연료의 최대 연소 효율을 얻기 위해서는 보일러 가마 내에서 연료의 완전한 연소가 필요합니다. 이를 위해 충분한 공기 공급과 연료와 공기의 적절한 혼합이 주요 요구 사항입니다. 또한, 올바른 연소를 위한 연료 입자의 적절한 공급도 유지되어야 합니다.
연소는 증기 보일러의 지정된 온도를 생성하고 일관되게 유지해야 합니다.
또한, 증기 보일러의 발화 방법은 시스템이 쉽게 처리될 수 있으며, 운영 및 유지 관리가 최소화되어야 합니다. 주로 두 가지 증기 보일러의 발화 방법이 있습니다. 하나는 고체 연료 발화이고, 다른 하나는 분쇄 연료 발화입니다.
하나씩 살펴보겠습니다.
주로 두 가지 유형의 고체 연료 발화 시스템이 있습니다.
수동 발화
기계식 스트로크 발화
작은 크기의 보일러는 수동 발화 시스템으로 운전할 수 있습니다. 이 시스템은 과거에 석탄 기관차를 구동하는 데 일반적으로 사용되었습니다. 여기서는 삽으로 자주 석탄 조각을 가마에 넣습니다.
석탄이 기계식 스토크를 통해 증기 보일러 가마에 넣어질 때, 이 발화 방법은 기계식 스토크 발화라고 합니다. 주로 두 가지 유형의 기계식 스토크 발화 시스템이 있습니다.
여기서는 그레이트 위에서 연소가 발생합니다. 일차 공기는 그레이트 아래로 공급됩니다. 이차 공기는 그레이트 상부에서 허용됩니다. 석탄이 연소되면 신선한 석탄으로 밀려내려갑니다. 신선한 석탄은 다음과 같이 램을 사용하여 그레이트 위로 밀어넣습니다.
점화는 일차 공기 흐름과 반대 방향으로 아래로 발생합니다. 불순물은 침전층을 통해 필터링되고 완전히 연소됩니다. 연소 속도는 높습니다. 가벼운 재와 연소 가스는 일차 공기와 함께 대기로 날아갑니다. 무거운 재는 그레이트 위로 내려가 결국 재함에 떨어집니다.
여기서는 석탄이 체인 그레이트 위에서 연소되며, 체인 그레이트는 천천히 앞으로 계속 이동하며, 석탄이 가마의 첫 번째 끝에서 마지막 끝까지 이동하는 동안 연소가 발생합니다. 연소가 끝날 때, 무거운 재는 중력 작용에 의해 그레이트 체인이 컨베이어 벨트처럼 움직일 때 재함으로 떨어집니다. 가벼운 재 입자와 연소 가스는 일차 공기와 함께 날아갑니다.
석탄의 최대 열량 값을 얻기 위해 석탄은 미세한 분말로 분쇄되고, 충분한 공기와 혼합됩니다. 석탄 분말과 공기의 혼합물은 증기 보일러 가마에서 발화되어 가장 효율적인 연소 과정을 달성합니다. 분쇄 연료 발화는 가장 현대적이고 효율적인 보일러 발화 방법입니다.
분쇄로 인해 석탄의 표면적이 훨씬 커지고, 이 방법에서는 연소에 필요한 공기가 훨씬 적습니다. 필요한 공기와 연료의 양이 적기 때문에, 이 방법의 보일러 발화에서는 열 손실이 훨씬 적습니다. 따라서 온도는 쉽게 지정된 수준에 도달할 수 있습니다. 연소가 가장 효율적이기 때문에 분쇄 석탄 발화는 증기 보일러의 전체 효율을 증가시킵니다. 더 가벼운 석탄 가루를 다루는 것이 더 무거운 석탄 조각을 다루는 것보다 훨씬 쉽기 때문에, 가마로의 연료 공급을 제어함으로써 보일러의 출력을 쉽게 제어할 수 있습니다. 따라서 시스템 부하의 변동을 부드럽게 처리할 수 있습니다.
이러한 장점들 외에도, 분쇄 석탄 발화 시스템은 여러 단점이 있습니다. 예를 들어
이 플랜트를 설치하는 초기 비용이 매우 높습니다.
초기 비용뿐만 아니라, 별도의 분쇄 플랜트를 설치하고 추가로 운영해야 하므로 운영 비용도 상당히 높습니다.
고온으로 인해 배기 가스를 통한 열 손실이 많습니다.
이 종류의 보일러 발화 방법은 항상 폭발의 위험이 있습니다.
배기 가스에서 미세한 재 입자를 걸러내는 것은 어렵고 비쌉니다. 게다가, 분쇄 시스템에서는 배기 가스에 있는 재 입자의 양이 더 많습니다.
분쇄 과정은 여기서 간략하게 논의하겠습니다.
먼저 석탄은 예비 분쇄기로 분쇄됩니다. 석탄은 2.5cm 이하로 분쇄됩니다.
그런 다음 이 분쇄된 석탄은 자기 분리기를 통해 석탄에서 철 성분을 분리합니다. 철은 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 분쇄 중 철 입자가 스파크를 일으켜 원하지 않는 화재 위험이 발생합니다.
그 후, 분쇄된 석탄은 분쇄 전에 적절히 건조됩니다. 건조 작업 후 수분 함량은 2% 미만이어야 합니다.
그런 다음 석탄은 볼 밀에서 다시 미세한 입자로 분쇄됩니다. 이 과정은 분쇄라고 합니다.
이 분쇄된 석탄은 공기와 함께 분사되어 유체로 가마에 넣습니다.
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