Nhiệt trị là gì? Tìm hiểu nhiệt trị các loại khí đốt trong lò hơi

Nhiệt trị là gì? Nhiệt trị ảnh hưởng như thế nào đến khả năng hoạt động của lò hơi? Thông qua nhiệt trị, chúng ta có thể đánh giá được hiệu quả của các loại nhiên liệu, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho quy trình sản xuất. Cùng GreenBoiler tìm hiểu chi tiết hơn về thông số này qua bài viết sau đây nhé!

Nhiệt trị là gì?

Nhiệt trị hay còn gọi là năng suất tỏa nhiệt, là thông số biểu thị lượng nhiệt được giải phóng khi đốt cháy một đơn vị nhiên liệu. Việc hiểu rõ nhiệt trị không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất mà còn giúp doanh nghiệp sử dụng năng lượng hiệu quả hơn. Nhờ đó, doanh nghiệp vừa tiết kiệm được chi phí vừa giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, hướng tới sự phát triển bền vững.

Đơn vị đo lường nhiệt trị

Nhiệt trị được đo lường bằng các đơn vị như kilojoule trên kilogram (kJ/kg), kilocalorie trên kilogram (kCal/kg), hoặc calorie trên gram (Cal/g) đối với nhiên liệu rắn và lỏng. Với nhiên liệu khí, đơn vị thường dùng là kilojoule trên mét khối tiêu chuẩn (kJ/m³tc), tính theo điều kiện nhiệt độ 0°C và áp suất 101,325 kPa.

Đơn vị đo lường phổ biến của nhiệt trị là gì? Đơn vị kilogram (kg) là phổ biến nhất vì nó áp dụng được cho cả nhiên liệu rắn, lỏng và khí, đảm bảo tính chính xác bất kể điều kiện môi trường. Sự thống nhất trong đơn vị đo giúp dễ dàng so sánh hiệu suất giữa các loại nhiên liệu, từ đó tối ưu hóa năng lượng trong các ứng dụng công nghiệp.

Phân loại nhiệt trị

Dựa vào khái niệm nhiệt trị là gì, người ta phân loại nhiệt trị thành hai loại: nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp.

Nhiệt trị cao

Nhiệt trị cao (HHV) là tổng nhiệt lượng được tạo ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị nhiên liệu, bao gồm cả nhiệt từ sự ngưng tụ hơi nước trong sản phẩm cháy. Điều này có nghĩa là toàn bộ nhiệt năng tiềm ẩn, kể cả nhiệt ẩn trong hơi nước đều được tính toán. HHV thường được xác định trong điều kiện phòng thí nghiệm, nơi các sản phẩm cháy được làm nguội về nhiệt độ ban đầu trước khi đốt.

Mỗi loại nhiên liệu có mức nhiệt trị khác nhau

Nhiệt trị thấp

Nhiệt trị thấp (LHV) chỉ bao gồm phần nhiệt lượng không tính đến nhiệt từ sự ngưng tụ hơi nước trong sản phẩm cháy. Trong các ứng dụng thực tế, như lò hơi công nghiệp, khí thải thường được thải ra ở nhiệt độ cao hơn điểm ngưng tụ, khiến phần nhiệt này không được thu hồi. Do đó, LHV được sử dụng phổ biến hơn để đánh giá hiệu quả của nhiên liệu trong điều kiện vận hành thực tế.

Phân biệt nhiệt trị thấp và nhiệt trị cao

Nhiệt trị thấp và nhiệt trị cao là hai khái niệm cơ bản giúp phân biệt rõ ràng mức độ năng lượng mà nhiên liệu có thể cung cấp.

• Định nghĩa: Nhiệt trị thấp không tính đến nhiệt lượng từ quá trình ngưng tụ hơi nước trong sản phẩm cháy. Nhiệt trị cao bao gồm cả nhiệt lượng được giải phóng từ quá trình ngưng tụ hơi nước.
• Phương pháp đo lường: Cả hai loại nhiệt trị đều được đo lường trong điều kiện phòng thí nghiệm để đảm bảo độ chính xác.
• Ứng dụng: Cả hai loại đều được sử dụng để đánh giá hiệu suất nhiệt của nhiên liệu. Tuy nhiên, nhiệt trị thấp thường phổ biến hơn trong các ứng dụng thực tế.
• Điều kiện xác định: Nhiệt trị thấp được xác định khi không có quá trình ngưng tụ hơi nước trong sản phẩm cháy. Nhiệt trị cao được đo lường khi hơi nước trong sản phẩm cháy ngưng tụ hoàn toàn.

>>>Khám phá: Cảm biến áp suất lò hơi là gì? Nguyên lý và ứng dụng thực tế

Cách xác định nhiệt trị của nhiên liệu

Xác định nhiệt trị là gì có ý nghĩa quan trọng đối với việc dự đoán năng suất của lò hơi. Việc nắm rõ nhiệt trị còn hỗ trợ quá trình thiết kế, xây dựng và vận hành các hệ thống nhiệt, đảm bảo lựa chọn nhiên liệu phù hợp và khai thác hiệu quả năng lượng.

Phương pháp thí nghiệm

Phương pháp này đo lường nhiệt trị thông qua các thí nghiệm đốt cháy nhiên liệu trong điều kiện kiểm soát chặt chẽ. Bằng cách ghi nhận lượng nhiệt sinh ra từ quá trình đốt, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác nhiệt trị của nhiên liệu. Đây là cách đo thực nghiệm, thường được áp dụng để có số liệu đáng tin cậy cho các nghiên cứu khoa học hoặc thiết kế hệ thống.

Hiểu rõ nhiệt trị còn hỗ trợ quá trình thiết kế, xây dựng hệ thống nhiệ

Phương pháp tính toán

Phương pháp tính toán dựa trên các công thức toán học và mô hình lý thuyết để ước tính nhiệt trị. Thông qua việc phân tích thành phần hóa học hoặc các tính chất vật lý của nhiên liệu, các phương trình được sử dụng để dự đoán nhiệt trị. Những công thức này thường dựa trên dữ liệu thí nghiệm trước đó và áp dụng các nguyên tắc hóa học, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí so với thực nghiệm trực tiếp.

Nhiệt trị cao của nhiên liệu sẽ được tính theo công thức:

Q_c = Q_t + r(M+9h)

Trong đó:

• Q_c là nhiệt trị cao của nhiên liệu
• Q_t là nhiệt trị thấp của nhiên liệu
• r có giá trị là 2453 kJ/kg

Các loại nhiên liệu thường dùng cho lò hơi

Không phải tất cả các loại nhiên liệu đều có khả năng sinh nhiệt giống nhau. Mỗi loại nhiên liệu có đặc tính và ưu điểm riêng, phù hợp với từng loại lò và mục đích sử dụng Cùng GreenBoiler tìm hiểu nhiệt trị của các loại nhiên liệu lò hơi phổ biến sau:

Bài viết trên của GreenBoiler đã giải thích rõ khái niệm nhiệt trị là gì và tầm quan trọng của nó trong việc vận hành lò hơi công nghiệp. Nhiên liệu với nhiệt trị cao mang lại hiệu quả vận hành tốt hơn, góp phần giảm chi phí và đảm bảo cung cấp đủ nhiệt lượng cho các quy trình sản xuất.

>>>Khám phá bài viết liên quan:

• Hướng dẫn công thức tính hiệu suất lò hơi chính xác và dễ hiểu
• Cách tính công suất lò hơi chính xác nhất 2024