Паливе в киплячому шарі | Типи та переваги
Флюїдизація — це метод змішування палива та повітря в певних пропорціях для отримання спалювання. Флюїдизований розсів можна визначити як розсів твердих частинок, який поводиться як рідина. Він працює на основі принципу, що коли рівномірно розподілене повітря проходить через тонко поділений розсів твердих частинок з низькою швидкістю, частинки залишаються незмінними, але якщо швидкість потоку повітря поступово збільшується, досягається такий етап, коли окремі частинки підвішуються в потоці повітря.
Якщо швидкість повітря подальше збільшується, розсів стає сильно турбулентним, і відбувається швидке змішування частинок, що схоже на утворення бульбашок в киплячій рідині, і процес спалювання в результаті називається флюїдизоване спалювання.
Швидкість повітря, що викликає флюїдизацію, залежить від ряду параметрів, таких як:
Розмір частинок палива.
Щільність суміші повітря та палива.
Тому ці параметри беруться до уваги при маніпулюванні швидкістю потоку повітря для досягнення бажаної швидкості спалювання. При флюїдизованому спалюванні швидке змішування забезпечує рівномірність температури. Основна перевага системи флюїдизованого спалювання полягає в тому, що можна використовувати комунальне сміття, шлам з водозборних споруд, біомасу, сільськогосподарські відходи та інші високовологійні види палива для генерації тепла.
Флюїдизована печі має замкнутий простір з основою, яка має відкриття для допуску повітря. Дроблений вугіль, зола та дроблений доломіт або вапняк змішуються в розсіві печі, а потім через розсів проходить повітря з високою швидкістю, входячи знизу печі.
З постійним збільшенням швидкості повітря досягнеться такий етап, коли опади тиску через розсів стануть рівними вагі перерізу розсіву, і ця особлива критична швидкість називається мінімальною флюїдизаційною швидкістю.
З подальшим збільшенням швидкості повітря розсів почне розширюватися і дозволяти проходження додаткового повітря у вигляді бульбашок. Коли швидкість повітря становить 3-5 разів більше критичної, розсів нагадує насильливо киплячу рідину. Зображення флюїдизованого спалювання надано на малюнку нижче:
Труби парогенератора прямо занурені в флюїдизований розсів, і труби, будучи в прямому контакту з палаючими частинками вугілля, забезпечують дуже високі темпи передачі тепла. Через це розмір одиниці значно зменшується, а також забезпечується спалювання з дуже високою ефективністю.
Типи флюїдизованого спалювання
Флюїдизоване спалювання (FBC) може бути в 2 варіантах, а саме:
Вертикальний тип FBC: Зазвичай використовуються в менших установках, і мають можливість виробляти пар до 6 тонн на годину. Їх вертикальна форма зменшує загальні розміри парового котла, і є дуже ефективними в установках, де обмежена площа.
Горизонтальний тип FBC: Мають майже в 10 разів більшу продуктивність, порівняно з вертикальним типом флюїдизованого спалювання. Вони можуть виробляти до 60 тонн пари на годину, і розташовані горизонтально відносно труб котла. Висока продуктивність горизонтального типу флюїдизованих котлів, поєднана з їх високою ефективністю, робить їх дуже бажаним вибором для вугільних теплових електростанцій.
Переваги та недоліки флюїдизованого спалювання
FBC широко використовується сьогодні в усіх великих електростанціях по всьому світу завдяки численним перевагам, які воно надає порівняно з іншими домінуючими методами спалювання. Нижче наведено деякі з них:
Висока термічна ефективність.
Проста система вилучення золи, яку можна перетворити на цемент.
Короткий період введення в експлуатацію та монтажу.
Повністю автоматизована, що забезпечує безпечну роботу, навіть при екстремальних температурах.
Ефективна робота при температурах до 150°C (тобто, добре нижче температури сплавлення золи).
Зменшене дроблення вугілля тощо (підрізне вугілля не є необхідністю).
Система швидко реагує на зміни в потребах завантаження завдяки швидкому встановленню термічного рівноваги між повітрям і частинками палива в розсіві.
Робота флюїдизованої печі при нижчих температурах допомагає зменшити забруднення повітря. Робота при нижчих температурах також зменшує утворення оксидів азоту. Додавання до печі доломіту (кальцієво-магнієвого карбонату) або вапняку (кальцієвого карбонату) також може зменшити викиди оксидів сульфуру в атмосферу, якщо це необхідно.
З урахуванням всіх цих переваг флюїдизованого спалювання, де флюїдизоване спалювання виявляється найкращою альтернативою, доступною сьогодні, головний недолік цієї системи полягає в тому, що потужність вентилятора повинна підтримуватися на значно високому рівні, оскільки повітря повинно постійно поставлятися з дуже високим тиском для підтримки розсіву. Це, в свою чергу, збільшує витрати на експлуатацію допоміжних одиниць установки. Проте це компенсується високими значеннями ефективності, які надає FBC.
Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, зв'яжіться для видалення.
