Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซจากถ่านหินคุณภาพต่ำเพื่ออนุรักษ์พลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A study of gasification of low quality coal for energy conservation and environmental protection

Year (A.D.)

2003

Document Type

Thesis

First Advisor

มิ่งศักดิ์ ตั้งตระกูล

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2003.1193

Abstract

ปัจจุบันการศึกษาการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซจากถ่านหินคุณภาพต่ำเพื่ออนุรักษ์พลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อมในฟลูอิดไดซ์เบดเป็นวิธีการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซจากเชื้อเพลิงแข็งที่เป็นที่นิยมกันวิธีหนึ่งเนื่องจากมีอัตราการถ่ายเทมวลสารและพลังงานเป็นไปอย่างสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพสูง และซึ่งหากการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซได้กระทำในสภาวะที่เหมาะสม จะทำให้เกิดผลผลิตที่มากที่สุด ดังนั้นจึงได้ทำการวิจัยในเรื่องนี้โดยมีวัตถุประสงค์ของการวิจัยนี้เพื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมของการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซแบบต่อเนื่องในฟลูอิดไดซ์เบดที่จะให้เชื้อเพลิงก๊าซมากที่สุด ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาค้นคว้าและวิจัยในการที่จะนำถ่านหินคุณภาพต่ำที่มีอยู่มากในประเทศไทยมาใช้ให้เกิดประโยชน์มากที่สุด การศึกษาจะทำการศึกษาการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซจากถ่านหินคุณภาพต่ำ 4 ขนาดคือ น้อยกว่า 0.85 มิลลิเมตร, 0.85 – 1.18 มิลลิเมตร, 1.18 มิลลิเมตร, 1.18 – 2.36 มิลลิเมตร และ 2.36 – 3.5 มิลลิเมตร ในคอลัมน์ฟลูอิดไดซ์เบดแบบต่อเนื่อง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 39 เซนติเมตร สูง 200 เซนติเมตร โดยใช้อากาศเป็นก๊าซตัวกลาง และเก็บข้อมูลการวิจัยโดยมีตัวแปรที่พิจารณาคือ อัตราการป้อนเชื้อเพลิงต่อความเร็วของอากาศ และอุณหภูมิของการผลิตเชื้อเพลิงเพื่อให้ได้สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซในการทดลองจะใช้ช่วงอุณหภูมิในการทำการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซที่ 750, 800, 850, 900 ℃ อัตราการป้อนเชื้อเพลิง 11 กิโลกรัม/ชั่วโมง และความเร็วของอากาศ 2.05 และ 2.75 เมตร/วินาที จากการศึกษาพบว่าสภาวที่เหมาะสมในการผลิตเชื้อเพลิงก๊าซในคอลัมน์ฟลูอิดไดซ์เบดแบบต่อเนื่อง คือ ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส ขนาดถ่านหิน 2.36-3.5 มิลลิเมตร ก๊าซเชื้อเพลิงที่ผลิตได้คาร์บอนมอนนอกไซด์ 9.89% คาร์บอนไดออกไซด์ 12% ซัลเฟอร์ออกไซด์ 0.326% ค่าความร้อนของก๊าซเชื้อเพลิงที่ผลิตได้ 1.25 เมกะจูล/ลูกบาศก์เมตร ประสิทธิภาพของเตาผลิตเชื้อเพลิงก๊าซ 40% ต้นทุนทางความร้อนในการผลิตเชื้อเพลิง 75 สตางค์ต่อความร้อน 1.25 เมกะจูล/ลูกบาศก์เมตร

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

A low quality coal gasification study has been very interested by the researcher today. Its aim to use as the alternative fuel to conversion the energy and environment. The fluidized be gasification methods production is one of the several process for gasification from solid fuels. Its advantage by the Homogeneity of mass and the Heat Transfer beside with high efficiency. Objective of this research was concentrated study in the optimal operating condition with regard to highest conversion efficiency, which will guide to future research on the utilization of low quality coal of Thailand to get highest benefit. In this study a column Fluidized bed system has been redesigned and developed after some problems was encountered and has been solved. The test run on the continuous gasification of 4 low quality coal sizes. The first size was small than 0.85, the second was between 0.85 to 1.18, the third was 1.18 to 2.36 and the last one was 2.36 to 3.5 mm. The reactor column dimension was 39 cm. and 200 cm. height. The normal air were using the carrier gas at atmospheric pressure. The interesting parameters were the rate of the fuel feed per air flow rate and the temperature of the gasification which will give the optimal circumstance for production process. This experimental temperature using were varied 750, 800, 850 and 900 ℃, the fuel feed were 11 kg/hr, and the air flow rate 2.05 m/s and 2.75 m/s. The results has show that the best operating condition in the continuous fluidized bed was at the gasification’ s temperature of 900 ℃ with the 2.36 to 3.5 mm. coal size, this will be produced the essential concentration percentage of the composition gas and high heating value. The production gases were consist of Carbonmonoxide (CO) 0.89%, Carbondioxide (CO2) 12%, Sulfur oxide (SOx) 0.326%, the heating value were 1.25 MJ/m3. The efficiency of the fluidized bed gasifier was 40% and cost of produced gas heating value was 0.75 baht per 1.25 MJ/m3.

Link to Full Text

Share

COinS