Experimental Study of Agricultural Wastage as Solid Fuel and Choosing a Suitable Boiler by Means of Simulation

Amiri, Masoume and Najafi, Arash and Abdi Aghdam, Ebrahim (2015) Experimental Study of Agricultural Wastage as Solid Fuel and Choosing a Suitable Boiler by Means of Simulation. Masters thesis, university of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (مطالعه آزمایشگاهی کیفیت ضایعات کشاورزی به عنوان سوخت جامد و انتخاب بویلر مناسب به کمک شبیه سازی)
Masoume Amiri.pdf

Download (476kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Fossil fuels are the main energy sources, but much use of them has many harmful effects, the most important harmful effects are greenhouse gas production, the Finitude of this resources. Iran is one of largest producers of fossil fuels in the world, the use of oil and natural gas in the industrial sector has developed, leadingto increased emissions. Therefore, control the use of fossil fuels reserves and Reduce these fuels reserves have become as a new challenge in Iran and other countries' energy scenario. Hence they sought to diversify their energy sources have turned the use of renewable energy, including biomass. Biomass among renewable energy sources is used in many countries as an alternative fuel, Due to the ability to transform in all three phases material and high availability, ease of implementation and more feasible. agricultural waste have The highest proportion of biomass wastes in Iran, The successful use of wastes as a¬ fuel have demonstrated in many major world powers, Therefore, in this study been studied the quality of agricultural waste as fuel in boilers, Biomass of wheat and barley straws, cotton stalk selected to consultation with Ardabil Agriculture Jihad, tests performed to check the quality and usability of them as fuel such as The CHNS analysis determine the percentage of elements into biomass raw, XRF analysis determine the percentage of elements into biomass ash, TGA analysis under air has used for investigating the combustion behavior and kinetics of biomass samples, using the analysis results and fire cade software have calculated the combustion gases, Stoker and fluidized bed Boilers efficiency, he highest heating value, these results obtain: In combustion bed of the three fuel will occur ash deposition and corrosion because percent of the alkali metals and chlorine is higher than the standard range, Also ratio sulfur to chlorine is higher than 2 ,So Chlorine is the main cause of corrosion in all three samples. The amount of alkaline elements barley straw sample is greater than the other two samples,also Ash deposition and corrosion and agglomeration problems, in barley straw is highest and cotton stalk is lowest. The maximum rate of weight loss of wheat and barley straws and cotton stalk are 6.65, 5.84, 6.83 (% ), Respectively. that cotton stalk has higher than the other two samples, So it will have the highest reactivity. Barley straw Combustion gas emissions of and will has the lowest, Cotton stalk willnot emission . Barley straw has the highest HHV. Each biomass fuels have advantages and disadvantages Which according the importance of each items can be used as fuel, but among them cotton stalk has many advantages. Also, the results obtained of this research can be used to design biomass combustion systems

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مطالعه آزمایشگاهی کیفیت ضایعات کشاورزی به عنوان سوخت جامد و انتخاب بویلر مناسب به کمک شبیه سازی
Persian Abstract: سوخت¬های فسیلی منابع اصلی انرژی جهان هستند، اما استفاده بی¬رویه از آن¬ها اثرات زیان¬¬¬بار بسیاری دارد که مهم-ترین آن¬ها تولید گازهای گلخانه¬ای، اتمام این منابع است. کشور ایران از تولید¬کنندگان بزرگ سوخت¬های فسیلی در جهان است که باعث توسعه این سوخت در بخش صنعت شده، که منجر به افزایش انتشار آلاینده¬ها شده است، بنابراین کنترل مصرف سوخت¬های فسیلی به عنوان یک چالش جدید در سناریوی انرژی بسیاری از کشور¬های جهان تبدیل شده است، از این رو آن¬ها درصدد تنوع بخشی به منابع انرژی خود، به استفاده از انرژی¬های تجدیدپذیر از جمله زیست¬توده روی آورده¬اند. زیست¬توده در بین منابع انرژی تجدیدپذیر به علت قابلیت تبدیل به هر سه فاز ماده و دسترسی بالا، سهولت امکان¬پذیری اجرا و بسیاری موارد دیگر در بسیاری از کشورهای جهان به عنوان سوختی جایگزین استفاده می¬شود، در بین منابع زیست¬توده ضایعات کشاورزی بالاترین سهم ضایعات زیست¬توده در ایران را دارد، استفاده موفق از این ضایعات به عنوان سوخت در بسیاری از نیروگاه¬های بزرگ جهان اثبات شده است، بنابراین در این مطالعه به بررسی کیفیت ضایعات کشاورزی به عنوان سوخت در بویلرها پرداخته شده و زیست¬توده¬های کاه گندم و جو، ساقه پنبه با مشورت جهاد کشاورزی اردبیل انتخاب و برای بررسی کیفیت و قابلیت استفاده از آن¬ها به عنوان سوخت تست¬هایی 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¬توده¬ها و آنالیز توزین حرارتی برای بررسی رفتار احتراقی زیست¬توده¬های مورد نظر استفاده شده، با استفاده از نتایج آنالیز¬ها 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 نرم¬افزار 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 دست دادن جرم نمونه کاه گندم ، جو ، ساقه پنبه به ترتیب 65/6، 84/5، 83/6، درصد در دقیقه که ساقه پنبه بالاتر از دو نمونه دیگر است و بیانگر واکنش¬پذیری نمونه ساقه پنبه نسبت به سایر نمونه¬ها است، انتشار گازهای احتراقی دی¬اکسیدگوگرد و دی¬اکسیدکربن نمونه کاه جو از همه کمتر، ساقه پنبه انتشار اکسیدهای نیتروژن را نخواهد داشت، جو در بین نمونه¬ها ارزش حرارتی بالاتری دارد. هر سوخت زیست¬توده دارای مزایا و معایبی است که با توجه به اهمیت هر یک از موارد می¬تواند به عنوان سوخت استفاده شود اما در بین آن¬ها پنبه مزایای بیشتری دارد، همچنین از نتایج بدست آمده از این تحقیق می¬توان برای طراحی سیستم احتراق زیست¬توده¬های ذکر شده استفاده کرد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Najafi, ArashUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Abdi aghdam, EbrahimUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Date Deposited: 25 Nov 2018 19:31
Last Modified: 25 Nov 2018 19:31
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2190

Actions (login required)

View Item View Item