Fluidiserad bäddförbränning

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 2 maj 2020; kontroller kräver 4 redigeringar .

Fluidiserad bäddförbränning  är en av teknikerna för förbränning av fasta bränslen i kraftpannor , där en fluidiserad bädd skapas i ugnen från bränslepartiklar och obrännbara material. Tekniken introducerades i energiindustrin från den kemiska industrin runt 1970 -talet . för eldning av kol [1] . Idag anses denna förbränningsteknik vara föråldrad.

Beskrivning av processen

I ett stigande gasflöde kan en fast belastning vara i tre tillstånd:

Den fluidiserade bädden kan ha hög temperatur och låg temperatur (800–900 °C), för närvarande används den senare nästan alltid av flera skäl. I synnerhet är frisättningen av kväveoxider mycket effektivt undertryckt i den och det är möjligt att applicera en nedsänkt yta , på vilken värmeöverföringskoefficienten är exceptionellt hög (uppvärmda bränslepartiklar kommer i direkt kontakt med den, och en del av värmen är överförs inte genom konvektion , utan genom värmeledningsförmåga ). För att justera skiktets temperatur för att undvika slaggbildning kan vatten och ånga införas [1] , men i princip, på grund av detta skikts höga nötningsförmåga, är ugnarna med dess användning inte benägna att slagga.

En betydande mängd inerta fyllmedel införs i den fluidiserade bädden: slagg , sand , dolomit , kalksten  - de ökar värmeöverföringen. Dolomit och kalksten binder dessutom upp till 90 % av svaveloxiderna till sulfiter [2] :41 . Bränslet kan vara kol (bland annat i form av rester i askan från lågeffektiva pannor), oljeskiffer , torv , ved och annat avfall [1] .

Denna typ av pannor är inte avsedd för eldning av vedavfall, men detta är möjligt med ett antal begränsningar och nackdelar.

Ugnar med fluidiserad bädd är inte känsliga för bränslets kvalitet när det gäller dess kemiska sammansättning, men är känsliga för enhetligheten i fraktionssammansättningen av bränslepartiklar och inert fyllning [3] . Förbränningen i dessa ugnar är mer intensiv än i konventionella skiktugnar, deras dimensioner är mindre; de kräver dock ett luftfördelningsgaller och en större fläkt . Bland andra nackdelar med denna typ av ugnar:

Effekten av intensiv förbränning, liknande den som observeras under förbränning i en fluidiserad bädd, kan uppnås genom att konstant skaka rosten med bränslebitar av vilken storlek som helst; men på grund av minskningen av hållfastheten hos rostens metall vid hög temperatur är denna metod svår att implementera i praktiken.

Ugnar med fluidiserad bädd under tryck upp till 16 kgf / cm² med djupgasrening från aska kan användas för att organisera driften av gasturbiner på fasta bränslen (som en del av en högtrycksånggenerator CCGT ) [4]

I lågeffektpannor (MW-enheter) är det möjligt att använda virvelbäddsugnar för förbränning av kol-vattenbränsle . Som praxis har visat [5][6] gör användningen av sådana ugnar för förbränning av CWF , även om de inte är helt automatiserade, det möjligt att erhålla stabil förbränning av CWF .

Cirkulerande fluidiserad bädd

Denna teknologi är mellanliggande mellan konventionell fluidiserad bädd och kammarförbränning. I det här fallet suspenderas huvuddelen av partiklarna i den fluidiserade bädden, men sprängningen är något starkare, och en betydande mängd oförbrända partiklar utförs ovanför skiktet (även om de delvis sätter sig tillbaka och faller in i stillastående zoner nära ugnens väggar, så att bränslecirkulationen går längs hela dess höjd). För att fånga dem finns det en het cyklon bakom ugnen , från vilken fasta partiklar återigen matas in i förbränningszonen. Kalksten doseras också in i den cirkulerande fluidiserade bädden (CFB) för att undertrycka svaveloxider; kväveoxider i dem är också mycket låga och kräver ingen speciell infångning. Den största fördelen med denna teknik är frånvaron av strikta krav för både den kemiska sammansättningen och finheten av malning och enhetlighet hos bränslesammansättningen; inverkan av erosion i den är mindre än i en konventionell virvelbäddsugn. Utsläppet av aska med gaser är litet (men installation av elektrostatiska filter krävs fortfarande ). Nackdelarna är den höga förbrukningen av el för sprängningen och den stora komplexiteten i att tillverka och automatisera CFB-pannor; de tillverkas för närvarande inte i Ryssland . [7] [4]

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Pannor med virvelbäddsugnar . EnergoSovet.ru . - Beskrivning och lista över pannor med fluidiserad bädd i fd Sovjetunionen . Hämtad 21 juni 2011. Arkiverad från originalet 20 juni 2017.
  2. ↑ Dvoinishnikov V. A. et al. Design och beräkning av pannor och pannanläggningar: Lärobok för tekniska skolor i specialiteten "Boiler building" / V. A. Dvoinishnikov, L. V. Deev, M. A. Izyumov. - M . : Mashinostroenie, 1988. - 264 sid. — ISBN 5-217-00078-3 .
  3. ↑ Leikin V. Z. "Boiled bed" löser problemen med både energi och ekologi . " Nezavisimaya Gazeta " (12 december 2006). Hämtad 21 juni 2011. Arkiverad från originalet 8 februari 2015.
  4. ↑ 1 2 FBC-pannor  (eng.) (pdf)  (länk ej tillgänglig) . — Beskrivning av funktionsprincipen för pannor med fluidiserad bädd och CFB. Hämtad 21 juni 2011. Arkiverad från originalet 27 oktober 2011.
  5. ↑ Förbränning av VUT i en virvelbäddsugn vid FSUE Hydropipeline deponi i Ramenskoye . — Förbränning av CWF i en virvelbäddsugn vid FSUE Gidrotruboprovods testplats i Ramenskoye. Hämtad 11 augusti 2017. Arkiverad från originalet 30 september 2016.
  6. ↑ Förbränning av VUT i en virvelbäddsugn i Voskresensk . — Förbränning av CWF i Voskresensk, Moskva-regionen. Hämtad 11 augusti 2017. Arkiverad 5 oktober 2016.
  7. ↑ Vad ger en "cirkulerande fluidiserad bädd"? . OGK-6 publikation . — Planer för införande av CFB-teknik vid Novocherkasskaya GRES .  (inte tillgänglig länk)
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk