مطالعه آزمایشگاهی کیفیت ضایعات کشاورزی به عنوان سوخت جامد و انتخاب بویلر مناسب به کمک شبیه سازی

سوختهای فسیلی منابع اصلی انرژی جهان هستند، اما استفاده بیرویه از آنها اثرات زیان بار بسیاری دارد که مهمترین آنها تولید گازهای گلخانهای، اتمام این منابع است. کشور ایران از تولیدکنندگان بزرگ سوختهای فسیلی در جهان است که استفاده از گاز طبیعی و نفت در بخش صنعت در آن توسعه یافته که منجر به افزایش انتشار آلاینده- ها شده است، بنابراین کنترل مصرف سوختهای فسیلی و کاهش ذخایر این سوختها به عنوان یک چالش جدید در سناریوی انرژی ایران و بسیاری از کشورهای جهان تبدیل شده است، از این رو آنها درصدد تنوع بخشی به منابع انرژی خود، به استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر از جمله زیستتوده روی آوردهاند. زیست توده در بین منابع انرژی تجدیدپذیر به علت قابلیت تبدیل به هر سه فاز ماده و دسترسی بالا، سهولت امکانپذیری اجرا و بسیاری موارد دیگر در بسیاری از کشورهای جهان به عنوان سوختی جایگزین استفاده میشود، در بین منابع زیست توده ضایعات کشاورزی بالاترین سهم ضایعات زیستتوده در ایران را دارد، استفاده موفق از این ضایعات به عنوان سوخت در بسیاری از نیروگاههای بزرگ جهان اثبات شده است، بنابراین در این مطالعه به بررسی کیفیت ضایعات کشاورزی به عنوان سوخت در بویلرها پرداخته شده و زیست تودههای کاه گندم و جو، ساقه پنبه با مشورت جهاد کشاورزی اردبیل انتخاب و برای بررسی کیفیت و قابلیت استفاده از آنها به عنوان سوخت تستهایی انجام شده است از جمله آنالیز chns جهت تعیین درصد عناصر زیست توده خام و آنالیز xrf جهت تعیین عناصر موجود در خاکستر حاصل از احتراق زیست تودهها و آنالیز توزین حرارتی در جو اکسیدی برای بررسی رفتار احتراقی و سینتیک زیست تودههای مورد نظر استفاده شده، با استفاده از نتایج آنالیزها و نرم افزار فایر کد، مقدار گازهای احتراقی، بازده دو بویلر استوکر و سیالی شده جهت انتخاب بویلر مناسب محاسبه شد، بالاترین ارزش حرارتی با استفاده از معادلات تجربی و نرمافزار فایر کد محاسبه و مقایسه شد و در نهایت این نتایج حاصل شد، در بستر احتراقی هر سه سوخت پدیده خوردگی و رسوب خاکستر به علت بالا بودن درصد عناصر قلیایی و کلر از محدوده استاندارد رخ خواهد داد و به دلیل اینکه نسبت گوگرد به کلر هر سه نمونه بالاتر از 2 است کلر عامل اصلی ایجاد خوردگی در هر سه سوخت است، مقدار عناصر قلیایی نمونه کاه جو بیشتر از دو نمونه دیگر است، مشکلات رسوب و خوردگی انباشتگی در نمونه جو بیشترین و پنبه کمتر است، میانگین و حداکثر نرخ از 5، درصد در دقیقه که ساقه پنبه بالاتر از 0/48 ،6/48 ،5/ دست دادن جرم نمونه کاه گندم ، جو ، ساقه پنبه به ترتیب 56 دو نمونه دیگر است و بیانگر واکنشپذیری نمونه ساقه پنبه نسبت به سایر نمونهها است، انتشار گازهای احتراقی دی- اکسیدگوگرد و دیاکسیدکربن نمونه کاه جو از همه کمتر، ساقه پنبه انتشار اکسیدهای نیتروژن را نخواهد داشت، جو در بین نمونهها ارزش حرارتی بالاتری دارد. هر سوخت زیست توده دارای مزایا و معایبی است که با توجه به اهمیت هر یک از موارد میتواند به عنوان سوخت استفاده شود اما در بین آنها پنبه مزایای بیشتری دارد، همچنین از نتایج بدست آمده از این تحقیق میتوان برای طراحی سیستم احتراق زیست تودههای ذکر شده استفاده کرد.