có thể phân loại nhiệt trị thành hai danh mục chính: nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp. Dưới đây là mô tả về mỗi phân loại:

 Nhiệt trị cao

Nhiệt trị cao ám chỉ mức độ sinh nhiệt lớn khi nhiên liệu được đốt cháy. Nhiệt trị cao thường xuất hiện khi nhiên liệu chứa một lượng năng lượng lớn hoặc có khả năng sinh ra nhiều sản phẩm phụ có giá trị nhiệt lớn trong quá trình đốt cháy.

Điều này cho phép tạo ra lượng nhiệt lớn mà không cần sử dụng một lượng nhiên liệu quá nhiều. Với nhiệt trị cao, lò hơi có khả năng tận dụng tối đa năng lượng sinh ra từ nhiên liệu và cải thiện hiệu suất năng lượng tổng thể.

Nhiệt trị thấp

Ngược lại, nhiệt trị thấp đề cập đến mức độ sinh nhiệt nhỏ hơn khi nhiên liệu được đốt cháy. Nhiệt trị thấp thường xảy ra khi nhiên liệu có hàm lượng năng lượng thấp hoặc tạo ra nhiều sản phẩm phụ có giá trị nhiệt thấp trong quá trình đốt cháy.

Điều này dẫn đến sự lãng phí năng lượng, vì lượng nhiên liệu cần thiết để tạo ra một lượng nhiệt nhất định sẽ lớn hơn so với nhiệt trị cao. Trong trường hợp này, hiệu suất lò hơi sẽ giảm xuống và sử dụng nhiên liệu một cách không hiệu quả.

 Nhiệt trị của than và cách xác định nhiệt trị

Than đá là một loại trầm tích, thường có màu đen hoặc nâu đen, xuất hiện ở các tầng đá có nhiều lớp hoặc mạch mỏ. Than đá bao có carbon là thành phần chính cùng một số nguyên tố khác như hydro, oxy, nitơ và lưu huỳnh.

Than đá có một số đặc điểm như mang màu sắc đen là chính, có thể xuất hiện thêm màu nâu, ánh bạc,... pha thêm tùy thuộc mỏ than.

Than đá có độ cứng cao và trọng lượng nặng. Hình dáng của than khá đa dạng phụ thuộc nhiều yếu tố như tuổi than và cách chế biến khai thác.

Nhiệt trị của một số nhiên liệu lần lượt là :

Nhiệt trị của than là lớn nhất trong các loại nhiên liệu hiện nay, trung bình khoảng 5.736 trên 1 kg. Trong khi đó nhiệt trọ của củi gỗ được 3.585 kcal trên 1 kg , củi ép mùn cưa được 4.063 trên 1 kg…

Xác định nhiệt trị bằng thực nghiệm, được tiến hành bằng cách đo trực tiếp, lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy. Bom nhiệt lượng kế được làm bằng một bình bằng thép chứa Oxi có áp suất 2,5- 3,0

Bom được đặt trong một thùng nhỏ, chứa nước ngập đến toàn bộ, bom gọi là bình nhiệt kế. Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy nhiên liệu để đun nóng khối lượng nước này. Người ta đo được nhiệt độ của nước nóng và suy ra nhiệt trị của nhiên liệu.

Để hạn chế ảnh hưởng do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh. Người ta thường đặt bình nhiệt lượng kế vào một thùng khác, có hai vỏ và chứa đầy nước.

Đảm bảo không gian xung quanh nhiệt lượng kế có nhiệt độ đồng đều. Phương pháp xác định nhiệt trị, bằng tính toán dựa trên cơ sở tính nhiệt lượng tỏa ra, khi cháy từng thành phần nguyên tố của nhiên liệu.

Như vậy để tính chính xác nhiệt trị cần phải xác định chính xác, cũng như ảnh hưởng của hiệu ứng, nhiệt sinh ra kèm theo phản ứng cháy.

Nhiệt trị của than đá phụ thuộc vào yếu tố nào?

Nhiệt trị của than đá, tức là nhiệt độ mà than đá bắt đầu phát ra khí đốt trong môi trường không khí, có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau.

Dưới đây là một số yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhiệt trị của than đá:

Phụ thuộc vào từng loại than đá: Khả năng đốt của than đá phụ thuộc vào loại than cụ thể do nguồn gốc, thành phần hóa học khác nhau của từng loại than đá dẫn đến nhiệt trị khác nhau.

Phụ thuộc vào độ ẩm: Nếu than đá chứa nhiều nước, độ ẩm này sẽ làm tăng nhiệt trị. Nước trong than đá cần được chuyển hóa thành hơi nước trước khi than đá có thể bắt đầu phát ra khí đốt.

Phụ thuộc vào áp suất: Áp suất ảnh hưởng đến nhiệt trị của than đá. Thường thì, nhiệt trị tăng lên theo tăng áp suất. Điều này có nghĩa rằng ở độ cao trến mực biển, nhiệt trị của than đá có thể cao hơn so với ở mực nước biển.

Phụ thuộc vào thời gian và điều kiện áp suất - nhiệt độ: Quá trình hình thành của than đá ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất hóa học của than đá, do đó ảnh hưởng đến nhiệt trị.

Phụ thuộc vào khí quyển: Thành phần của không khí xung quanh khi đốt than đá cũng có thể ảnh hưởng đến nhiệt trị. Ví dụ, sự hiện diện của oxi trong không khí là điều kiện quan trọng để than đá có thể đốt cháy.

Phụ thuộc vào tổn thất nhiệt độ: Trong quá trình đốt than đá, có sự hao hụt nhiệt độ do các yếu tố như dẫn nhiệt và tỏa nhiệt. Điều này có thể làm giảm nhiệt trị hiệu tại môi trường thực tế.

Như vậy, nhiệt trị của than đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như thành phần hóa học, độ ẩm, áp suất, thời gian và điều kiện môi trường khi đốt than đá.

Trên đây là thông tin về nhiệt trị của than mà chúng tôi giới thiệu tới quý bạn đọc, hi vọng những thông tin này sẽ mạng lại hữu ích cho bạn.

Khách hàng có nhu cầu đặt mua các loại lò hơi, nồi hơi đốt than hãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ: HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA. Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội. Hotline: 0917 754 059. Email: info@hexboiler.com