Fluid bed forbrænding
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 2. maj 2020; checks kræver 4 redigeringer .Fluid bed forbrænding er en af teknologierne til afbrænding af fast brændsel i kraftkedler , hvor der skabes et fluid bed i ovnen fra brændstofpartikler og ikke-brændbare materialer. Teknologien blev introduceret i energiindustrien fra den kemiske industri omkring 1970'erne . til afbrænding af kul [1] . I dag anses denne forbrændingsteknologi for at være forældet.
Beskrivelse af processen
I en stigende gasstrøm kan en faststofbelastning være i tre tilstande:
- i hvile, når gashastigheden er lav, og den ikke kan løfte partikler, er det typisk for lagdelte ovne;
- i formen for pneumatisk transport, når partikler overføres med en hurtig gasstrøm i kammerovne ;
- i fluidiseret tilstand ved en mellemliggende gashastighed, når den, når den passerer gennem laget, "trækker" partiklerne fra hinanden og øger dens tykkelse, hvilket sænker densiteten , men ikke er i stand til at bære partiklen ud af laget. Denne sidste tilstand er skabt i fluid bed ovne .
Det fluidiserede leje kan have høj temperatur og lav temperatur (800-900 °C); i øjeblikket bruges sidstnævnte næsten altid af en række årsager. Især er frigivelsen af nitrogenoxider meget effektivt undertrykt i den, og det er muligt at påføre en nedsænket overflade , hvor varmeoverførselskoefficienten er usædvanlig høj (opvarmede brændstofpartikler kommer i direkte kontakt med den, og en del af varmen er overføres ikke ved konvektion , men ved varmeledningsevne ). For at justere lagets temperatur for at undgå slaggedannelse kan der indføres vand og damp [1] , men i princippet er ovnene med dets anvendelse ikke tilbøjelige til slaggedannelse på grund af dette lags høje slibeevne.
En betydelig mængde af inerte fyldstoffer indføres i fluid bed: slagge , sand , dolomit , kalksten - de øger varmeoverførslen. Dolomit og kalksten binder desuden op til 90 % af svovloxiderne til sulfitter [2] :41 . Brændslet kan være kul (bl.a. i form af rester i asken fra laveffektive kedler), olieskifer , tørv , træ og andet affald [1] .
Denne type kedler er ikke beregnet til afbrænding af træaffald, dog er dette muligt med en række begrænsninger og ulemper.
Fluid bed ovne er ikke følsomme over for kvaliteten af brændstoffet med hensyn til dets kemiske sammensætning, men er følsomme over for ensartetheden af fraktioneret sammensætning af brændstofpartikler og inert fyldning [3] . Forbrændingen i disse ovne er mere intens end i konventionelle lagovne, deres dimensioner er mindre; de kræver dog et luftfordelingsgitter og en større ventilator . Blandt andre ulemper ved denne type ovne:
- fjernelse af op til 20-30% af brændstoffets samlede kulstof (derfor anbefales disse ovne at blive brugt, hvis det er muligt at efterbrænde en overførsel på 0-1 mm i kedlens arbejdsrum);
- slaggning af mellemdyserummet og dyserne i de luftfordelende riste selv med utilstrækkeligt dynamisk lufttryk;
- meget stort abrasivt slid på varmeoverførselsflader, specielt højt for nedsænket [1] .
- problemet med bortskaffelse af aske/slaggeaffald
- øget slid abrasivt slid på aske- og slagger evakueringssystemet.
- behovet for konstant belastning af inerte materialer (som følge heraf høje driftsomkostninger.
Effekten af intens forbrænding, svarende til den, der observeres under forbrænding i et fluidiseret leje, kan opnås ved konstant at ryste risten med brændstofstykker af enhver størrelse; men på grund af faldet i styrken af ristens metal ved høj temperatur er denne metode vanskelig at implementere i praksis.
Fluid bed-ovne under tryk op til 16 kgf/cm² med dyb gasrensning fra aske kan bruges til at organisere driften af gasturbiner på fast brændsel (som en del af en højtryksdampgenerator CCGT ) [4]
I laveffektkedler (MW-enheder) er det muligt at bruge fluidiseret lejeovne til afbrænding af kul-vandbrændstof . Som praksis har vist [5][6] , gør brugen af sådanne ovne til afbrænding af CWF , selv om de ikke er fuldt automatiseret, det muligt at opnå en stabil forbrænding af CWF .
Cirkulerende fluid bed
Denne teknologi er mellemliggende mellem konventionel fluid bed og kammerforbrænding. I dette tilfælde er hoveddelen af partiklerne suspenderet i det fluidiserede leje, men eksplosionen er noget stærkere, og en betydelig mængde uforbrændte partikler udføres over laget (selv om de delvist sætter sig tilbage og falder i stillestående zoner nær ovnens vægge, så brændselscirkulationen går langs hele dens højde). For at fange dem er der en varm cyklon bag ovnen , hvorfra faste partikler igen føres ind i forbrændingszonen. Kalksten doseres også i det cirkulerende fluidiserede leje (CFB) for at undertrykke svovloxider; nitrogenoxider i dem er også meget lave og kræver ikke særlig indfangning. Den største fordel ved denne teknologi er fraværet af strenge krav til både den kemiske sammensætning og finheden af formaling og ensartetheden af brændstofsammensætningen; indflydelsen af erosion i den er mindre end i en konventionel fluid bed-ovn. Emissionen af aske med gasser er lille (men installation af elektrostatiske udskillere er stadig påkrævet ). Ulemperne er det høje forbrug af elektricitet til sprængningen og den store kompleksitet ved fremstilling og automatisering af CFB-kedler; de produceres i øjeblikket ikke i Rusland . [7] [4]
Noter
- ↑ 1 2 3 4 Kedler med fluid bed ovne . EnergoSovet.ru . - Beskrivelse og liste over kedler med fluidiseret leje i det tidligere USSR . Hentet 21. juni 2011. Arkiveret fra originalen 20. juni 2017.
- ↑ Dvoinishnikov V. A. et al. Design og beregning af kedler og kedelanlæg: Lærebog for tekniske skoler i specialet "Boiler building" / V. A. Dvoinishnikov, L. V. Deev, M. A. Izyumov. - M . : Mashinostroenie, 1988. - 264 s. — ISBN 5-217-00078-3 .
- ↑ Leikin V. Z. "Kogt bed" løser problemerne med både energi og økologi . " Nezavisimaya Gazeta " (12. december 2006). Hentet 21. juni 2011. Arkiveret fra originalen 8. februar 2015.
- ↑ 1 2 FBC-kedler (eng.) (pdf) (link ikke tilgængelig) . — Beskrivelse af driftsprincippet for kedler med fluidiseret leje og CFB'er. Hentet 21. juni 2011. Arkiveret fra originalen 27. oktober 2011.
- ↑ Forbrænding af VUT i en fluid bed ovn på FSUE Hydropipeline lossepladsen i Ramenskoye . — Forbrænding af CWF i en fluid bed-ovn på FSUE Gidrotruboprovod-teststedet i Ramenskoye. Hentet 11. august 2017. Arkiveret fra originalen 30. september 2016.
- ↑ Forbrænding af VUT i en fluid bed ovn i Voskresensk . — Forbrænding af CWF i Voskresensk, Moskva-regionen. Hentet 11. august 2017. Arkiveret 5. oktober 2016.
- ↑ Hvad giver et "cirkulerende fluid bed"? . OGK-6 publikation . — Planer for indførelse af CFB-teknologi i Novocherkasskaya GRES . (utilgængeligt link)
 Ordbøger og encyklopædier |
|---|