ผลกระทบของการจ่ายอากาศเป็นลำดับขั้นต่อประสิทธิภาพการเผาไหม้และก๊าซมลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลในเตาเผาฟลูอิดไดซ์เบดชนิดไซโคลนแฝด

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการทดลองเผาไหม้ แกลบ เปลือกพิสตาชิโอ เปลือกเมล็ดทานตะวัน และเปลือกถั่วลิสงในเตาเผาฟลูอิไดช์เบดแบบคู่หมุนวนชนิดไซโคลนแฝด (TSFBC) โดยใช้ทรายชิลิกาที่มีขนาดอนุภาคอยู่ระหว่าง 0.3-0.5 มิลลิเมตร ที่ความสูงเบด 30 เซนติเมตร จากหัวกระจายอากาศแบบหมุนวนเป็นวัสดุเบดในการเผาไหม้เชื้อเพลิง ทำการทดสอบทดลองที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิงคงที่20 กิโลกรัมต่อชั่วโมง และใช้อากาศส่วนเกินจาก 20% ถึง 80% และอัตราส่วนอากาศทุติยภูมิต่ออากาศรวม (S / T) ที่ 0 0.1 0.3 และ 0.5 โดยจะวัดอุณหภูมิและความเข้มข้นของก๊าซ O2 CO และ NO ตามแนวความสูงของเตารวมถึงทำการวัดก๊าซไอเสีย เพื่อศึกษาลักษณะการเผาไหม้และก๊าซมลพิษในแต่ละสภาวะการทดลอง จากการทดลองพบว่าการฉีดอากาศทุติยภูมิมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อทั้งลักษณะการเผาไหม้และการปล่อยมลพิษซึ่งแสดงให้เห็นในอุณหภูมิและความเข้มข้นของก๊าซ O2 CO และ NO โดยมลพิษ NO ที่เกิดขึ้นจะลดลงตามการเพิ่มขึ้นของอัตราส่วนอากาศทุติยภูมิต่ออากาศรวม(S / T) ในขณะที่มลพิษ CO เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสภาวะการทำงานที่เหมาะสมของทุกเชื้อเพลิงชีวมวล จะอยู่ที่ EA=80% และ S/T=0.1 สำหรับแกลบ S/T=0.3 สำหรับเปลือกเมล็ดทานตะวันและเปลือกถั่วลิสง และ S/T=0.5 สำหรับเปลือกพิสตาชิโอ โดยมลพิษ CO และ NO ที่เกิดขึ้นจะไม่เกินมาตรฐานการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมของประเทศไทยและมีประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่ ~ 99%

The results of experimental tests conducted in a twin-cyclonic swirling fluidized-bed combustor (TSFBC) firing with rice huck, pistachio shells, sunflower shells and peanut shells are discussed in this paper. Silica sand of particle size range 0.3-0.5 mm at static bed height 30 cm from the annular spiral air distributor was used as the bed material to sustain the swirling fluidization and also supply the heat for combustion fuel. The experimental tests were conducted at a constant fuel feed rate 20 kg/h, while ranging excess air from 20% to 80% and secondary air ratio (S/T) at 0, 0.1, 1).3, and 0.5. Temperature and gas concentrations (O2, CO, and NO) were measured along the axial directions of the combustor as well as at stack in order to characterize combustion and emission performance of the combustor for the ranges of operating conditions, From the experimental results, the secondary air injection has significant effects on both combustion and emissions characteristics indicated by axial temperature, O2, CO, and NO concentration profiles. The NO emission was found to be decreased with increasing secondary to total air ratio at fixed excess air, while CO emissions significantly increased. The optimum operating condition for all biomass fuel seems to be at EA = 80% and S/T = 0.1 for rice huck, S/T = 0.3 for sunflower shells and peanut shells, S/T = 0.5 for pistachio shells, where CO and NO emissions do not exceed Thailand industrial emission limitations with combustion efficiency of ~99%.