Установки для спалювання біопалива. Казани з киплячим шаром. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Установки для спалювання біопалива. Казани з киплячим шаром. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

При спалюванні палива у топках з високою температурою утворюється велика кількість діоксиду азоту₂. Це високотоксичний газ бурого кольору із задушливим запахом. При зниженні температури в топці до 1000°З нижчою діоксид азоту майже утворюється. Це досягається спалюванням твердого палива (кам'яного та бурого вугілля, сланцю, деревних відходів, побутового сміття тощо) у киплячому (псевдозрідженому) шарі.

Дрібнозернистий горючий матеріал, розміщений на решітці топки, продувається знизу повітрям зі швидкістю, що перевищує межу стійкості щільного шару. "Швидкість зрідження" залежить від щільності пального матеріалу та від крупності частинок, зазвичай вона знаходиться в межах 0,9...2,3 м/с. Можливі стани системи "газ - частки палива" показано на рис. 5.1.

Установки для спалювання біопалива. Котли з киплячим шаром
Рис.5.1. Топки з киплячим шаром: 1 – шарове спалювання; 2 - киплячий шар із бульбашками; 3 – перехід до пневмотранспорту; 4 - циркулюючий киплячий шар

При швидкості продування менше критичної (схема 1) частинки палива лежать у щільному шарі. Це – звичайна шарова топка. У топку з киплячим шаром (схема 2) первинне повітря подається знизу, подрібнене паливо вводиться через патрубок зліва. Якщо перевищена швидкість зрідження, у шарі відбувається інтенсивна циркуляція частинок, що нагадує бульбашкове кипіння рідини. Частина повітря проходить через такий шар у вигляді бульбашок, які ще більше перемішують горючий матеріал. Частинки циркулюють в обсязі шару до повного вигоряння. Для спалювання винесених із шару частинок через правий патрубок вводиться вторинне повітря.

З подальшим збільшенням швидкості продування (схема 3) все більша кількість дрібних частинок виноситься з киплячого шару, відбувається перехід до режиму пневмотранспорту. У цьому випадку доцільно застосовувати сепарацію незгорілого палива (зазвичай у циклонних апаратах газоочищення) з поверненням відсепарованих частинок киплячий шар (схема 4). Такий режим роботи топки називають "циркулюючим киплячим шаром".

Усередині шару розміщуються труби з теплоносієм, що нагрівається, який відводить теплоту, що виділяється. Контакт з частинками палива, що рухаються, призводить до значної інтенсифікації теплообміну. Завдяки порівняно низькій температурі горіння в топках з киплячим шаром не відбувається розплавлення золи, тому вона не налипає на поверхні теплообміну котла. В результаті скорочуються витрати на очищення поверхонь теплообміну.

Киплячий шар на 90% і більше складається з частинок золи або інертного матеріалу, що спеціально додається (вапняку, доломіту, шамотної крихти). Тому в киплячому шарі можна спалювати матеріали з дуже високою зольністю. Введення вапняку дозволяє різко знизити викиди діоксиду сірки SO₂ - цей токсичний газ переходить у нешкідливий гіпс CaSO₄, що видаляється з топки разом із золою. Збільшення концентрації палива у шарі призводило б до появи в продуктах згоряння водню H₂ та оксиду вуглецю СО.

Топки з киплячим шаром широко використовуються у промисловості для випалу різних руд, колчеданів у сірчанокислотному виробництві тощо. У Фінляндії, Швеції котли з киплячим шаром широко застосовуються для утилізації відходів лісової промисловості (тріски, кори, тирси) та для спалювання фрезерного та шматкового торфу. У США, Англії, Франції котли з киплячим шаром дедалі ширше застосовуються на ТЕС. У США потужність котелень з киплячим шаром досягла 200 МВт. На рис. 5.2 показана схема топки з циркулюючим киплячим шаром фірми BDC (США).

Установки для спалювання біопалива. Котли з киплячим шаром
Рис.5.2. Топка з киплячим шаром фірми BDC: 1 – первинне повітря; 2 - вапняк; 3 – паливо; 4 – вторинне повітря; 5 – камера топки; 6 – циклон; 7- подача води; 8 - повітря

У патрубок 1 подається первинне повітря через шнековий живильник 2 - подрібнений вапняк, через патрубок 3 - паливо. Обсяг 5 триває горіння зважених частинок палива. У циклоні 6 відбувається очищення газів. Уловлені частинки догоряють у бункері, в якому розміщені змійникові теплообмінники, що гріють поживну воду котла. Додаткове повітря для допалювання твердого винесення подається через патрубок 8.

Застосування топок із киплячим шаром дозволяє утилізувати величезну кількість вугільних відходів, накопичених у териконах біля вугільних шахт та збагачувальних фабрик. У відвальній порожній породі міститься значна кількість невикористаного твердого палива, самозаймання якого призводить до забруднення атмосфери димом, оксидами сірки та азоту.

Автор: Лабейш В.Г.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Датчик тиску Infineon KP234 12.11.2017

Датчик тиску KP234XTMA1 від Infineon є аналоговим датчиком атмосферного тиску з ратіометричним виходом. Незважаючи на аналоговий тип виходу, датчик тиску використовує внутрішню цифрову обробку для компенсації впливу температури та лінеаризації вихідної характеристики.

Датчик перетворює діапазон тиску від 40 до 115 кПа на постійну напругу від 1,33 до 4,70 В. Висока чутливість і хороша точність роблять KP234XTMA1 відмінним вибором як для передових автомобільних додатків, так і для індустріального та споживчого ринків.

Особливості KP234:

Висока точність виміру: + - 1,5 кПа;
Ратіометричний аналоговий вихід;
Широкий діапазон робочих температур: -40 ... 125 ° C;
детектування обриву лінії живлення;
Сертифікація автомобіля.

Вимірюваний тиск детектується за допомогою набору мікромініатюрних конденсаторів (MEMS-технологія). Для забезпечення високої лінійності передатна функція обчислюється цифрової частини кристала за допомогою полінома третього порядку. Всі параметри, які потрібні для точного розрахунку вихідного значення, а саме - зміщення, посилення, температурні коефіцієнти, параметри лінеаризації - визначаються у процесі виробництва мікросхеми та зберігаються у внутрішньому EEPROM. Вміст EEPROM захищається на апаратному рівні за допомогою механізму корекції помилок (FEC).

Області застосування:

Автомобільне обладнання;
Промислова автоматизація;
Споживчі продукти;
Медичне обладнання;
Погодні станції;
альтиметри.

Інші цікаві новини:

▪ Вплив температури на фізичні процеси

▪ Смартфон Meitu Phone 2 із камерами 13 Мп

▪ Квантовий комп'ютер D-Wave з рекордною продуктивністю

▪ Конкурс інверторів для сонячних електростанцій

▪ Класична музика допоможе скласти іспит

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Нормативна документація з охорони праці. Добірка статей

▪ стаття Електронна лампа. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Чим визначається цінність алмазів? Детальна відповідь

▪ стаття Тамарілло. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Автомат керування освітленням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Свічка-мандрівниця. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт