ການວິເຄາະປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນອາບນ້ໍາອາຍແກັສສໍາລັບພະລັງງານສະອາດ

ແນະນຳ

ໃນການສະແຫວງຫາພະລັງງານທີ່ສະອາດ ແລະ ຍືນຍົງກວ່າ, ເຕັກໂນໂລຊີອາຍແກັສໄດ້ປະກົດວ່າເປັນການແກ້ໄຂທີ່ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອປ່ຽນຊີວະມວນ ແລະ ວັດສະດຸກາກບອນອື່ນໆໃຫ້ເປັນພະລັງງານ. ໃນບັນດາເທກໂນໂລຍີການລະບາຍອາຍແກັສຕ່າງໆ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນອາບນ້ໍາອາຍແກັສສະຫນອງວິທີການທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມໃນການຜະລິດ syngas, ປະສົມຂອງຄາບອນໂມໂນໄຊ (CO), ໄຮໂດເຈນ (H₂), ແລະ methane (CH₄), ເຊິ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດພະລັງງານ, ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ແລະແມ້ກະທັ້ງເປັນຄາຣະວາສໍາລັບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຊີວະພາບ. ບົດຄວາມນີ້ delves ເຂົ້າໄປໃນຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງອາຍແກັສອາບນ້ໍາອາບຄວາມຮ້ອນອາຍແກັສ, ຂໍ້ໄດ້ປຽບ, ສິ່ງທ້າທາຍ, ແລະຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບທີ່ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການຜະລິດພະລັງງານສະອາດ.

 

 

ພາບລວມຂະບວນການກ໊າຊ

Gasification ແມ່ນຂະບວນການທາງເຄມີທີ່ປ່ຽນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແຂງ, ເຊັ່ນ: ຊີວະມວນຫຼືຖ່ານຫີນ, ເຂົ້າໄປໃນ syngas ໂດຍການປະຕິກິລິຍາວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມສູງ (ໂດຍປົກກະຕິລະຫວ່າງ 700 ° C ແລະ 1200 ° C) ດ້ວຍປະລິມານອົກຊີເຈນທີ່ຄວບຄຸມຫຼືອາຍ. ຂະບວນການນີ້ເກີດຂຶ້ນໃນສີ່ຂັ້ນຕອນທີ່ສໍາຄັນ:

1. ການອົບແຫ້ງ:  ນໍ້າມັນໄດ້ຖືກຕາກໃຫ້ແຫ້ງກ່ອນ, ເອົາຄວາມຊຸ່ມຊື່ນອອກ.

2. Pyrolysis:  ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ decomposes ພາຍໃຕ້ຄວາມຮ້ອນເພື່ອສ້າງເປັນທາດອາຍຜິດລະເຫີຍແລະທາດແຂງ.

3. Oxidation:  ອົກຊີເຈນຫຼືອາຍຖືກນໍາສະເຫນີ, ປະຕິກິລິຍາກັບ char ເພື່ອສ້າງ CO, CO₂, ແລະທາດອາຍຜິດອື່ນໆ.

4. ການຫຼຸດຜ່ອນ:  ທາດອາຍຜິດທີ່ຍັງເຫຼືອເຮັດປະຕິກິລິຍາເປັນສ່ວນປະສົມຂອງ syngas, ໂດຍມີ hydrogen ແລະ carbon monoxide ເປັນຜະລິດຕະພັນຕົ້ນຕໍ.

ເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນໃນອາບນ້ໍາອາຍແກັສແຕກຕ່າງຈາກເຄື່ອງໃຊ້ອາຍແກັສແບບດັ້ງເດີມໃນການນໍາໃຊ້ຄວາມຮ້ອນອາຍນ້ໍາພາຍໃນອາບນ້ໍາ, ເຊິ່ງສະເຫນີຂໍ້ດີດ້ານການປະຕິບັດຫຼາຍຢ່າງໃນແງ່ຂອງການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ, ປະສິດທິພາບ, ແລະການຂະຫຍາຍຂະຫນາດ.

 

 

ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນອາບນ້ໍາອາຍແກັສ: ຫຼັກການເຮັດວຽກ

ເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນໃນອາບນ້ໍາໄອນ້ໍາດໍາເນີນການໂດຍການນໍາໃຊ້ໄອນ້ໍາເປັນເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນຕົ້ນຕໍ. ລະບົບໄດ້ຖືກຈົມຢູ່ໃນນ້ໍາອາບນ້ໍາ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແລະກະຈາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ເທົ່າທຽມກັນ. ອົງປະກອບຫຼັກຂອງເຄື່ອງໃຊ້ອາຍແກັສນີ້ປະກອບມີ:

·  ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ:  ຊີວະມວນ ຫຼືວັດສະດຸທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນ.

·  ຫ້ອງອາບນໍ້າ:  ເປັນຫ້ອງທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍນ້ໍາບ່ອນທີ່ຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກໂອນໄປຫາຫ້ອງອາຍແກັສ.

·  ເຄື່ອງຜະລິດໄອນ້ໍາ:  ຜະລິດໄອນ້ໍາ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາໄປທົ່ວບ່ອນອາບນ້ໍາ.

·  Gasification Chamber:  ບ່ອນທີ່ນໍ້າມັນຜ່ານຂະບວນການ gasification.

·  Syngas Outlet:  ບ່ອນທີ່ syngas ທີ່ຜະລິດໄດ້ຖືກເກັບກໍາເພື່ອນໍາໃຊ້ຕໍ່ໄປ.

ລະບົບຄວາມຮ້ອນໄອນ້ໍາສະຫນອງການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນທີ່ສອດຄ່ອງ, ປ້ອງກັນຈຸດຮ້ອນໃນທ້ອງຖິ່ນທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການລະບາຍອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສົມບູນຫຼືການຟອກຂີ້ເທົ່າ. ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແບບເປັນເອກະພາບນີ້ປັບປຸງປະສິດທິພາບໂດຍລວມຂອງຂະບວນການກ໊າຊແລະຮັບປະກັນການຄວບຄຸມທີ່ດີກວ່າກ່ຽວກັບອົງປະກອບ syngas.

 

 

ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງອາຍແກັສອາບນ້ໍາຄວາມຮ້ອນອາຍແກັສ

1. ເພີ່ມປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ

ຫນຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງການນໍາໃຊ້ຄວາມຮ້ອນອາຍແກັສໃນອາບນ້ໍາ gasifier ແມ່ນການປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ. ໂດຍການໄຫຼວຽນຂອງໄອນ້ໍາປະມານອາບນ້ໍາ, ລະບົບສາມາດຮັກສາລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໄອນ້ໍາເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ reactant ໃນຂະບວນການກ໊າຊ, ເສີມຂະຫຍາຍການຜະລິດ hydrogen ໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາການປ່ຽນແປງນ້ໍາອາຍແກັສ, ທີ່ເອື້ອອໍານວຍສໍາລັບການຜະລິດພະລັງງານສະອາດ.

2. ປັບປຸງການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ

ອາບນ້ໍາທີ່ອ້ອມຮອບຫ້ອງ gasification ຮັບປະກັນເຖິງແມ່ນວ່າການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ, ປ້ອງກັນການສ້າງຕັ້ງຂອງຈຸດຮ້ອນ. ໃນ gasifiers ແບບດັ້ງເດີມ, ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີສາມາດນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟບໍ່ຄົບຖ້ວນ, ຫຼຸດຜ່ອນຜົນຜະລິດ syngas. ເຄື່ອງກ໊າຊອາບນ້ໍາຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນບັນຫານີ້ໂດຍການສະຫນອງສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຮ້ອນທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງຊີວະມວນທີ່ສົມບູນແລະຄຸນນະພາບຂອງ syngas ສູງຂຶ້ນ.

3. Syngas ຄຸນະພາບແລະອົງປະກອບ

ຄຸນນະພາບແລະອົງປະກອບຂອງ syngas ທີ່ຜະລິດໂດຍ gasifier ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການນໍາໃຊ້ທາງລຸ່ມຂອງມັນ, ໂດຍສະເພາະໃນການຜະລິດພະລັງງານແລະການສັງເຄາະສານເຄມີ. ການນໍາໃຊ້ອາຍແກັສໃນອາບນ້ໍາອາຍແກັສເພີ່ມປະລິມານໄຮໂດເຈນຂອງ syngas, ເຊິ່ງເປັນຄວາມປາຖະຫນາສໍາລັບການຜະລິດພະລັງງານທີ່ສະອາດ. ປະຕິກິລິຍາການປ່ຽນແປງຂອງອາຍແກັສນ້ໍາ (CO + H₂O → CO₂ + H₂) ຖືກສົ່ງເສີມໃນທີ່ປະທັບຂອງອາຍແກັສ, ເພີ່ມຜົນຜະລິດຂອງໄຮໂດເຈນໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດຄາບອນໂມໂນໄຊ.

4. ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ

ອາຍແກັສອາບນ້ໍາອາບຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍນ້ໍາແມ່ນສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດພະລັງງານທັງຂະຫນາດນ້ອຍແລະຂະຫນາດໃຫຍ່. ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆການຕັ້ງຄ່າ, ຈາກລະບົບພະລັງງານຊີວະມວນຊົນນະບົດໄປສູ່ການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຂົາເຈົ້າຍັງສາມາດປຸງແຕ່ງເປັນອາຫານປະເພດຕ່າງໆ, ລວມທັງສິ່ງເສດເຫຼືອກະສິກໍາ, ເສດເຫຼືອຈາກປ່າໄມ້, ແລະແມ້ແຕ່ຂີ້ເຫຍື້ອໃນເທດສະບານ, ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຄ່ອງແຄ້ວ.

5. ການຜະລິດພະລັງງານສະອາດ

Gasifiers ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນສະອາດກ່ວາວິທີການເຜົາໃຫມ້ແບບດັ້ງເດີມເພາະວ່າພວກມັນເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອົກຊີເຈນຕ່ໍາ, ຈໍາກັດການຜະລິດມົນລະພິດທີ່ເປັນອັນຕະລາຍເຊັ່ນໄນໂຕຣເຈນອອກໄຊ (NOx) ແລະຊູນຟູຣິກອອກໄຊ (SOx). ການນໍາໃຊ້ອາຍແກັສເພີ່ມປະສິດທິພາບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມຂອງອາຍແກັສໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ CO ແລະການຜະລິດໄຮໂດເຈນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນນໍ້າມັນທີ່ສະອາດຫຼືອາຫານສໍາລັບຂະບວນການທາງເຄມີ.

 

 

ຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບສໍາລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນອາບນ້ໍາອາຍແກັສ

1. ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ

ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນແມ່ນຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບລະບົບອາຍແກັສໃດໆ. ໃນອາຍແກັສອາບນ້ໍາຄວາມຮ້ອນອາຍແກັສ, ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນແມ່ນອິດທິພົນຈາກການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງອາຍແລະຫ້ອງອາຍແກັສ, ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ, ແລະເນື້ອໃນພະລັງງານຂອງ syngas ທີ່ຜະລິດ. ໂດຍປົກກະຕິ, ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນຢູ່ລະຫວ່າງ 70% ແລະ 85%, ຂຶ້ນກັບການອອກແບບແລະເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານຂອງ gasifier ໄດ້.

2. Syngas ຜົນຜະລິດແລະອົງປະກອບ

ຜົນຜະລິດຂອງ syngas ແມ່ນວັດແທກໂດຍປະລິມານຂອງອາຍແກັສທີ່ຜະລິດຕໍ່ຫນ່ວຍອາຫານ. ຜົນຜະລິດ syngas ທີ່ສູງຂຶ້ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການປ່ຽນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ອົງປະກອບຂອງ syngas, ໂດຍສະເພາະແມ່ນເນື້ອໃນ hydrogen ແລະຄາບອນ monoxide, ຍັງເປັນປັດໃຈສໍາຄັນໃນການກໍານົດຄວາມເຫມາະສົມກັບການນໍາໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ອາຍແກັສອາບນໍ້າຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍນໍ້າໂດຍປົກກະຕິຈະຜະລິດ syngas ທີ່ມີປະລິມານໄຮໂດເຈນສູງກວ່າ, ເຊິ່ງເຫມາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ພະລັງງານສະອາດເຊັ່ນ: ຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ hydrogen.

3. ປະສິດທິພາບການແປງຄາບອນ

metric ນີ້ວັດແທກອັດຕາສ່ວນຂອງຄາບອນໃນອາຫານທີ່ປ່ຽນເປັນຜະລິດຕະພັນອາຍແກັສ. ປະສິດທິພາບການແປງຄາບອນສູງສະແດງເຖິງຂະບວນການສ້າງທາດອາຍແກັສທີ່ສົມບູນກວ່າ, ຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຂອງທາດຖ່ານ ແລະຂີ້ເທົ່າທີ່ບໍ່ປະຕິກິລິຍາ. ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍນ້ຳຊ່ວຍສົ່ງເສີມການປ່ຽນທາດຄາບອນໂດຍການເສີມສ້າງປະຕິກິລິຍາ kinetics ໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາປ່ຽນອາຍແກັສຂອງນ້ຳ, ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງທາດອາຍແກັສທັງໝົດ.

4. ຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ

ການພິຈາລະນາການປະຕິບັດທີ່ສໍາຄັນແມ່ນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຂອງ gasifier. ນີ້ລວມມີການປ່ອຍອາຍພິດ CO₂, CO, NOx, SOx, ແລະອະນຸພາກ. ອາຍແກັສໃນອາບນ້ໍາຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍນ້ໍາໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດເຫຼົ່ານີ້, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມສໍາລັບການຜະລິດພະລັງງານ. ນອກຈາກນັ້ນ, ປະລິມານໄຮໂດຣເຈນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງ syngas ທີ່ຜະລິດສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງພະລັງງານທີ່ມີການປ່ອຍອາຍພິດຢູ່ໃກ້ກັບສູນ.

5. ສະຖຽນລະພາບການດໍາເນີນງານແລະການບໍາລຸງຮັກສາ

ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນການດໍາເນີນງານຂອງ gasifier ຍັງເປັນປັດໃຈສໍາຄັນ, ຍ້ອນວ່າການດໍາເນີນງານທີ່ຫມັ້ນຄົງຮັບປະກັນການຜະລິດ syngas ທີ່ສອດຄ່ອງແລະປ້ອງກັນການຢຸດເຊົາ. ການອອກແບບອາບນ້ໍາປະກອບສ່ວນໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການດໍາເນີນງານໂດຍການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແລະປ້ອງກັນຈຸດຮ້ອນທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນຫຼືການເຮັດໃຫ້ອາຍແກັສບໍ່ຄົບຖ້ວນ. ຄວາມຕ້ອງການບໍາລຸງຮັກສາຍັງຖືກຫຼຸດລົງເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມປະຕິບັດການຕ່ໍາແລະພາກສ່ວນການເຄື່ອນຍ້າຍຫນ້ອຍລົງໃນອາຍແກັສອາບນ້ໍາອາບຄວາມຮ້ອນອາຍແກັສທຽບກັບລະບົບພື້ນເມືອງ.

 

 

ຄວາມສົດໃສດ້ານໃນອະນາຄົດ

ຊອກຫາໃນອະນາຄົດ, ຄວາມພະຍາຍາມໃນການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາແມ່ນສຸມໃສ່ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບເຫຼົ່ານີ້, ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະປະສົມປະສານໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນເຊັ່ນ: ພະລັງງານແສງຕາເວັນແລະພະລັງງານລົມ. ທ່າແຮງທີ່ຈະນໍາໃຊ້ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນອາບນ້ໍາອາຍແກັສໃນລະບົບປະສົມ, ບ່ອນທີ່ຄວາມຮ້ອນຂອງສິ່ງເສດເຫຼືອຈາກຂະບວນການອຸດສາຫະກໍາອື່ນໆຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງໄອນ້ໍາ, ສາມາດຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມສາມາດທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະການປະຕິບັດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ.

 

 

ສະຫຼຸບ

ອາຍແກັສອາບນ້ໍາອາບຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍນ້ໍາເປັນຕົວແທນຂອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໂດດເດັ່ນໃນການຜະລິດພະລັງງານສະອາດ, ສະເຫນີຂໍ້ດີທີ່ສໍາຄັນໃນດ້ານປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ, ຄຸນນະພາບຂອງ syngas, ແລະຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ໂດຍການໃຊ້ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງອາບນ້ໍາໄອນ້ໍາແລະນ້ໍາ, gasifiers ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸຜົນຜະລິດໄຮໂດເຈນທີ່ສູງຂຶ້ນແລະການປ່ຽນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ສົມບູນຫຼາຍກ່ວາເຄື່ອງອາຍແກັສແບບດັ້ງເດີມ. ໃນຂະນະທີ່ການຄົ້ນຄວ້າສືບຕໍ່ປັບປຸງການອອກແບບແລະການປະຕິບັດຂອງພວກເຂົາ, ອາຍແກັສອາບນ້ໍາອາບນ້ໍາຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍນ້ໍາແມ່ນກຽມພ້ອມທີ່ຈະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຫັນໄປສູ່ອະນາຄົດພະລັງງານທີ່ຍືນຍົງກວ່າ.