Bài giảng Cơ sở nguồn và công nghệ năng lượng: Chương 2 - PGS. TS. Phạm Hoàng Lương

Bài giảng Cơ sở nguồn và công nghệ năng lượng - Chương 2: Than và công nghệ sử dụng than để cung cấp năng lượng, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Sự hình thành than; Phân tích than; Phân loại than; Sản xuất và tiêu thụ than trên thế giới và ở Việt Nam; Các công nghệ sử dụng than để cung cấp năng lượng (nhiệt phân, khí hóa, đốt cháy); Khai thác sử dụng than và ô nhiễm môi trường. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở nguồn và công nghệ năng lượng: Chương 2 - PGS. TS. Phạm Hoàng LươngHE4171 CƠ SỞ NGUỒN VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG ENERGY RESOURCE AND TECHNOLOGY BASICS 2(2-1-0-4) PGS. TS. PHẠM HOÀNG LƯƠNG Email: luong.phamhoang@hust.edu.vn Cell phone: 0904277121 1CHƯƠNG 2: THAN VÀ CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG THAN ĐỂ CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG 2.1 Sự hình thành than 2.2 Phân tích than 2.3 Phân loại than 2.4 Sản xuất và tiêu thụ than trên thế giới và ở Việt Nam 2.5 Các công nghệ sử dụng than để cung cấp năng lượng (nhiệt phân, khí hóa, đốt cháy) 2.6 Khai thác sử dụng than và ô nhiễm môi trường 2 2.1 Sự hình thành than• Than đá là một dạng nhiên liệu hóa thạch, được hình thành từ thực vật bị chôn vùi, và tự phân rã trong lòng đất.• Than đá là nhiên liệu sơ cấp• Than được phân bố rộng rãi, cả về mặt địa chất lẫn địa lý. • Về địa chất: than có độ tuổi cao (250 triệu năm) và thấp (20 triệu năm); • Về địa lý, than có độ tuổi địa chất cao được phân bổ trên nhiều khu vực trên địa cầu, và than có độ tuổi địa chất thấp chỉ tập trung ở Châu Âu, và tiểu lục địa Bắc Mỹ• 2 giả thuyết về sự hình thành than • “Tại chỗ/In-situ” (Bắc bán cầu) Coal- Antracite Coal-Lignite Coal-Bituminous • “Trôi dạt/Drift” (Nam bán cầu) 3 2.2 Phân tích than• Than được phân tích theo 2 cách: • Phân tích thành phần công nghệ (Proximate analysis) • Phân tích thành phần hóa (Ultimate analysis)• Cơ sở phân tích: • Mẫu ban đầu (as-received basis); • Mẫu khô / không có ẩm (dry or moisture free basis, db); • Mẫu khô và không có tro (dry and ash free basis,daf)• Phân tích thành phần công nghệ (PA) • Độ ẩm, M (%): 1 g, 105oC, 1h • Chất bốc, VM (%): 1g, cốc bằng Platin có nắp, 950oC, 7 phút • Tro, A (%): 1g, cốc Platin không nắp, 720oC cho đến khi mẫu than cháy hoàn toàn. Thermogravimetric analyzer • Hàm lượng các-bon cố định, FC (%) 100% - (M+VL+A). 4• Phân tích thành phần hóa (UA): ✓ xác định các nguyên tố hóa học có trong than cùng với thành phần ẩm và tro. C + H + O + N + S + M + A = 100 % Composition of coal showing different Typical compositions of some solid fuels (Source: P. Basu, C. Kefa and L. Jestin. Boilers and Burners: Design and Theory. bases of representation Springer-Verlag New York, Inc., 2000) (Source: P. Basu, C. Kefa and L. Jestin. Boilers and Burners: Design and Theory. Springer-Verlag New York, Inc., 2000) 5• Nhiệt trị của than ✓ Khái niệm ✓ Cách xác định: ➢ Phân loại: ▪ HHV ▪ LHW LHV = HHV – r [(9H/100) + M/100)]H and M theo mẫu ban đầu (as-received) r: nhiệt ẩn hóa hơi của nước (~2395 MJ/kg) Bomb Calorimeter 6 2.3 Phân loại than• Cơ sở mẫu: mẫu khô (db) hoặc mẫu khô và không có tro (daf)• Phân loại than dựa trên nhiệt trị và hàm lượng chất bốc, V (Parr Classification);• Phân loại than dựa trên hàm lượng chất bốc, V (US, UK, Germany) 7 2.4 Sản xuất và tiêu thụ than: thế giới [1] Coal production/consumption by region (Mtoe)Production by region Consumption by regionNguồn: BP Statistical Review of World Energy 2018 2.4 Sản xuất và tiêu thụ than: thế giới [2] Nhu cầu than trên thế giới giai đoạn 2005-2017Nguồn: IEA Global Energy & CO2 Status Report 2017Sau 2 năm giảm nhu cầu than (-2.3% năm 2015 và - 2.1% năm 2016), nhucầu than năm 2017 đã đảo chiều: tăng 1%, do gia tăng công suất nhiệtđiện than (nhu cầu than cho sản xuất điện tăng khoảng 3.5%) 9 2.4 Sản xuất và tiêu thụ than: thế giới [3] Cơ cấu sản xuất điện năng năm 2017Nguồn: IEA Global Energy & CO2 Status Report 2017 ...