Факултет energomehaniki и автоматизация.
Mining електротехника и автоматика катедра
група GEA-96 Stepantsov Yu.A.
Ръководител доц. Ph.D. Gavrilenko BV
Магистърска теза ", Регулиране на топлинната мощност на агрегата бойлер, оборудван с ниска температура на пещта кипящ слой".
Въпреки това, заедно с очевидните предимства от използването на нискотемпературни котли с противопожарни камери на кипящия слой (наричан STAP), дългогодишен опит на работа показа техните явни недостатъци. Основният недостатък е трудността за контролиране на работата на котела, поради тесния диапазон от работни температури STAP пещ, тъй като с увеличаване на температурата на кипящ слой до 900-950 0 ° С, на шлаковане слой, който е аварийно спиране и изисква котел. С понижаване на температурата на слоя до 750 0 С и изгарянето става нестабилен и евентуално неговото прекратяване, което води до необходимостта да се работи котела, което е свързано с времето и разходите за труд. В ръчен режим за контрол на качеството в процеса на пещ STAP горене е невъзможно, и съществуващата система за автоматизация на пещ, един базиран на контролера P25 вече е остаряла, така че не е необходимо да се разработи нова система за автоматизация, изграден с помощта на съвременната елементна база (програмируем микроконтролер) и позволява технически решения, които не са на разположение, когато се използва с регулаторите на P25.
1 ГОРИВО ГОРЕНЕ технология в пещта на ниска температура кипящ слой
Процесът на изгаряне на гориво в пещи с кипящ слой нискотемпературни
Гориво се изгаря в пещи STAP в кипящия слой, като по този начин значително подобряване на достъпа на кислород до гориво в процеса на горене, и в резултат на засилване на горене и пренос на топлина към повърхностите на нагряването, и също така по-пълното изгаряне. Тези фактори могат да намалят обема на пространството за горене и следователно за консумация на котли метални допринасят 1-5 спестявания% гориво.
флуидизиран (кипящ) слой е съвкупност от полидиспергирани частици, чрез които флуидизиращия въздух продухва с определена скорост, достатъчна, за да флуидизира и не надвишават скоростта на увличане на частиците на горивото от пещта. Частиците на горивото се суспендират и интензивно се смесва с обема на пещта, като по този начин подобряване на въздушния поток към всички частиците на горивото и горивния процес се засилва.
Диаграма обясни действието на ниска температура на пещта кипящ слой е показано на Фигура 1.
Разпенващ въздух да флуидизира слоя се подава към пещта през решетката за разпределение на въздуха с помощта на високо налягане удар фен VIC-6 със скорост, достатъчна да ври слой (2.5-4 м / сек). Излишният съотношение въздух, подаван в пещта при 1 кг въглища е 1.2-1.6 теоретично необходим за горене.
Гориво се подава в пещта от резервоара за гориво с помощта на барабана тип огняр CP-600. Освен това, фракционният състав на горивото не трябва да надвишава 13 mm, което следва от условията на леглото на флуидизация. Желаният фракционният състав на горивото се осигурява чрез използването на трошачка или отпадане възел в етап toplivopodgotovki и бункер въглища снабден с фракция гориво до 13 мм.
Пепел се отстранява от дънна пепел бункер пепел върху конвейера чрез разтоварителя тип люлка, състояща се от участък с отвори за пресяване пепел, коляно-мотовилковия механизъм, двигател и скоростна кутия.
1.2 Характеристики на горивото изгарят в пещи с кипящ слой ниска температура. подготовка на гориво и снабдяване с горива
На стабилна и безпроблемна работа на ниска температура на пещта кипящ слой се влияе от такива характеристики и свойства на твърди горива като влага, пепел, пепел fusibility фракционна състав, летливи.
Влажност въглища има слабо влияние върху процеса на горене в кипящ слой. Въпреки това, като условие за съвместимост огняр съдържание допустимата влага не трябва да надвишава 10-12%. В допълнение, когато влажността е сложно леене на гориво поради залепване в бункера. Обещаващ посока по отношение на повишаване на надеждността на котли за предоставяне огняр осигурява равномерно разпределение на леене на гориво със съдържание на влага от 25%.
Съдържанието на пепел от въглища може да се изгори е в диапазона от 15 до 80%. Стойността на съдържанието на пепел, по-малко от 15%, може да намали количеството на инертен пълнител и по този начин до нарушаване на горене в кипящ слой.
Fusibility пепел има значително влияние върху стабилността на ниска температура на пещ с кипящ слой, т.е.. К. Начална температура на омекване на пепел допустима температура зависи в слой на ограничи горната корекция.
Дробни състав на състоянието на гориво за флуидизиращия слой не трябва да надвишава 13 мм. Въпреки това, когато голямо количество фина фракция (0-1 mm) се увеличават загубите на топлина с механична неизгорял въглерод в пепелта.
Летливи засяга температурата на запалване на горивото. Високо летлив въглища осигурява по-ниска температура на запалване, намаляване на потока на течно гориво по време на запалването. При запалване на постно въглища, утайки и подготовка antraitah въглища (температура на запалване 600-800 ° С) е препоръчително при температура 450-550 ° С за получаване на малки количества храна въглища класове D или G с флаш 400-500 С. Температурата
Едно от предимствата на пещи с кипящ слой е, че те могат да се използват за много видове горива изгаряне за производство на топлинна енергия или като устройство за унищожаване на горими отпадъци, а в някои случаи да бъде полезен с използването на топлинна и във всички случаи с опростяване на проблема с емисиите.
Тези горива могат да бъдат всички видове въглища, пречиствателни станции за отпадъчни процеси на въглища, вода каша, масло, нефт от битуминозни шисти, рафиниране на утайките, торф, дървесина, чипс, дървесни стърготини, газ, битови отпадъци, боя отпадъци, произход гориво отпадъци, износени гуми ( настърган).
Въпреки това, за всяка горелка гориво изисква специален дизайн.
1.3 Ефикасност изгаряне на гориво в пещи STAP
Смята се, че ефективността на изгаряне на горивото в горивните камери на кипящия слой се влияе от: излишък фактор въздух, температурата в леглото, скоростта на флуидизиращия въздух, времето на престой на въглищни частици (съотношението на дълбочината на кипящия слой на място множество рециркулация на летлива пепел височината nadsloevogo), фракционна състава на въглища ,
Излишъкът от съотношението въздух има силно влияние върху ефективността на горене, когато няма рециклиране на летлива пепел. ефективност на изгаряне може да варира от 85% на 5% излишък на въздуха до 95% излишък от 25%.
Температурата в fibration също е важен фактор, който влияе на ефективността на горене. Въпреки това, както е посочено по-горе, тази температура трябва да бъде ограничена до лимит 950 0 S.Uvelichenie температура от 800 0-900 0 ° С води до по-висока ефективност на горене от около 3% при 25% излишък на въздуха.
Увеличаването на скоростта на флуидизиращия въздух може да се очаква да се увеличи увличането на неизгорели въглеродни частици от зоната на горене. Освен това, турбулентност в слой се увеличава, подобряване на смесването на горивото през неговия обем. За нормални условия на работа, ефектът от скорост втечняване леко.
Общото време за пребиваване на въглищни частици в зоната на горене (при достатъчно висока температура) е важно за ефективността на горене. Времето на престой зависи от дебелината (височина) на кипящия слой и съотношението на дебелина на слоя на височината на свободното пространство на пещта. За да увеличите времето на престой и по този начин да се подобри ефективността на изгарянето, предпочитам да се увеличи височината на свободното пространство, вместо на дебелината на слоя. Същият резултат може да се постигне чрез създаване на циклон горивната камера за свободна зона, която се практикува широко в Китай. Една алтернатива е използването на рециркулация на муха връщане летлива пепел неизгорял въглерод в кипящ слой. Тъй като върнати коксови частици след кратко нагряване в кипящ слой трябва да изгарят в nadsloevom пространство температура в него трябва да се поддържа на достатъчно високо ниво, за да осигури определена степен на изгаряне на въглерода.
Фракционен състав на въглища е важно само за някои видове въглища, когато не се използват рециклиране пепел. Ефектът на фракционният състав на ефективността на изгарянето на въглища зависи от поведението на различни частици от въглища в кипящ слой.
2 начина за промяна LOAD ПЕЩ
Температурата в пещта на кипящия слой трябва да се регулира в рамките на работния диапазон, се определя от характеристиките и изискванията на гориво сяра свързване. Температурата трябва да е достатъчно, за да поддържа горенето на горивото висока, но не толкова много, че се наблюдава топенето на пепел. Обичайната температурния диапазон от 800-950 0 ° Оптималната температура за свързване сяра в близост до 850 0 С високия процент на изгаряне на въглища във флуидизиран слой е около 1,5 MW / т2 (площ слой) с излишък скорост на въздуха 25% и флуидизиращото вещество 2 , 5 м / сек.
Около половината от топлината, изразходвано за повишаване на температурата на въздуха и горивото се подава в леглото, а другата половина се абсорбира от топлинните тръби потопени във флуидизирания слой.
Когато е необходимо, за да се намали натоварването е необходимо едновременно да се намали консумацията на ivozduha на въглища, за да се поддържа ефективна работа на пещта в целия диапазон контрол. Заедно с тази промяна в натоварването в същото съотношение, трябва да се намали температурата на нагряване на потопените тръбите. Поради промени в температурата на слоя, могат да бъдат постигнати само относително малка намаляване на натоварването. Много по-голям обхват на регулиране е възможно чрез разделяне на слой на няколко сегмента, които, в зависимост от желания товар могат да бъдат суспендирани или стационарни С този метод контролиране на количеството на инертен материал в кипящия слой се поддържа постоянна. Недостатъкът е, че динамичен отговор на слоя зависи от капацитета на топлина и следователно ще бъде малко по-бавно.
метод регулиране на товара се основава на използването на връзката между степента на експандиране на кипящия слой и скоростта на флуидизиране да се промени височината на слоя, и по този начин се потапя величие топлина приемане повърхност осигурява възможността за получаване на широка гама регулиране на натоварването с кратко преходно отговор, тъй като температурата на нагряване на потопяемата тръба приблизително 4 пъти на топлинния поток в тръбите, разположени на кипящ слой.
При регулиране на натоварването чрез вариране на височината на кипящия слой охлаждане тръби са разположени така, че техният контакт с кипящ слой постепенно се увеличава, тъй като промяната в флуидизация скорост на въздуха, и че тяхната абсорбция на топлина е в съответствие с промяната на товара. Тъй като температурата на слоя не се променя, продължителността на преходния период е малък (степента на промяна в% capacities5 1мин). Този метод дава възможност за вариране гама capacities3 / 1. Той се използва в повечето котли с с кипящ слой, използван през последните години.
Свързани статии