Combustión en leito fluidizado | Tipos e vantaxes

A fluidización é un método de mesturar combustible e aire en unha proporción específica para obter a combustión. Un leito fluidizado pódese definir como o leito de partículas sólidas que se comportan como un líquido. Funciona sobre o principio de que cando se pasa aire distribuído uniformemente cara arriba a través dun leito finamente dividido de partículas sólidas a baixa velocidade, as partículas permanecen inalteradas, pero se a velocidade do fluxo de aire aumenta gradualmente, alcanza un punto no que as partículas individuais están suspendidas no flujo de aire.

Se a velocidade do aire aumenta adicionalmente, o leito tornase altamente turbulento e ocorre unha rápida mestura de partículas que parecen a formación de burbuxas nun líquido en ebullición, e o proceso de combustión resultante coñécese como combustión en leito fluidizado.

A velocidade do aire que causa a fluidización depende de varios parámetros, como:

1. Tamaño das partículas de combustible.

2. Densidade da mezcla de aire y combustible.

Por tanto, estes parámetros reciben a debida consideración ao manipular a velocidade do fluxo de aire para obter a taxa de combustión desexada. Na combustión en leito fluidizado, a rápida mestura asegura a uniformidade da temperatura. A principal vantaxe da combustión en leito fluidizado é que os residuos municipais, lodos de plantas de auga residual, biomasa, residuos agrícolas e outros combustibles de alta humidade poden utilizarse para xerar calor.

Un forno fluidizado ten un espazo cerrado con unha base que ten aberturas para admitir aire. O carbón triturado, a cinza e o dolomita ou caliza triturados mestúranse no leito do forno e o aire de combustión de alta velocidade pasa a través do leito, entrando polo fondo do forno.

Con o aumento constante na velocidade do aire, alcanzará un punto no que a caída de presión a través do leito será igual ao peso por unidade de sección transversal do leito, e esta velocidade crítica particular chámase velocidade mínima de fluidización.

Con un aumento adicional na velocidade do aire, o leito comezará a expandirse e permitirá o paso de aire adicional, na forma de burbuxas. Cando a velocidade do aire é 3 a 5 veces a velocidade crítica, o leito semella a un líquido que ferve violentamente. Unha representación pictórica da combustión en leito fluidizado amóstrase na figura a seguir:

Os tubos do evaporador da caldeira están directamente imersos no leito fluidizado e, sendo en contacto directo con as partículas de carbón en combustión, producen taxas de transferencia de calor moi altas. Debido a isto, o tamaño da unidade reducícase considerablemente e tamén produce combustión con moita eficiencia.

Tipo de combustión en leito fluidizado

A combustión en leito fluidizado (CLF) pode estar en 2 variantes, nomeadamente:

1. Tipo vertical CLF: Estes adoitan usarse en plantas máis pequenas e teñen capacidade para producir vapor de ata 6 toneladas por hora. A súa forma vertical reduce a dimensión global da caldeira de vapor e é extremadamente eficiente en plantas onde o espazo está limitado.

2. Tipo horizontal CLF: A súa capacidade é case 10 veces maior que a do tipo vertical de combustión en leito fluidizado. Poden producir ata 60 toneladas de vapor por hora e colócanse horizontalmente respecto aos tubos da caldeira. A alta capacidade dos fogóns fluidizados horizontais xunto coa súa alta eficiencia, fálles os unha opción extremadamente deseable para as centrais térmicas de carbón.

Vantaxes e desvantaxes da combustión en leito fluidizado

CLF está sendo usado extensivamente nestes días en todas as principais centrais eléctricas ao redor do mundo, debido ás numerosas vantaxes que ofrece sobre os outros métodos predominantes de combustión. Algúns deles son:

1. Alta eficiencia térmica.

2. Sistema fácil de eliminación de cinzas, para ser trasladadas para facer cemento.

3. Período curto de comisión e montaxe.

4. Totalmente automatizado e, polo tanto, asegura unha operación segura, incluso a temperaturas extremas.

5. Operación eficiente a temperaturas baixas ata 150oC (é dicir, ben por debaixo da temperatura de fusión da cinza).

6. Reducción da trituración do carbón, etc. (o carbón pulverizado non é necesario aquí).

7. O sistema pode responder rapidamente ás cambios na demanda de carga, debido á rápida establecemento do equilibrio térmico entre o aire e as partículas de combustible no leito.

8. A operación do forno de leito fluidizado a temperaturas baixas axuda a reducir a contaminación do aire. A operación a baixas temperaturas tamén reduce a formación de óxidos de nitróxeno. Ao engadir dolomita (un carbonato de calcio-magnesio) ou caliza (carbonato de calcio) ao forno, tamén se pode reducir a descarga de óxidos de azufre á atmosfera, se se desexa.

En vista de todas estas vantaxes da combustión en leito fluidizado mencionadas, onde a combustión en leito fluidizado emerge como a mellor alternativa dispoñible hoxe, aínda así, a principal desvantaxe deste sistema é que a potencia do ventilador debe manterse a un valor considerablemente alto, xa que o aire debe suministrarse continuamente a unha presión moi alta para sostener o leito. Isto, a súa vez, aumenta o custo de operación das unidades auxiliares da planta. Pero isto compensase máis que suficientemente polos altos valores de eficiencia que a CLF proporciona.

Declaración: Respetar el original, los artículos buenos merecen ser compartidos, si hay infracción por favor contacte para eliminar.