Cazane automate cu alimentare mecanică de combustibil

Indiferent de tipul cazanului pe combustibil solid, toate au un nivel ridicat de eficiență, datorită designului și principiului dispozitivului. Pe această pagină, vom lua în considerare și vom încerca să înțelegem cum funcționează cazanele pe combustibil solid. Principala diferență între cazanele convenționale cu combustibil solid și cazanele cu combustibil solid cu ardere lungă este că, în al doilea caz, arderea durează mult mai mult datorită principiului combustiei. Așadar, să ne uităm la principiul de funcționare al cazanelor pe combustibil solid și modul în care funcționează cazanele pe combustibil solid pentru a înțelege cum să alegeți un cazan.

Principiul de funcționare al unui cazan pe combustibil solid cu ardere lungă.

În mod obișnuit, aceste cazane pe combustibil solid funcționează pe principiul „arderii superioare”. Cum funcționează un cazan cu ardere lungă? Înainte ca oxigenul să intre direct în cuptor, unde are loc arderea, acesta este încălzit. Este încălzit pentru a reduce în cele din urmă cantitatea de deșeuri de ardere: funingine, cenușă. Oxigenul este furnizat nu de jos în sus, ci de sus în jos. Astfel, arde doar stratul superior de combustibil solid stocat în focar. Datorită faptului că aerul intră de sus, nu pătrunde în jos și procesul de ardere este imposibil acolo. Doar stratul superior de combustibil arde. Când stratul superior arde, alimentarea către stratul inferior este activată. Deci treptat, pe măsură ce combustia progresează, aerul este furnizat din ce în ce mai jos. Datorită acestei abordări, stratul superior de combustibil arde întotdeauna, iar cel de mai jos rămâne intact până când vine rândul său. Acest lucru permite consumul foarte economic de combustibil și controlul procesului de ardere. Cu această tehnologie combustibilul solid arde foarte mult timp.

Astfel de cazane sunt nu numai economice, ci și ecologice. Desigur, cu condiția să se utilizeze materiale de construcție rezistente la foc, care nu numai că vor asigura eficiența maximă a cazanului, izolând căldura, ci și protejând împotriva posibilelor incendii.

Puteți înțelege clar modul în care funcționează cazanul de piroliză din acest videoclip:

Pentru arderea combustibilului în cazane, se utilizează în principal metode de ardere în strat și flare.

Arderea stratificată a combustibilului folosit pentru arderea combustibilului solid pe un grătar. Aerul pentru combustia combustibilului este furnizat sub grătar. În acest caz, stratul de combustibil poate ocupa una dintre următoarele poziții:

· Fii staționar pe grătar (Fig. 4 a). Combustibilul este alimentat în grătar cu o lopată printr-o deschidere de alimentare, care este, de asemenea, utilizată pentru îndepărtarea zgurii. Aerul este furnizat sub grătar și prin orificiile din grătar intră stratul de combustibil. Deoarece furnizarea de combustibil, șlefuirea stratului, îndepărtarea zgurii din grătar și a cenușii de sub grătar se face manual, astfel de cuptoare se numesc cuptoare acționate manual;

· Fii staționar pe grătar, al cărui grătar poate fi rotit pentru a îndepărta zgura (Fig. 4b). Combustibilul este furnizat de un distribuitor rotativ. Astfel de cuptoare se numesc semi-mecanice;

Smochin. 4. Scheme de cuptoare stratificate:

a - focar manual; b - focar semimecanic.

Fig. 5. Diagrama mecanică a cuptorului stratificat:

1 - rețea mobilă de backstop; 3 - cutie de cărbune; 5 - canale aeriene; 6 - mina de zgură; 7 - împrăștiere rotativă.

· Deplasați-vă împreună cu grătarul lanțului curelei la viteză mică spre partea din față a cazanului. Combustibilul este aruncat pe spatele grătarului mobil și, pe măsură ce se mișcă, se aprinde, se arde și se transformă în zgură. Deoarece procesele de alimentare cu combustibil, întreținerea patului și îndepărtarea zgurii nu necesită muncă manuală, astfel de cuptoare sunt, de asemenea, mecanice (Fig. 5);

· Fiți suspendat deasupra grătarului, ceea ce creează un flux de aer de înaltă presiune (până la 10 kPa). Aerul este introdus în pat și distribuția sa uniformă pe secțiunea cuptorului este realizată de un grătar de oțel cu capace de aer. Bucățile de cărbune fac o mișcare de ridicare și coborâre și ard în stare suspendată, iar cenușa cade pe grătar. Pentru a evita topirea zgurii, stratul este răcit de o suprafață de încălzire scufundată la temperaturi care nu depășesc 800-950 ° C. Un astfel de pat se numește pat fluidizat la temperatură scăzută. Într-un pat fluidizat, procesele de oxidare a carbonului sunt semnificativ îmbunătățite, ceea ce permite arderea de înaltă calitate a cărbunilor cu cenușă mare, cu un conținut de impurități minerale de până la 50 - 70% cu mecanizarea completă a funcționării cuptorului.

Smochin. 6. Schema unui cuptor cu pat fluidizat:

1 - coș de cenușă; 2 - grilă de distribuție a aerului; 3 - suprafață de încălzire scufundată; 4 - pat fluidizat de combustibil.

Combustibilul care arde(orez. 7) .Metoda de ardere arde gaze inflamabile, combustibili lichizi și combustibili solizi fin divizați. Dispozitivele care introduc combustibil și aer în cuptor și asigură amestecarea lor se numesc arzătoare.

Fig. 7. Schema de combustibil

Particulele de combustibil ard în zbor, deplasându-se prin focar împreună cu fluxul de aer și gaze. În comparație cu cuptoarele stratificate, particulele de combustibil rămân în cuptor pentru o perioadă limitată de timp, alimentarea cu combustibil din cuptor este mică, drept urmare procesul de ardere este sensibil la orice schimbări în modul de funcționare al cuptorului. De exemplu, cu o creștere excesivă a debitului de aer în timpul arderii gazului, flacăra se poate desprinde de torță și torța se poate stinge.

