Fluidized Bed Combustion | Типове и предимства
Флуидизация е метод за смесване на гориво и въздух в определена пропорция, за да се получи изгаряне. Флуидизирана камила може да бъде дефинирана като камила от твърди частици, които се държат като флуид. Тя работи по принципа, че когато равномерно разпределен въздух се подава нагоре през финно разделена камила от твърди частици с ниска скорост, частиците остават непокътнати, но ако скоростта на потока на въздуха се увеличава постоянно, стига момент, в който отделните частици се увисват в потока на въздуха.
Ако скоростта на въздуха се увеличи още, камилата става силно турбулентна и се наблюдава бързо смесване на частиците, което изглежда като формиране на мехури в кипяща течност, и процесът на изгаряне като резултат е известен като флуидизирано изгаряне.
Скоростта на въздуха, причиняваща флуидизация, зависи от множество параметри, като:
Размер на частиците на горивото.
Плотност на сместа от въздух и гориво.
Затова, тези параметри се вземат предвид, докато се манипулира със скоростта на потока на въздуха за желаната скорост на изгаряне. В флуидизирано изгаряне, бързото смесване осигурява еднородност на температурата. Основното преимущество на системата за флуидизирано изгаряне е, че комунални отпадъци, седименти от канализационни очистници, биомаса, земеделски отпадъци и други горива с високо съдържание на влага могат да се използват за генериране на топлина.
Флуидизирана печ има затворено пространство с основа, имаща отвори за допускане на въздух. Дробени каменни въглища, пепел и дробени доломит или мечешка сол се смесват в камилата на печта, след което високоскоростен въздух за изгаряне се подава през камилата, влизащ от дъното на печта.
С постоянното увеличаване на скоростта на въздуха, ще се достигне момент, в който падежът на налягането през камилата ще стане равен на теглото на единица пърпендикулярно сечение на камилата, и тази конкретна критична скорост се нарича минимална флуидизираща скорост.
При още по-голямо увеличение на скоростта на въздуха, камилата ще започне да се разширява и ще позволи преминаване на допълнителен въздух, във форма на мехури. Когато скоростта на въздуха стане 3 до 5 пъти по-голяма от критичната скорост, камилата прилича на яростно кипяща течност. Графично представяне на флуидизирано изгаряне е дадено на фигурата по-долу:
Евапораторните тръби на котла са директно погружени в флуидизираната камила, и тръбите, които са в директен контакт с изгарящите се частици от каменно въглище, произвеждат много високи темпове на преход на топлина. Благодарение на това, размерът на единицата е значително намален, и също така произвежда изгаряне с много висока ефективност.
Типове флуидизирано изгаряне
Флуидизирано изгаряне (FBC) може да бъде в 2 варианта, а именно:
Вертикално FBC: Тези са обикновено използвани в по-малки установки и имат капацитет да произвеждат пара до 6 тона на час. Вертикалната им форма намалява общите размери на пара котел, и е изключително ефективна в заводи, където пространството е ограничено.
Хоризонтално FBC: Тези имат почти 10 пъти по-голям капацитет в сравнение с вертикалното флуидизирано изгаряне. Те могат да произведат до 60 тона пара на час и са разположени хоризонтално спрямо тръбите на котела. Високият капацитет на хоризонталните флуидизирани котли, придружен от техния висок ефективност, прави тях изключително желан избор за въглеродни термални електроцентрали.
Преимущества и недостатъци на флуидизирано изгаряне
FBC се използва широко в днешни дни във всички големи електроцентрали по целия свят, благодарение на многобройните преимущества, които предлага в сравнение с другите доминиращи методи на изгаряне. Няколко от тях са:
Висока термална ефективност.
Лесна система за премахване на пепел, за пренасяне за производство на цимент.
Кратък период на монтаж и влизане в експлоатация.
Пълно автоматизиране и осигуряване на безопасна операция дори при екстремни температури.
Ефективна работа при температури до 150oC (т.е. значително под точката на сливане на пепела).
Намалено дробене на въглищата и т.н. (прашно въглище не е необходимо тук).
Системата може бързо да реагира на промени в потребността от мощност, благодарение на бързото установяване на термална равновесие между въздуха и частиците на горивото в камилата.
Операцията на флуидизирана печ при по-ниска температура помага за намаляване на замърсяването на въздуха. Работата при ниска температура също намалява образуването на оксиди на азот. Чрез добавяне на доломит (кальций-магнезиев карбонат) или мечешка сол (кальций карбонат) към печта, изпускането на оксиди на сулфур в атмосферата може да бъде намалено, ако е желано.
Във връзка с всички тези преимущества на флуидизираното изгаряне по-горе, където флуидизираното изгаряне излиза като най-добрия наличен алтернативен вариант, все пак основният недостатък на тази система е, че мощността на вентилатора трябва да се поддържа на значително висока стойност, тъй като въздухът трябва да се доставя непрекъснато при много високо налягане за поддържане на камилата. Това, от своя страна, увеличава разходите за експлоатация на вспомогателните единици на установката. Но това е повече от компенсирано от високите стойности на ефективност, които FBC предоставя.
Изявление: Уважавайте оригиналните, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права се обратете за изтриване.
