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:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Франция избавится от угольных электростанций 24.01.2018 В современных условиях угольные электростанции слишком дороги для постройки и содержания, причем настолько, что проще снести существующую станцию и построить там что-то новое, чем продолжать ее функционирование. На Международном экономическом форуме в Швейцарии президент Эммануэль Макрон объявил, что к 2021 году Франция полностью избавится от угольных электростанций. Тем самым он решил подойти более решительно к этой проблеме, чем его предшественник Франсуа Олланд, который поставил такую же цель, но к 2023 году. Такое обещание может показаться довольно амбициозным, но Франция уже совершила значительный прогресс в этом вопросе. Сейчас страна получает большую часть энергии от ядерных реакторов и ГЭС. Таким образом, сейчас вопрос полной ликвидации угольных электростанций заключается в демонтаже электростанции Кордемэ. Она производит 2600 мегаватт электроэнергии, и это единственная угольная электростанция значительных размеров в стране. Так что 2021 год - не столь невероятный срок, как может показаться.

Другие интересные новости:

▪ Мозговые импланты плюс искусственный интеллект

▪ Автоматический портной

▪ Противоугонная автомагнитола

▪ Инвертированные во времени оптические волны

▪ Выращена мышечная ткань мамонта

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья В жизни раз бывает восемнадцать лет. Крылатое выражение

▪ статья Томат - это фрукт или овощ? Подробный ответ

▪ статья Начальник пункта технического обслуживания. Должностная инструкция

▪ статья Цифровой генератор шума. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Одна против восьми. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025