Установки для сжигания биотоплива. Котлы с кипящим слоем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

При сжигании топлива в топках с высокой температурой образуется большое количество диоксида азота NO₂. Это высокотоксичный газ бурого цвета с удушливым запахом. При снижении температуры в топке до 1000°С и ниже диоксид азота почти не образуется. Это достигается сжиганием твердого топлива (каменного и бурого угля, сланца, древесных отходов, бытового мусора и т.д.) в кипящем (псевдосжиженном) слое.

Мелкозернистый горючий материал, размещенный на решетке топки, продувается снизу воздухом со скоростью, превышающей предел устойчивости плотного слоя. "Скорость ожижения" зависит от плотности горючего материала и от крупности частиц, обычно она находится в пределах 0,9...2,3 м/с. Возможные состояния системы "газ - частицы топлива" показаны на рис. 5.1.

Рис.5.1. Топки с кипящим слоем: 1 - слоевое сжигание; 2 - кипящий слой с пузырями; 3 - переход к пневмотранспорту; 4 - циркулирующий кипящий слой

При скорости продувки меньше критической (схема 1) частицы топлива лежат в плотном слое. Это - обычная слоевая топка. В топку с кипящим слоем (схема 2) первичный воздух подается снизу, измельченное топливо вводится через патрубок слева. Если превышена скорость ожижения, в слое происходит интенсивная циркуляция частиц, напоминающая пузырьковое кипение жидкости. Часть воздуха проходит через такой слой в виде пузырей, которые еще сильнее перемешивают горючий материал. Частицы циркулируют в объеме слоя до полного их выгорания. Для сжигания вынесенных из слоя частиц через правый патрубок вводится вторичный воздух.

С дальнейшим увеличением скорости продувки (схема 3) все большее количество мелких частиц выносится из кипящего слоя, происходит переход к режиму пневмотранспорта. В этом случае целесообразно применять сепарацию несгоревшего топлива (обычно в циклонных аппаратах газоочистки) с возвратом отсепарированных частиц в кипящий слой (схема 4). Такой режим работы топки называют "циркулирующим кипящим слоем".

Внутри слоя размещаются трубы с нагреваемым теплоносителем, который отводит выделяемую теплоту. Контакт с движущимися горящими частицами топлива приводит к значительной интенсификации теплообмена. Благодаря сравнительно низкой температуре горения в топках с кипящим слоем не происходит расплавления золы, и поэтому она не налипает на поверхности теплообмена котла. В результате сокращаются затраты на очистку поверхностей теплообмена.

Кипящий слой на 90% и более состоит из частиц золы или специально добавляемого инертного материала (известняка, доломита, шамотной крошки). Поэтому в кипящем слое можно сжигать материалы с очень высокой зольностью. Введение известняка позволяет резко снизить выбросы диоксида серы SO₂ - этот токсичный газ переходит в безвредный гипс CaSO₄, удаляемый из топки вместе с золой. Увеличение концентрации топлива в слое приводило бы к появлению в продуктах сгорания водорода H₂ и оксида углерода СО.

Топки с кипящим слоем широко используются в промышленности для обжига различных руд, колчеданов в сернокислотном производстве и т.п. В Финляндии, Швеции котлы с кипящим слоем широко применяются для утилизации отходов лесной промышленности (щепы, коры, опилок) и для сжигания фрезерного и кускового торфа. В США, Англии, Франции котлы с кипящим слоем все шире применяются на ТЭС. В США мощность котельных установок с кипящим слоем достигла 200 МВт. На рис. 5.2 показана схема топки с циркулирующим кипящим слоем фирмы BDC (США).

Рис.5.2. Топка с кипящим слоем фирмы BDC: 1 - первичный воздух; 2 - известняк; 3 - топливо; 4 - вторичный воздух; 5 - камера топки; 6 - циклон; 7- подача воды; 8 - воздух

В патрубок 1 подается первичный воздух, через шнековый питатель 2 - измельченный известняк, через патрубок 3 - топливо. В объеме 5 продолжается горение взвешенных частиц топлива. В циклоне 6 происходит очистка уходящих газов. Уловленные частицы догорают в бункере, в котором размещены змеевиковые теплообменники, греющие питательную воду котла. Дополнительный воздух для дожигания твердого уноса подается через патрубок 8.

Применение топок с кипящим слоем позволяет утилизировать громадное количество угольных отходов, накопленных в терриконах около угольных шахт и обогатительных фабрик. В отвальной пустой породе содержится значительное количество неиспользованного твердого топлива, самовозгорание которого приводит к загрязнению атмосферы дымом, оксидами серы и азота.

Автор: Лабейш В.Г.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Курение отупляет 02.12.2024

Курение давно известно как фактор риска для множества заболеваний, но его влияние на умственные способности исследуется относительно недавно. Группа ученых из Университета штата Огайо провела масштабное исследование, результаты которого показали: курение связано с ухудшением когнитивных функций, особенно в среднем возрасте. В рамках работы исследователи проанализировали данные 136 тысяч человек старше 45 лет. Участники исследования были разделены на группы: активные курильщики и те, кто бросил курить недавно. Основной задачей было изучить, как их привычка влияет на здоровье мозга. Наиболее заметная связь между курением и ухудшением когнитивных способностей была обнаружена в возрастной группе от 45 до 59 лет. Ученые подчеркивают, что отказ от курения в этом возрасте может принести значительную пользу не только физическому, но и ментальному здоровью. Помимо снижения рисков сердечно-сосудистых и дыхательных заболеваний, прекращение курения может сохранить умственные способности, так ...>>

Технология точного распыления Greeneye Technology 02.12.2024

Израильская компания Greeneye Technology разработала уникальную систему точного распыления, основанную на искусственном интеллекте. Эта технология уже продемонстрировала впечатляющие результаты в США и готовится к первым испытаниям на австралийских полях. Основной особенностью технологии Greeneye является возможность точного распыления гербицидов исключительно на сорняки. Это решение позволило сократить использование остатков гербицидов в среднем на 87%, что снижает затраты фермеров и минимизирует экологический вред. Перенос этой технологии в Австралию станет важным шагом к повышению эффективности сельского хозяйства в регионе. Для продвижения технологии в Австралии Greeneye Technology сотрудничает с компанией Croplands, базирующейся в Аделаиде. Croplands, имея сильное региональное присутствие, уже давно зарекомендовала себя в области продажи и обслуживания систем точного опрыскивания. Финансовую поддержку проекту оказывает Grains Research and Development Corporation, что подчерк ...>>

Раковые клетки погибают в невесомости 01.12.2024

Исследователи из Сиднейского технологического института (Австралия) выяснили, что микрогравитация губительна для раковых клеток. В условиях, имитирующих невесомость, погибает до 90% злокачественных клеток - и это без применения лекарств. Для изучения этого явления ученые построили микрогравитационный стимулятор - специальное устройство, воспроизводящее условия невесомости. В этом аппарате они размещали культуры клеток различных видов рака, включая опухоли яичников, молочной железы, носа и легких. Через 24 часа результаты превзошли ожидания: от 80% до 90% раковых клеток подверглись гибели. Примечательно, что микрогравитация практически не оказывала аналогичного разрушительного эффекта на здоровые клетки. Несмотря на впечатляющие результаты, механизм, объясняющий, почему раковые клетки так чувствительны к микрогравитации, пока остается загадкой. Известно, что недостаток гравитации вызывает серьезные изменения в человеческом организме, например, снижение костной массы у космонавт ...>>

Случайная новость из Архива Система идентификации и беспроводной передачи данных Texas Instruments RF430F5978 20.12.2014 Компания Texas Instruments выпустила новую систему на кристалле RF430F5978, которая предназначена для комбинированных систем идентификации на ближнем расстоянии (до 6:10 метров, 134.2 кГц) и беспроводной передачи данных на дальности до единиц километров. Микросхема RF430F5978 предназначена для построения беспроводных сенсоров, идентификации людей, животных, контейнеров, контроля доступа и систем безопасности. Например, микросхема позволяет создавать радиометки автомобильной сигнализации с долгим сроком службы батарей, большой дальностью действия и быстрой реакцией при приближении к автомобилю. Микроконтроллер и радио могут пробуждаться от сигнала транспондера, который, благодаря специальной внешней 3D-антенне, способен реагировать на электромагнитное поле в любой ориентации. Благодаря измерению силы сигнала по 3 осям можно рассчитать дистанцию до объекта и его положение в пространстве. На расстоянии до 10 см транспондер позволяет вести двухсторонний защищенный обмен данными с EEPROM-памятью чипа даже при выключенном напряжении питания. С его помощью можно также реализовать функцию беспроводной зарядки от энергии электромагнитного поля. Микросхема состоит из низкочастотного трехмерного транспондера 134 кГц, микроконтроллера MSP430 и приемопередатчика CC1101, работающего в диапазоне ниже 1 ГГц. Микроконтроллер, кроме традиционной периферии, содержит 32-битный аппаратный умножитель, 8-канальный 12-битный АЦП, компаратор, часы реального времени с будильником, аппаратный блок шифрования AES128, датчики температуры и напряжения питания. Для быстрой оценки возможностей комбинированного решения доступен отладочный комплект RF430F5978EVM, который включает в себя базовую станцию (источник электромагнитного поля), радиометку с двумя беспроводными интерфейсами (434 МГц и 134,2 кГц) и USB-приемник на микросхеме CC1101 (434 МГц).

Другие интересные новости:

▪ Siemens представил мобильный телефон ST60

▪ Музыка из автомата

▪ Дисплей на окружающем свете

▪ Сверхмощный лазер на алмазах

▪ Самый холодный кубометр во Вселенной

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Жилищное право. Конспект лекций

▪ статья Какой феномен человеческой психики вызывает пересечение дверных проемов? Подробный ответ

▪ статья Ушибы. Медицинская помощь

▪ статья Виды и характеристики солнечных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Переворачивание колоды. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024