Cuptoarele pentru arderea combustibilului se numesc cuptoare cu cameră și, în funcție de tipul de combustibil - motorină sau cărbune pulverizat.

Arzătorul cu combustibil are o radiație ridicată de căldură. Prin urmare, pentru a proteja pereții cuptorului de distrugerea prin fluxul de căldură, suprafețele de încălzire prin radiații (ecrane) sunt instalate de-a lungul pereților.

Cum funcționează un cazan de piroliză. Dispozitivul și principiul de funcționare al cazanului de piroliză.

Principiul de funcționare al unui cazan pe combustibil solid cu piroliză se bazează pe procesul de descompunere a combustibilului solid în gaz de piroliză și cocs. Acest lucru se realizează prin alimentarea insuficientă cu aer. Datorită alimentării slabe cu aer, combustibilul mocnește încet, dar nu arde, ca rezultat se formează gaz de piroliză. Ca rezultat, gazul se combină cu aerul. are loc arderea și se eliberează căldură, care încălzește lichidul de răcire. Datorită acestui proces, există foarte puține substanțe nocive în fum, iar funinginea și cenușa sunt neglijabile. Deci, în cazul cazanelor de piroliză, puteți vorbi și despre respectarea mediului.

Deci, să aruncăm o privire mai atentă asupra principiului de funcționare al unui cazan de piroliză.

• Ce este piroliza? Piroliza este un proces de ardere în condiții de oxigen insuficient. Rezultatul unei astfel de combustii este produsul solid de combustie și gazul: deșeurile solide sunt cenușă și un amestec de hidrocarburi volatile plus dioxid de carbon.
• Principiul de funcționare al generatorului de gaz(sau cazan de piroliză), este că un astfel de cazan pe combustibil solid împarte procesul de încălzire în două procese. În primul rând, acesta este procesul obișnuit de ardere a combustibilului solid, limitând în același timp alimentarea cu oxigen. Atunci când există o lipsă de aer, combustibilul solid arde foarte lent, eliberând gaz. Limită alimentarea cu oxigen, cazanul este foarte simplu, cu un amortizor mecanic, care, în funcție de cantitatea de aer din cuptor, fie se deschide, fie se închide. În acest caz, puteți „porni manual căldura” deschizând ușor clapeta.
• A doua parte a procesului de ardere combustibil, constă în arderea deșeurilor volatile din procesul de ardere în primul cuptor. În al doilea cuptor, arde așa-numitul gaz de piroliză - rezultatul arderii combustibilului solid în primul cuptor.
• Ajustare în acest caz, ca și în cazul alimentării cu aer a primului cuptor, este foarte simplu.Termostatul controlează procesul de ardere și schimbă funcționarea cazanului la fel de mult cât este necesar pentru a genera cantitatea necesară de căldură. În principiu, nu diferă prea mult de un termostat pentru un încălzitor de apă.
• Eficiența cazanelor de piroliză. De departe cele mai eficiente cazane sunt cele în care arderea are loc de sus în jos. Bineînțeles, acest lucru impune anumite dificultăți, de exemplu, la astfel de cazane, trebuie făcut tiraj forțat, deoarece al doilea post-arzător de gaz de piroliză este situat sub grătar. Mai simplu spus: combustibilul este împrăștiat în produsul rezidual al procesului de ardere - în cenușă. În acest caz, se formează gaz, care este, de asemenea, ars după. Rezultatul: degajare maximă de căldură, cu o combustie practic fără deșeuri. În plus, cenușa poate fi folosită ca îngrășământ.

Principiul de funcționare al cazanului de piroliză este conceput în așa fel încât pe lângă cea mai eficientă combustie a combustibilului, avem și deșeuri minime din procesul de ardere... Principalul dezavantaj este prețul cazanelor de piroliză, dar există de fapt o mulțime de aspecte pozitive:

• Deșeuri minime și o curățare minimă a cuptorului, în comparație cu alte cazane pe combustibil solid.
• Durată lungă de viață a bateriei fără sarcini suplimentare datorită alimentării economice cu aer.
• Automatizare procesul de ardere. Cazanul în sine reglează când să crească arderea și când să scadă.
• Combustibili solizi mari adecvat pentru astfel de cazane, deoarece în orice caz arderea după combustibil are loc aproape complet.

Prelegere pe tema: "Metode de ardere a combustibilului în cuptorul cazanului"

1 TIPURI DE COMBUSTIBIL

Combustibil solid

- substanțe inflamabile, a căror componentă principală este carbonul. Combustibilii solizi includ cărbune și cărbune brun, șisturi petroliere, turbă și lemn. Proprietățile combustibilului sunt în mare măsură determinate de compoziția sa chimică - conținutul de carbon, hidrogen, oxigen, azot și sulf. Aceleași cantități de combustibil dau cantități diferite de căldură în timpul arderii. Prin urmare, pentru a evalua calitatea combustibilului, se determină puterea calorică a acestuia, adică cea mai mare cantitate de căldură degajată în timpul arderii complete a 1 kg de combustibil (cea mai mare putere calorică este cărbunele). Practic, combustibilii solizi sunt folosiți pentru a obține căldură și alte tipuri de energie, care sunt cheltuite pentru obținerea de lucrări mecanice. În plus, peste 300 de compuși chimici diferiți pot fi obținuți din combustibil solid cu procesare adecvată (distilare); prelucrarea cărbunelui brun în tipuri valoroase de combustibil lichid - benzină și kerosen - este de o mare importanță.

Brichete

Brichetele sunt combustibil solid format în procesul de comprimare a deșeurilor din procesul de prelucrare a lemnului (așchii, așchii, praf de lemn), precum și deșeuri menajere (paie, coji), turbă.

Brichetele de combustibil sunt convenabile pentru depozitare, nu se utilizează lianți dăunători la fabricare, prin urmare acest tip de combustibil este ecologic. Când ard, nu scânteie, nu emit gaze murdare, ard uniform și lin, ceea ce asigură un proces de ardere suficient de lung în camera cazanului. În plus față de cazanele pe combustibil solid, acestea sunt utilizate în șemineele de acasă și pentru gătit (de exemplu, pe grătar).

Există 3 tipuri principale de brichete:

1. Brichete RUF. Caramizi dreptunghiulare formate.

2. Brichete NESTRO. Cilindric, poate fi, de asemenea, cu găuri în interior (inele).

3. Pini & Kau - brichete. Brichete fațetate (4,6,8 fețe).

Avantajele brichetelor de combustibil:

1. Prietenos cu mediul.
2. Depozitare lungă și convenabilă. Datorită tratamentului termic, acestea nu sunt afectate de ciuperci. Și datorită formării, este convenabil de utilizat.
3. Arderea lungă și uniformă se datorează densității mari a brichetelor.
4. Putere calorică ridicată. Aproape de două ori mai mare decât cea a lemnului de foc obișnuit.
5. Temperatura constantă de ardere.Datorită densității uniforme.
6. Cost eficient.
7. Conținut minim de cenușă după ardere: 1-3%

Pelete sau pelete de combustibil.

În esență, același principiu de producție ca și pentru brichete. Lignina (polimer vegetal) este utilizată ca liant.

Materialele sunt aceleași ca și pentru brichete: scoarță, așchii, paie, carton. În primul rând, materia primă este zdrobită până la starea de polen, apoi, după uscare, un granulator special formează granule cu o formă specială din masă. Se utilizează în cazanele de încălzire a peletelor. Prețurile pentru acest tip de combustibil solid sunt cele mai mari - acest lucru se datorează complexității producției și popularității în rândul cumpărătorilor.

Există următoarele tipuri de combustibil solid:

1. Prelucrarea lemnului rotund al speciilor de arbori duri și moi în pelete.
2. Pelete de turbă
3. Pelete obținute din prelucrarea cojilor de floarea soarelui.
4. Pelete de paie
5. Avantajele peletelor:
6. Prietenos cu mediul.
7. Depozitare. Datorită tehnologiilor speciale de producție, peletele pot fi depozitate direct în aer liber. Nu se umflă, nu se acoperă cu ciuperci.
8. Lung și uniform arzător.
9. Cost scăzut.
10. Datorită formei lor mici, peletele sunt potrivite pentru cazane cu încărcare automată.
11. O gamă largă de aplicații (cazane, sobe, șeminee)

Lemn de foc

Bucăți de lemn destinate obținerii căldurii prin ardere în cazane pentru încălzirea cu combustibili solizi, cămine destinate lemnului de foc. Pentru comoditate, lungimea buștenilor este de obicei de 25-30 cm. Pentru o utilizare mai eficientă, este necesar cel mai mic nivel de umiditate posibil. Pentru încălzire, arderea este necesară cât mai lent posibil. De asemenea, pe lângă încălzire, lemnul de foc poate fi folosit, de exemplu, în cazanele pentru combustibili solizi. Speciile de foioase sunt cele mai potrivite pentru acești parametri: stejar, frasin, alun, păducel, mesteacăn. Mai rău - lemn de foc de conifere, deoarece contribuie la depunerea rășinii și au o putere calorică redusă, în timp ce se ard rapid.

Lemnul de foc este prezentat în două tipuri:

1. Tăiat.
2. Chipped.

2 COMPOZIȚIA COMBUSTIBILULUI

Pentru formarea cărbunelui este necesară o acumulare abundentă de materie vegetală. În turbăriile antice, începând din perioada devoniană, s-a acumulat materie organică, din care s-au format cărbuni fosili fără acces la oxigen. Majoritatea zăcămintelor comerciale de cărbune fosil datează din această perioadă, deși există și zăcăminte mai tinere. Se estimează că cele mai vechi cărbuni au o vechime de aproximativ 350 de milioane de ani. Cărbunele se formează atunci când materialul vegetal putrezit se acumulează mai repede decât are loc descompunerea bacteriană. Un mediu ideal pentru aceasta este creat în mlaștini, unde apa stagnantă, epuizată în oxigen, interferează cu activitatea vitală a bacteriilor și protejează astfel masa plantelor de distrugerea completă? Într-o anumită etapă a procesului, acizii eliberați în timpul procesului împiedică activitatea bacteriană suplimentară. Așa se formează turbă - produsul inițial pentru formarea cărbunelui. Dacă atunci este îngropat sub alte sedimente, atunci turbă este comprimată și, pierzând apă și gaze, este transformată în cărbune. Sub presiunea straturilor de sedimente groase de 1 kilometru, se obține un strat de cărbune brun de 4 metri grosime dintr-un strat de turbă de 20 de metri. Dacă adâncimea de îngropare a materialului vegetal ajunge la 3 kilometri, atunci același strat de turbă se va transforma într-un strat de cărbune gros de 2 metri. La o adâncime mai mare, de aproximativ 6 kilometri și la o temperatură mai mare, un strat de turbă de 20 de metri devine un strat de antracit gros de 1,5 metri. Ca urmare a mișcării scoarței terestre, cusăturile de cărbune au experimentat ridicarea și plierea. În timp, părțile ridicate au fost distruse din cauza eroziunii sau arderii spontane, iar cele coborâte au rămas în bazine largi de mică adâncime, unde cărbunele se află la cel puțin 900 de metri de suprafața pământului.

Carbuni maronii.Acestea conțin multă apă (43%) și, prin urmare, au o putere calorică redusă. În plus, conțin o cantitate mare de substanțe volatile (până la 50%). Format din reziduuri organice moarte sub presiune de încărcare și sub influența temperaturilor ridicate la adâncimi de aproximativ 1 kilometru.

Cărbuni. Conțin până la 12% umiditate (3-4% umiditate internă), prin urmare au o putere calorică mai mare. Acestea conțin până la 32% substanțe volatile, din cauza cărora sunt destul de inflamabile. Format din cărbune brun la adâncimi de aproximativ 3 kilometri.

Antracite. Aproape în totalitate (96%) sunt carbon. Au cea mai mare putere calorică, dar sunt slab inflamabile. Format din cărbune și sub formă de oxizi de HOX. Acestea se referă la componentele dăunătoare ale produselor de ardere, a căror cantitate ar trebui limitată.

Sulf - conținut în combustibili solizi sub formă de compuși organici SO și pirită Sx, sunt combinați în sulf volatil Sl. Sulful este, de asemenea, inclus în combustibil sub formă de săruri sulfuroase - sulfați - care sunt incapabili să ardă. Sulfatul sulfat este denumit de obicei cenușă combustibilă. Prezența sulfului reduce semnificativ calitatea combustibilului solid, deoarece gazele sulfuroase SO2 și SO3 se combină cu apa pentru a forma acid sulfuric - care la rândul său distruge metalul cazanului și pătrunderea în atmosferă dăunează mediului. Din acest motiv, conținutul de sulf din combustibili - nu numai din cei solizi - este extrem de nedorit.

Cenușa - combustibilul este un amestec de balast de diferite minerale rămase după arderea completă a întregii părți combustibile a orașului. Cenușa afectează în mod direct calitatea combustiei - reduce eficiența combustiei.

Întrebări:

1. Care sunt principalele tipuri de combustibili solizi?

2. Ce este cenușa?

3 CERERE DE COMBUSTIBIL

Utilizarea cărbunelui este diversă. Este utilizat ca uz casnic, combustibil energetic, materie primă pentru industriile metalurgice și chimice, precum și pentru extragerea de elemente rare și oligoelemente din acesta. Lichefierea (hidrogenarea) cărbunelui cu formarea combustibilului lichid este foarte promițătoare. Pentru producția de 1 tonă de petrol, se consumă 2-3 tone de cărbune, unele țări fiind aproape complet aprovizionate cu combustibil datorită acestei tehnologii. Grafitul artificial se obține din cărbune.

Cărbunele brun diferă în exterior de cărbune prin culoarea unei linii pe plastic de porțelan - este întotdeauna maro. Cea mai importantă diferență față de cărbunele bituminos este conținutul său redus de carbon și conținutul semnificativ mai mare de COV și apă. Acest lucru explică de ce cărbunele brun arde mai ușor, dă mai mult fum, miros, precum și reacția menționată mai sus cu potasiu caustic și produce puțină căldură. Datorită conținutului său ridicat de apă pentru ardere, este utilizat în pulbere, în care se transformă inevitabil în timpul uscării. Conținutul de azot este semnificativ inferior față de cărbune, dar conținutul de sulf este crescut.

Utilizarea cărbunelui brun - ca combustibil, cărbunele brun este utilizat în multe țări mult mai puțin decât cărbunele, cu toate acestea, datorită costului său redus în cazanele mici și private, este mai popular și uneori ocupă până la 80%. Este utilizat pentru arderea pulverizată (în timpul depozitării, cărbunele brun se usucă și se sfărâmă) și, uneori, întregul. În centralele mici de cogenerare din provincie, de asemenea, este adesea ars pentru căldură. Cu toate acestea, în Grecia și mai ales în Germania, cărbunele brun este utilizat în centralele cu abur, generând până la 50% din electricitate în Grecia și 24,6% în Germania. Producția de combustibili lichizi cu hidrocarburi din cărbune brun prin distilare se răspândește cu viteză mare. După distilare, reziduul este potrivit pentru producerea de funingine. Din acesta se extrage gaze combustibile și se obțin reactivi carbon-alcali și ceară de metan (ceară de munte). În cantități mici, este folosit și pentru meserii.

Turba este un mineral combustibil format în procesul de ofilire naturală și descompunere incompletă a plantelor de mlaștină în condiții de umiditate excesivă și acces dificil la aer. Turba este un produs al primei etape a procesului educațional al cărbunelui. Primele informații despre turbă ca „sol combustibil” folosit pentru gătit datează din secolul 26 d.Hr.

Rocă sedimentară de origine vegetală, compusă din carbon și alte elemente chimice. Compoziția cărbunelui depinde de vârstă: antracitul este cel mai vechi, cărbunele este mai tânăr, iar cel mai tânăr maro. În funcție de îmbătrânire, are un conținut de umiditate diferit. Cu cât este mai tânără, cu atât este mai multă umiditate. Cărbunele în proces de ardere poluează mediul înconjurător, plus că este sinterizat în zgură și depozitat pe grătarele din cazan. Acest lucru previne arderea normală.

Întrebări:

1. Cerere de combustibil?
2. Arderea combustibilului este dăunătoare mediului înconjurător și care tip este cea mai mare

   ?

4 MODURI DE ARZARE A COMBUSTIBILULUI

Există trei moduri de combustie a combustibilului: strat, flare sau cameră și vortex.

1 - grătar; 2 - ușa aprinderii; 3 - ușă de încărcare; 4 - suprafețe de încălzire; 5 - camera de ardere.

Figura 4.1 - Schema cuptorului stratificat

Acest desen prezintă o metodă stratificată de ardere a combustibilului, în care un strat de combustibil nodulos se află nemișcat pe grătar și este suflat cu aer.

Metoda stratificată este utilizată pentru arderea combustibililor solizi.

Și aici este prezentată o metodă de ardere și vortex de combustie a combustibilului.

1 - arzător; 2 cameră de ardere; 3 - căptușeală; 4 - ecran cuptor; 5 - supraîncălzitor cu abur radiant montat în tavan; 6 - scoica.

Figura 4.2 - Cuptorul camerei

Figura 4.3 - Arderea combustibilului Vortex

Cu metoda cu flare și vortex, toate tipurile de combustibil pot fi arse, doar combustibilul solid este preliminar supus ruperii, transformându-l în praf. Când combustibilul este ars, toată căldura este transferată către produsele de ardere. Această temperatură se numește temperatura teoretică de combustie a combustibilului.

În industrie, cazanele continue sunt folosite pentru a arde combustibili solizi. Principiul continuității este susținut de un grătar, căruia i se furnizează constant combustibil solid.

Pentru o combustie mai rațională a combustibilului, se construiesc cazane care sunt capabile să-l ardă într-o stare de praf. Combustibilii lichizi sunt arși în același mod.

Întrebări:

1. Care este cea mai rațională metodă de ardere?
2. Explicați avantajele metodei de ardere a camerei.

5 PROCESE DE FUNCȚIONARE ÎN CAZALE

Procese de lucru în cazane:

• Formarea aburului
• Coroziunea suprafețelor de încălzire

În instalațiile de cazane, au loc astfel de procese, cum ar fi formarea aburului:

• Condițiile în care se formează abur în cazane sunt presiunea constantă și alimentarea continuă cu căldură.
• Etape în procesul de vaporizare: încălzirea apei până la temperatura de saturație, vaporizarea și încălzirea cu abur la o temperatură prestabilită.

Chiar și în cazane, se poate observa coroziunea suprafețelor de încălzire:

• Distrugerea metalului sub influența mediului se numește coroziune.

Coroziunea din partea produselor de ardere se numește externă, iar din partea mediului încălzit - internă.

Există temperaturi scăzute și coroziune la temperaturi ridicate.

Pentru a reduce forța distructivă a coroziunii, este necesar să se monitorizeze regimul de apă al cazanului. Prin urmare, apa brută este pretratată înainte de a fi utilizată pentru alimentarea cazanelor pentru a-i îmbunătăți calitatea.

Calitatea apei din cazan se caracterizează prin reziduuri uscate, conținut total de sare, duritate, alcalinitate și conținut de gaze corozive

• Filtru cationic de sodiu - unde apa este purificată
• Deaerator - se îndepărtează agenții agresivi, oxigenul din aer și dioxidul de carbon.
• Probele de țevi care s-au corodat în exterior și în interior.

Coroziunea suprafețelor de încălzire

Coroziunea internă a cazanelor cu abur și apă caldă este în principal de următoarele tipuri: oxigen, apă cu abur, alcalină și sub nămol.

Principalul aspect al coroziunii cu oxigen este ulcerul, de obicei cu oxizi de fier.

Coroziunea abur-apă este observată în timpul funcționării cazanelor cu sarcini termice crescute. Ca urmare a acestei coroziuni, pe suprafețele interioare ale tuburilor de perete și deteriorări fragile în locurile în care apa din cazan este evaporată.

Gropile se formează ca rezultat al coroziunii subțiri.

Coroziunea externă poate fi la temperatură scăzută și la temperatură ridicată.

Coroziunea la temperatură scăzută poate apărea atunci când se arde combustibil. La arderea păcurii poate apărea coroziune la temperaturi ridicate.

Automatizarea și mecanica cazanelor pe combustibil solid.

În ciuda tuturor nivelurilor de control asupra proceselor de ardere și a siguranței operaționale în general, cazanele pe combustibil solid practic nu conțin dispozitive automate complexe. Datorită faptului că cel mai adesea temperatura este reglată de mecanici, practic nu există nimic de spart în cazane. În plus, designul cazanelor în sine este simplu și fiabil. Prin urmare, este realist să faceți instalarea unui cazan pe combustibil solid cu propriile mâini, dar este mai bine să contactați specialiștii. Puteți face chiar și o cameră de cazan cu propriile mâini, dar de ce probleme inutile dacă puteți încredința totul profesioniștilor?

Dispozitive de cuptor

Dispozitive de cuptor

Următoarele dispozitive de ardere sunt utilizate în cazane: pentru arderea cuptorului și pentru arderea camerei. Aceste dispozitive de ardere pot fi foarte diferite ca design, asociate cu caracteristicile combustibilului - eliberarea de substanțe volatile, conținut de cenușă, conținut de umiditate, dimensiunea bucății, proprietăți de zgură, conținut de sulf în combustibil etc.

Arderea stratificată a bucăților de combustibil solid este realizată de un grătar situat în volumul cuptorului, iar aerul necesar pentru arderea combustibilului intră sub grătar.

Dispozitivele de ardere în cameră efectuează arderea într-o stare suspendată într-un curent de aer (solid într-o stare pulverizată), iar aerul necesar pentru ardere este furnizat la același volum. Volumul destinat combustiei în întregime sau parțial a combustibilului se numește cameră de combustie (cameră) și este notat cu VT. Dispozitivul de ardere este caracterizat de obicei prin puterea sa termică, zona de grătar R și volumul camerei de ardere. Cantitatea de căldură eliberată în dispozitivul de ardere pe parcursul unei ore se numește putere, MW sau kcal / h și este determinată din expresia

Dispozitivele de ardere stratificate fac distincția între suprafața totală a grătarului R și "oglinda de ardere" Rz.g. În cuptoarele cu grătar fix de obicei R = Rz.g. pentru cuptoarele cu lanț, care împing oblic grătare, aria oglinzii de ardere este mai mică decât suprafața totală datorită prezenței diferitelor dispozitive.

Funcționarea unui cuptor stratificat poate fi estimată prin valoarea solicitării termice aparente a grătarului sau a oglinzii de ardere, kW / m2 sau kcal / (m2-h):

adică cantitatea de căldură degajată pe unitate de timp pe unitate de suprafață.

Cantitatea de căldură degajată pe unitate de timp pe unitate de volum a camerei de ardere se numește stres termic vizibil al spațiului de ardere și este determinată din expresia, kW / m3 sau kcal / (m3Xh):

Pentru cuptoarele cu cameră, ele folosesc, de asemenea, conceptul de tensiune termică aparentă a secțiunii camerei de ardere Ftop, MW / m2 sau Mcal / (m2Xh), definită ca

unde Ftop este secțiunea orizontală a camerei la nivelul axelor arzătorului, m2.

Dacă combustibilul principal este aprins dintr-un strat de ardere așezat pe grătar și un strat de ardere staționar, această aprindere se numește aprindere de jos. Dacă combustibilul este aprins din cauza radiației flăcării de deasupra stratului de ardere, atunci o astfel de aprindere se numește cea de sus.

În cuptoarele cu grătar fix, au loc ambele tipuri de aprindere a combustibilului; atunci când grătarul se mișcă, predomină aprinderea superioară a combustibilului mai puțin eficientă.

Dispozitivele pentru cuptor pentru arderea stratificată a combustibilului sunt împărțite în funcție de metoda de alimentare, de natura mișcării combustibilului de-a lungul grătarului, de mișcarea grătarului și de starea stratului de combustibil. Cu un pat fix de combustibil, absența mecanismelor pentru mișcarea acestuia de-a lungul lungimii sau lățimii grătarului, dispozitivul de ardere este cel mai simplu; de obicei este încărcat manual cu combustibil și se numește focar manual. Un astfel de dispozitiv de ardere este utilizat numai pentru cazanele mici cu o capacitate de până la 1,16 MW (1 Gcal / h).

În conformitate cu regulile Gosgortekhnadzor, toate cazanele - unități cu o capacitate mai mare de 1,16 MW (2 t / h sau mai mult de 1 Gcal / h), destinate arderii combustibilului solid, trebuie să aibă dispozitive de ardere mecanizate. Această mecanizare poate acoperi alimentarea cu combustibil a buncărului situat deasupra dispozitivului de ardere, alimentarea cu combustibil a grătarului și deplasarea acestuia de-a lungul acestuia.

Intermediar între straturile și cuptoarele de cameră pentru arderea combustibilului solid sunt cuptoarele cu un pat fluidizat sau „fluidizat” de combustibil. În ele, un flux de aer și gaze acționează asupra particulelor de combustibil cu granulație fină, datorită cărora particulele de combustibil devin mobile și se mișcă - circulație în strat și volum. Viteza aerului și a gazelor evoluate nu trebuie să depășească o anumită valoare, la atingerea căreia începe antrenarea particulelor de combustibil din strat. Debitul la care particulele încep să se miște - "fierbere", se numește critic. Astfel de cuptoare necesită aceeași dimensiune a pieselor de combustibil. Cuptoarele cu strat sunt utilizate pentru unități cu o capacitate de încălzire de până la 30 - 35 MW (25 - 30 Gcal / h); pentru cazanele mai mari, se adoptă cuptoare cu combustie în cameră și pregătirea preliminară a combustibilului. Înainte de a intra în cuptoarele camerei, combustibilul este zdrobit la o dimensiune a particulelor de câțiva micrometri. Aerul primar care transportă combustibil solid are o temperatură mai scăzută decât aerul secundar, iar cantitatea sa este mai mică decât cea necesară arderii. Combustibilul și aerul sunt furnizate cuptoarelor camerei prin arzătoare speciale, a căror locație pe pereții camerei de ardere poate fi diferită. Uneori, o parte din aerul secundar este alimentat sub formă de explozie ascuțită prin duze la viteze mari pentru a schimba poziția flăcării în camera de ardere.

Pentru arderea combustibilului lichid, se folosesc cuptoare cu cameră, pe pereții cărora sunt plasate duze cu atomizare mecanică, cu aer, abur sau mixtă de combustibil din față sau opus. Aerul necesar pentru arderea combustibilului este furnizat dispozitivului pentru instalarea duzei astfel încât să curgă cât mai aproape posibil de baza (rădăcina) flăcării și să aibă un exces minim de aer; păcura este uneori arsă în camerele de ardere cu pre-cuptoare - cicloni. Combustibilul gazos este ars în cuptoarele camerei folosind diferite tipuri de arzătoare. Acestea din urmă se disting printr-o serie de caracteristici: presiunea gazului în fața arzătoarelor - scăzută, medie și ridicată; caracteristici de proiectare; natura amestecului - parțial sau complet - de gaz și aer în arzătoare; prin metoda de alimentare cu gaz și aer: cu un singur fir - cu doar alimentare cu gaz și cu două fire - atunci când gazul și aerul sunt introduse în arzător prin conducte și conducte speciale; prin natura flăcării - luminos sau slab luminos și prin lungimea torței - lungă sau scurtă.

De obicei, în cuptoarele cu cameră este necesar să se asigure arderea a două tipuri de combustibil - solid și lichid, lichid și gazos, solid și gazos. Drept urmare, arzătoarele sunt realizate structural în cea mai mare parte astfel încât să poată stabili numărul lor minim, adică le fac combinate pentru două sau chiar trei tipuri de combustibil.Cuptoarele de cameră sunt făcute pentru cazane de aproape orice capacitate.

Toate dispozitivele de ardere, în funcție de poziția lor față de unitatea cazanului, au fost anterior împărțite în dispozitive interne, inferioare și la distanță. În unitățile moderne, camerele de ardere sunt realizate cu ecranarea maximă posibilă.

Cazane automate cu alimentare mecanică de combustibil

și compoziția fracționată.

Influența conținutului de umiditate al biomasei lemnoase asupra eficienței centralelor de cazane este extrem de semnificativă. Atunci când se arde biomasă lemnoasă absolut uscată cu un conținut redus de cenușă, eficiența unităților de cazane, atât din punct de vedere al productivității, cât și al eficienței acestora, se apropie de eficiența unităților de cazane care funcționează pe combustibil lichid (cazane care funcționează pe motorină, păcură etc.) și, în unele cazuri, depășește eficiența funcționării cazanelor folosind unele tipuri de cărbune.

O creștere a conținutului de umiditate a biomasei lemnoase duce inevitabil la o scădere a eficienței centralelor de cazane. Odată cu creșterea umidității, căldura mai mică a combustiei scade rapid, consumul de combustibil crește și arderea devine mai dificilă. Cu un conținut de umiditate de 10% și un conținut de cenușă de 0,7%, puterea calorică netă va fi de 16,85 MJ / kg și cu un conținut de umiditate de 50%, doar 8,2 MJ / kg. Astfel, consumul de combustibil de la cazan la aceeași putere se va schimba de mai mult de 2 ori la trecerea de la combustibil uscat la combustibil umed. Trebuie să fiți conștient de acest lucru și să dezvoltați în mod constant și să luați măsuri pentru a preveni pătrunderea precipitațiilor atmosferice, a apei din sol etc. în combustibilul pentru lemn.

Conținutul de cenușă din biomasa lemnoasă face dificilă arderea. Prezența incluziunilor minerale în biomasa lemnoasă se datorează utilizării unor procese tehnologice insuficient perfecte de recoltare a lemnului și prelucrării sale primare. Este necesar să se acorde preferință unor astfel de procese tehnologice în care contaminarea deșeurilor de lemn cu incluziuni minerale poate fi redusă la minimum.

Compoziția fracționată a lemnului zdrobit ar trebui să fie optimă pentru acest tip de dispozitiv de ardere. Abaterile dimensiunii particulelor de la optim, atât în ​​sus cât și în jos, reduc eficiența dispozitivelor de ardere. Tăietorii folosiți pentru a tăia lemnul în așchii de combustibil nu ar trebui să prezinte abateri mari în ceea ce privește mărimea particulelor spre creșterea lor. Cu toate acestea, prezența unui număr mare de particule prea mici este, de asemenea, nedorită.

Obținerea de economii de combustibil în cazanele care funcționează pe deșeuri din lemn depinde de cât de mult asigură personalul de întreținere dezvoltarea calificată în timp util și implementarea măsurilor pentru funcționarea eficientă și economică a unităților de cazane pe baza cunoașterii caracteristicilor specifice biomasei lemnoase, considerate combustibil.

Cazane cu abur cu strat fluidizat cu temperatură scăzută de 10-50 tone / oră

Descriere

Broșură publicitară - Cazane cu abur cu cuptor NTKS
Prezentare - Echipament pt
foarte eficientutilizarea de
biomasa la
producerea de căldură și electricitate
Cazane cu abur cu cameră de ardere a unui pat „fluidizat” la temperatură scăzută (NTKS) sunt concepute pentru arderea diferiților combustibili biologici (așchii de lemn, turbă măcinată, lignină etc.) și sunt destinate producției de abur supraîncălzit, presiune de la 14,0 la 39,0 bar și temperatură de supraîncălzire până la 440 ° C. Aburul supraîncălzit poate fi utilizat pentru a genera electricitate, precum și pentru nevoile tehnologice și economice ale consumatorului.

• capacitate de abur: de la 10,0 la 50,0 tone / oră;
• presiunea de lucru: de la 14,0 la 45,0 bar;
• temperatura de supraîncălzire: până la 440 ºС;
• factor de eficiență: nu mai puțin de 87%.

așchii de lemn; rumeguş; turbă măcinată; pelete (turbă, lemn, paie, coji etc.); lignină; coji de plante de cereale; tulpini de porumb și floarea soarelui; paie; nămol de la stațiile de epurare; excremente de pui; Combustibil de pornire: gaz / motorină (la cererea clientului); Combustibil de rezervă: gaz / păcură (la cererea clientului).

Dispozitivele cuptorului cu ardere stratificată a combustibilului includ un grătar înclinat, un grătar cu lanț etc. Dispozitivul de ardere a cazanelor cu NTKS are o serie de avantaje în comparație cu dispozitivele de ardere tradiționale, și anume:

• Eficiență ridicată - nu mai puțin de 87%

La cazanele cu cuptor NTKS, este organizat procesul de ardere a combustibilului extrem de eficient cu un grad ridicat de automatizare, ceea ce permite obținerea unei eficiențe maxime la arderea biomasei. Eficiența confirmată în cazanele cu NTKS nu este mai mică de 87%, ceea ce este practic de neatins în cazanele cu combustie stratificată.

• Emisie redusă de poluanți

Procesul de ardere în zonă a combustibilului este organizat pe grătare înclinate. În prima zonă, are loc prepararea termică și aprinderea combustibilului proaspăt, în a doua zonă există o ardere activă, în a treia - după arderea componentelor combustibile ale combustibilului. Este foarte dificil să organizezi un proces stabil și un strat uniform pe întreaga zonă a grătarului. Alimentarea cu aer primar se efectuează și sub grătar zonă cu zonă și necesită controlul aerului fiecărei zone. Cu toate acestea, aceste cuptoare sunt foarte sensibile la compoziția granulometrică a combustibilului ars și la modificările caracteristicilor sale termice. Cu o creștere a compoziției combustibilului ars de fracțiuni fine, o scădere a conținutului său de umiditate sau viteza de mișcare de-a lungul grătarului, zona de aprindere se deplasează în direcția peretelui frontal al cuptorului. Aprinderea timpurie a combustibilului, însoțită de o eliberare intensă de substanțe volatile, determină o creștere semnificativă a pierderii de căldură prin arderea chimică a combustibilului și o scădere a eficienței și fiabilității cuptorului și a cazanului în ansamblu. Toți acești factori conduc în cele din urmă la performanțe de mediu slabe și la emisii mari de poluanți în gazele de eșapament.

În cazanele cu cuptor NTKS, nu există diviziune în zone, toate procesele de aprindere și ardere a combustibilului au loc uniform în întregul volum al stratului de material inert, a cărui temperatură poate fi controlată și menținută cu precizie într-un interval dat . Aerul primar este furnizat de dedesubt sub întreaga grilă. Fierberea stratului de nisip contribuie la amestecarea constantă de înaltă calitate și la distribuția uniformă a combustibilului pe întregul strat al stratului. Întregul proces este automatizat. Toate cuptoarele NTKS sunt supuse simulării preliminare computerizate a proceselor de ardere. Toți acești factori au ca rezultat performanțe ecologice bune și emisii reduse de poluanți în gazele de ardere.

• Nu este nevoie de pregătirea preliminară a combustibilului

La cazanele cu cuptor NTKS, nu este nevoie de uscare preliminară a combustibilului, brichetare, peletizare etc., în timp ce arderea în cuptoare stratificate are o serie de restricții privind conținutul de umiditate și compoziția fracțională a combustibilului.

• Posibilitatea de a arde un amestec de combustibili diferiți

În cazanele cu cuptoare NTKS, este posibil să ardeți un amestec de diferiți combustibili. Nu contează temperatura diferită de aprindere, diferența de conținut de umiditate și timpul de ardere a diferiților combustibili din amestec.

Arderea unui amestec de combustibili diferiți pe grilaje este problematică, deoarece fiecare tip de combustibil necesită propria lungime a grătarului, propriile viteze ale grătarului etc., prin urmare, arderea unui amestec de combustibili diferiți pe grătar va avea loc cu o scădere în eficiență și o creștere a emisiilor poluante.

• Lipsa componentelor mecanice din dispozitivul de ardere

Nu există ansambluri mecanice în dispozitivul de ardere NTKS. În timpul funcționării cazanului, nu este nevoie de reparații periodice ale componentelor mecanice, înlocuirea elementelor abrazive, dispozitivul de ardere este proiectat pentru întreaga durată de viață a cazanului.

Șemineele cu combustie stratificată implică prezența grătarelor, lanțului, împingerea oblică etc., care conțin unități mecanice, necesită reparații periodice, înlocuirea elementelor uzate, înlocuirea grătarelor etc. Toate acestea măresc costurile de operare și scurtează intervalele de întreținere.

• Design simplu, cost redus

Grătarul NTKS este format din ecranele laterale ale cuptorului, în țevile cărora sunt sudate capace pentru a distribui aerul primar. Designul este foarte simplu și fiabil și are un cost inițial redus. Costurile de funcționare sunt limitate la reaprovizionarea periodică a stratului de nisip datorită uzurii abrazive și depind de tipul de combustibil utilizat. Consum estimat - până la 120 kg / zi.

Grilele de ardere stratificate sunt foarte complexe ca design, au un consum ridicat de metal și, prin urmare, un cost inițial ridicat și costuri de operare ridicate.

• Suprafață mică a rețelei de ardere a oglinzii NTKS

Cuptoarele NTKS au o mică suprafață a oglinzii de ardere în comparație cu grătarele de ardere cu zăbrele datorită prezenței unui strat de nisip și a combustiei de combustibil în întregul volum al stratului. De exemplu, suprafața grătarului NTKS în secțiunea unui cazan cu o capacitate de abur de 30 t / h este de 11,5 m², în timp ce aria grătarului de înclinare-împingere va fi de aproximativ 32 m². Această caracteristică permite un aspect mai rațional al cazanului și realizarea raportului maxim dintre suprafața celulei cazanului și capacitatea echipamentului instalat.

• Grad ridicat de automatizare

Cazanele cu cuptoare NTKS au un grad ridicat de automatizare cu control continuu și reglare a parametrilor setați și permit funcționarea automată pe diferite tipuri de combustibil, pe diferite amestecuri de combustibili, pentru a comuta de la un combustibil la altul fără a opri cazanul cu o participare minimă a personalul de întreținere.

La arderea anumitor tipuri de biocombustibili precum paie, coji de cereale etc. este necesar să se ia în considerare o serie de caracteristici ale acestui tip de combustibil Temperatura apariției deformării cenușii, de exemplu, pentru paie uscată, este de 735-840 ° C. Aceasta este cea mai de bază problemă de luat în considerare atunci când alegeți un cazan. Această caracteristică a deșeurilor de culturi ca combustibil poate duce la formarea aglomeratelor de cenușă și zgură în cuptorul cazanului și pe suprafețele de schimb termic convectiv cu coroziune ulterioară în locurile de depozitare și previne arderea și funcționarea normală a cazanului. Singura soluție corectă la această problemă este organizarea unui proces de ardere controlat, care exclude formarea zonelor cu temperatură ridicată. În cuptoarele tradiționale cu combustie stratificată, cum ar fi grătarul înclinabil, grătarul cu lanț etc. deci este imposibil să se realizeze acest lucru, în zonele cu ardere intensă, se formează locuri locale cu o temperatură ridicată care depășește punctul de topire a cenușii. În cuptoarele NTKS, combustibilul intră în materialul inert de amestecare intens al stratului (nisip de cuarț), fiind distribuit uniform pe întregul volum al stratului, a cărui temperatură poate fi controlată și menținută cu precizie într-un interval dat.

La proiectarea cazanelor, se acordă o atenție specială modelării computerizate a proceselor de ardere, ceea ce permite în etapa de proiectare să vadă zonele cu probleme și să selecteze cea mai optimă configurație a cuptorului, să obțină cel mai bun amestec al produselor de ardere cu aerul și, de asemenea, să selecteze în mod optim locurile pentru intrarea în aer secundar și, dacă este necesar, terțiar, care la rândul său contribuie la organizarea modurilor optime de ardere și a emisiilor reduse de poluanți.

cămin de foc și tub de descărcare în pat fluidizat; unitate convectivă; supraîncălzitor; cicloni portabili; cadru cazan; scări și platforme pentru cazane; unitate de încălzire a aerului în stadiu rece; unitate de încălzire a aerului cu etapă caldă; buncăr de scurgere a stratului; sistem de returnare a reportului; fitinguri pentru cazane; conducte de gaz în cazan; conducte de aer din cazan; dispozitive explozive; conducte de abur în cazan; conducte în cazan; economizor; dispozitiv de aprindere; ventilatoare și evacuatoare de fum; sistem pneumo-puls pentru curățarea suprafețelor de încălzire; buncăr de combustibil consumabil; siloz strat de nisip; dispozitivele de siguranță; instrumentaţie; captuseala si izolatie; echipamente accesorii; precipitator electrostatic; sistem de control automat; materiale auxiliare și piese pentru instalare.

Cuptorul unui pat „fluidizat” la temperatură scăzută (NTKS) este un complex care include un grătar de distribuție a aerului, o cutie de sub-grătar de aer, canale pentru îndepărtarea materialului inert și a deșeurilor de cenușă și zgură, un dispozitiv de ardere. Pe întreaga lungime a grătarului de-a lungul axei longitudinale a cazanului, există un canal pentru îndepărtarea materialului stratului inert și a deșeurilor de cenușă și zgură din cuptor. Ieșirea se realizează prin ferestre echipate cu obloane. Principiul de funcționare al cuptorului NTKS se bazează pe arderea combustibililor într-un pat fluidizat ("în fierbere") din material inert la temperaturi de 650-900 ° C. Nisip de cuarț sau granit cu o compoziție fracționată de 0,7 ... 1,2 mm este utilizat ca umplutură. Cazanele cu cuptoare NTKS sunt exploatate în Republica Belarus la mini-CHP din Vileika, Belorusskaya TPP, Luninetskaya CHP, Zhodinskaya CHP de peste 10 ani.