الاحتراق في السرير المميع | الأنواع والمزايا

التموين السائل هو طريقة خلط الوقود والهواء بنسبة معينة للحصول على الاحتراق. يمكن تعريف سرير سائل بأنه سرير من الجسيمات الصلبة يتصرف كسائل. يعمل على المبدأ القائل بأن عندما يمر الهواء موزعًا بالتساوي صعودًا عبر سرير من الجسيمات الصلبة الدقيقة بسرعة منخفضة، تبقى الجسيمات غير مزعجة، ولكن إذا تم زيادة سرعة تدفق الهواء بشكل مستقر، يتم الوصول إلى مرحلة يكون فيها الجسيمات الفردية معلقة في تيار الهواء.

إذا تم زيادة سرعة الهواء أكثر، يصبح السرير شديد الاضطراب وتحدث خلط سريع للجسيمات التي تبدو وكأنها تكون فقاعات في سائل غليان، ويُعرف عملية الاحتراق الناتجة باسم احتراق السرير السائل.

تعتمد سرعة الهواء التي تسبب التموين السائل على عدد من المعلمات، مثل:

1. حجم جسيمات الوقود.

2. كثافة خليط الهواء والوقود.

لذلك، يجب أن تؤخذ هذه المعلمات بعين الاعتبار عند التعامل مع سرعة تدفق الهواء لتحقيق معدل الاحتراق المطلوب. في احتراق السرير السائل، يضمن الخلط السريع توحيد درجة الحرارة. يعتبر مزايا احتراق السرير السائل النظام أنه يمكن استخدام النفايات البلدية ورواسب محطة الصرف الصحي والكتلة الحيوية والنفايات الزراعية وغيرها من الوقود ذي الرطوبة العالية لتوليد الحرارة.

يحتوي الفرن السائل على مساحة محصورة بقاعدة تحتوي على فتحات لدخول الهواء. يتم خلط الفحم المسحوق والرماد والدولوميت أو الحجر الجيري المسحوق في سرير الفرن ثم يمر الهواء ذو السرعة العالية عبر السرير، دخلًا من قاع الفرن.

مع زيادة ثابتة في سرعة الهواء، سيتم الوصول إلى مرحلة يكون فيها الانخفاض في الضغط عبر السرير مساويًا لوزن الوحدة العرضية للسرير، وتسمى هذه السرعة الحرجة السرعة الدنيا للتسييل.

مع زيادة إضافية في سرعة الهواء، سيبدأ السرير في التوسع والسماح بمرور هواء إضافي على شكل فقاعات. عندما تصبح سرعة الهواء 3 إلى 5 أضعاف السرعة الحرجة، يشبه السرير سائلًا يغلي بشدة. يتم تقديم تمثيل بياني لاحتراق السرير السائل في الشكل أدناه:

تُغمر أنابيب البخار في السرير السائل مباشرة، وتكون الأنابيب في اتصال مباشر مع جزيئات الفحم المحترقة، مما ينتج عنه معدلات نقل حراري عالية جدًا. بسبب ذلك، يتم تقليل حجم الوحدة بشكل كبير، وأيضًا ينتج احتراقًا بكفاءة عالية جدًا.

أنواع احتراق السرير السائل

يمكن أن يكون احتراق السرير السائل (FBC) في نوعين، وهما:

1. احتراق السرير السائل العمودي: يُستخدم عادة في محطات صغيرة، ولديه القدرة على إنتاج بخار يصل إلى 6 أطنان في الساعة فقط. يقلل شكله العمودي من الأبعاد الكلية لـ غلاية البخار، وهو فعال للغاية في المحطات ذات المساحة المحدودة.

2. احتراق السرير السائل الأفقي: يبلغ سعته حوالي 10 أضعاف سعة احتراق السرير السائل العمودي. يمكنه إنتاج ما يصل إلى 60 طنًا من البخار في الساعة، ويوضع أفقيًا بالنسبة لأنابيب الغلاية. تجعل السعة العالية لغلايات السرير السائل الأفقية مع كفاءتها العالية منها اختيارًا ممتازًا للمحطات الكهربائية الحرارية تعمل بالفحم.

مزايا وعيوب احتراق السرير السائل

FBC يستخدم بكثرة هذه الأيام في جميع المحطات الرئيسية حول العالم، نظرًا للمزايا العديدة التي يقدمها مقارنة بالطرق الأخرى المهيمنة للاحتراق. بعض تلك المزايا هي:

1. كفاءة حرارية عالية.

2. نظام إزالة الرماد سهل، ليتم نقله لإنتاج الأسمنت.

3. فترة تركيب وإنشاء قصيرة.

4. تمتاز بالتشغيل الآلي الكامل وبالتالي تضمن التشغيل الآمن حتى في درجات الحرارة المتطرفة.

5. عمل فعال في درجات حرارة تصل إلى 150°C (أي أقل بكثير من درجة حرارة ذوبان الرماد).

6. تقليل سحق الفحم وما إلى ذلك (الفحم المسحوق ليس ضروريًا هنا).

7. يمكن للنظام الاستجابة بسرعة للتغيرات في طلب الحمل، بسبب إقامة التوازن الحراري السريع بين الهواء وجسيمات الوقود في السرير.

8. يساعد تشغيل فرن السرير السائل في درجات حرارة أقل في تقليل تلوث الهواء. كما يقلل التشغيل في درجات حرارة منخفضة أيضًا من تكوين أكسيد النيتروجين. بإضافة دولوميت (كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم) أو الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم) إلى الفرن، يمكن أيضًا تقليل انبعاث أكاسيد الكبريت إلى الغلاف الجوي إذا كان مطلوبًا.

نظرًا لجميع هذه مزايا احتراق السرير السائل أعلاه، حيث يظهر احتراق السرير السائل كأفضل بديل متاح اليوم، لا يزال العيب الرئيسي لهذا النظام هو أن قوة المروحة يجب أن تظل مرتفعة بشكل كبير، حيث يجب توفير الهواء باستمرار بضغط عالٍ لدعم السرير. هذا بدوره يزيد من تكلفة تشغيل الوحدات المساعدة للمحطة. لكن يتم تعويضه بشكل كبير بواسطة القيم العالية لكفاءة FBC.

بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة مستحقة للمشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لحذفه.