Топки с цепной решеткой

Цепная решетка парового котла ТЭЦ в Буросе (Швеция)

Рис. 3.5. Цепная решетка парового котла ТЭЦ в Буросе (Швеция)

Цепные решетки хорошо подходят для сжигания нескольких видов топлива в одной топке при более высоких мощностях установок. Например, производительность каждого из двух паровых котлов с цепными решетками, реконструированными в 1984 г. в г. Бурое (Швеция), в зависимости от вида топлива составляет до 90 т/ч. Разрез решетки такого котла приведен на рис. 3.5 [1]. Основным видом топлива является древесная щепа, однако существует возможность использования торфа или угля.

Варьирование скорости движения полотна цепной решетки позволяет достаточно гибко регулировать перемещение топлива с нужной скоростью, начиная с зоны сушки и до полного выгорания углерода и удаления шлака, не содержащего горючих компонентов. При переходе с одного топлива на другое, например с древесной щепы на уголь, необходимо изменить скорость движения полотна, объемы и соотношение первичного и вторичного воздуха.

Топки с кипящим слоем

Увеличивая постепенно скорость дутья, можно создать условия, при которых слой топлива за счет силы давления газового потока расширяется, частицы топлива при этом начинают парить и интенсивно перемешиваться в воздушном потоке, образуя взвешенный слой. Возникает иллюзия, что слой кипит, отсюда и название процесса — кипящий слой (рис. 3.6). Описанный слой называется пузырьковым или стационарным кипящим слоем, обладающим свойствами псевдожидкости: вязкостью, текучестью, свободной горизонтальной поверхностью зеркала горения. В таком кипящем слое воздушным потоком выводятся влага, летучие компоненты, зола и, в незначительной степени, мелкие частички топлива, сгорающие затем вместе с летучими веществами в топочном объеме над кипящим слоем.

Принципиальные схемы топок с кипящим слоем

Рис. 3.6. Принципиальные схемы топок с кипящим слоем:

а — с пузырьковым; б — с циркулирующим; 7 — топливо; 2 — вывод золы;

3 — первичный воздух; 4 — вторичный воздух; 5 — дымовые газы

При большей, по сравнению с пузырьковым кипящим слоем, интенсивности дутья горящие частицы топлива уносятся воздушным потоком. В циклонном сепараторе твердая фаза отделяется от газового потока и направляется обратно в топку. Поскольку горящее топливо циркулирует между топкой и сепаратором, то такой технологический процесс называется циркулирующим кипящим слоем.

Технологические решения с использованием как пузырькового, так и циркулирующего кипящего слоев хорошо подходят для сжигания биотоплива, торфа и отходов, в то время как для сжигания угля и сланца больше подходит циркулирующий кипящий слой. Одна из причин широкого распространения технологии кипящего слоя — возможность снижения выбросов вредных веществ в атмосферу и сжигания различных низкокачественных топлив в одной и той же топке.

Температура в кипящем слое сравнительно низкая, порядка 850°С, вследствие чего отсутствует опасность плавления золы и шлакования топки. При таком уровне температуры снижаются также выбросы 1ЧОхи N30, а при использовании топлива с высоким содержанием серы при добавлении сорбента (известняка) возможно ее связывание с золой.

Общее требование, предъявляемое к топливу при сжигании в кипящем слое — однородный гранулометрический состав. При сжигании биотоплива и торфа пузырьковый кипящий слой формируется из инертного материала. Обычно это кварцевый песок, который при запуске топки до подачи основного топлива подогревается с помощью газовых или мазутных горелок до температуры примерно 600°С. Затем зажигается подающееся в слой основное топливо, температура слоя увеличивается, и вспомогательные горелки отключаются. Реже применяют образование кипящего слоя частицами самого топлива и его очаговыми остатками при использовании в качестве биотоплива пеллет (рис. 3.7) [14].

Отечественный жаротрубно-дымогарный котел с кипящим слоем, образованным самим топливом (пеллетами) и его очаговым остатком

Рис. 3.7. Отечественный жаротрубно-дымогарный котел с кипящим слоем, образованным самим топливом (пеллетами) и его очаговым остатком:

7 — корпус; 2 и 5 — короткие и длинные дымогарные трубы; 3 и 10 — патрубки подачи топлива; 4 — дымоход; б и 9 — поворотные дымовые коробки; 7 — жаровая труба; 8 и 15 — штуцеры ввода и вывода теплоносителя; 77 и 72 — элементы конструкции воздухораспределительной решетки; 13, 14, 16 и 17— воздухораспределительный коллектор

В качестве примера практической реализации технологии кипящего слоя можно привести котел финской фирмы РШкзтаа ОУ, в котором топка и дымогарный котел, имеющий вертикальное расположение дымогарных труб, составляют одно целое (рис. 3.8) [1]. Такая компактная конструкция позволяет строить котлы даже с нехарактерной малой мощностью, начиная с 1 МВт.

Возможно применение технологии циркулирующего кипящего слоя для энергетических котлов большой мощности 100—400 МВт, работающих на биомассе.

В табл. 3.3 приведен список зарубежных производителей котельной техники сжигания топлива в псевдоожиженном слое с краткими замечаниями, характеризующими конструктивные особенности топок.

Рынок котлов в диапазоне мощностей 2—3000 кВт представлен огромным количеством производителей, использующих в основном чашечные пеллетные горелки.

В разработках используются следующие системы сжигания:

Котел типа РМ1_ с кипящим слоем и дымогарными трубами (РЩИтаа ОУ, Финляндия)

Рис 3,8. Котел типа РМ1_ с кипящим слоем и дымогарными трубами (РЩИтаа ОУ, Финляндия)

  • • ЕВЕ — топка с вдуванием топлива, загрузка с помощью шнека;
  • • НИР — ретортно-колосниковая топка, загрузка с помощью шнека для топлива с низким содержанием золы;
  • • ШИР — топка с переталкивающей решеткой, загрузка с помощью шнека;
  • • Н8КР — топка с переталкивающей решеткой и гидравлической загрузкой для влажного топлива;
  • • РИР — ретортная топка для пеллет, загрузка с помощью шнека;
  • • РБИР — топка с переталкивающей решеткой для пеллет, загрузка с помощью шнека для пылеобразного топлива.

В разработках фирмы мы обратили внимание на широко представленные элементы дополнительного оборудования, в частности, системы подачи топлива, устройства для его хранения и системы автоматизации управления процессами.

Таблица 3.3

Особенности сжигания биотоплива в псевдоожиженном слое

Фирма-

производитель

Диапазон мощностей, кВт

Веб-сайт

Примечание

ШРРЕБ

13-145

www.gilles.at

Дымогарные трубы снабжены шнеками

для очистки поверхности от отложений

ЭНТ-Не^есИшк аш Ба^Ьигя втЬИ

4,5-30,0

www.sht.at

Пластинчатые поверхности теплообмена

РгоПг^

  • 10-25;
  • 28-110

www.froling.com

ОкоРеп

8-64

www.okofen.fr

Фирма-

производитель

Диапазон мощностей, кВт

Веб-сайт

Примечание

Herz

  • 6,6-22,0;
  • 6,6-35,0

www.herz-feuerung.

com

Hargassner

  • 9-22;
  • 150-230

www. hargassner.at

Переталкивающая

решетка

Hoval

  • 14-49;
  • 20-69

www.hoval.at

Технология факельного сжигания

пеллет

Buderus

35-90

www.buderus.at

Возвратно-поступательно перемещающие спирали в дымогарных трубах

Anton Edcr

GmbH

4,3-29,8

www.cder-heizung.at

Возвратно-поступательно перемещающие спирали в дымогарных трубах

ETA Heiztechnik GmbH

4,5-93,0

www.eta.co.at

Возвратно-поступательно перемещающие спирали в дымогарных трубах

ATMOS

4,5-20,0

Обратное горение

SL-Technik

GmbH

  • 7,9-23,5;
  • 30-150

www.sl-heizung.at

Подвижные спиральные вставки в дымогарных трубах

Passat Enerqi A/S

11-185

www.passat.dk

Спиральные вставки в дымогарных трубах

GUNTAMATIC

Heiztechnik

GmbH

  • 7-30;
  • 9-40;
  • 12-50

www.guntamatic.com

Неподвижные спиральные вставки в дымогарных трубах и встроенный дымосос

Wolf-Klima-und

Heiztechnik

GmbH

9,2-35,0

www.wolf-

heiztechnik.at

Подвижные спиральные вставки в дымогарных трубах

BIOKO MPAKT® Heiztechnik

GmbH

25-130

www.biokompakt.com

Встроенный дымосос

Фирма-

производитель

Диапазон мощностей, кВт

Веб-сайт

Примечание

Windhager

  • 2,9-9,9;
  • 4.3- 15,0;
  • 6.3- 21,0; 7,5—25,9

www.windhager.com

Вибрационная система очистки

поверхности теплообмена

Kob & Schafer GmbH

80-540

www.koeb.com

Вихревая керамическая топка для

дожигания летучих

компонентов после газификации пеллет

HDG Bavaria

  • 12-250;
  • 4,5-25,0

www.hdg-bavaria.de

Подвижные спиральные вставки в дымогарных трубах котлов малой мощности и система

очистки плоских поверхностей теплообмена котлов большой мощности

Josef BINDER

2-10 000

www.bindcr-gmbh.at

Bosch

28-220

www.boesch.at

Для котлов, мощностью 150 и 220 кВт с наклонно переталкивающей решеткой

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >