ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОАУДИТА

СПОСОБЫ СЖИГАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА

Если за определяющий параметр взять скорость движения воздуха wE относительно скорости движения частиц топлива ут, то по этому параметру выделяют четыре технологии сжигания топлива.

1. В плотном фильтрующем слое (wE >> ут).

Применяется только для кускового твердого топлива, которое распределяется на колосниковой решетке. Слой топлива продувается воз­духом со скоростью, при которой устойчивость слоя не нарушается.

Видимое тепловое напряжение колосниковой решетки составляет QR = 1,1.1,8 МВт/м2.

2. В кипящем или псевдоожиженным слое (wE > Ут).

При увеличении скорости воздуха динамический напор может достиг­нуть, а затем и превысить гравитационную силу частиц. Устойчивость слоя нарушится и начнется беспорядочное движение частиц, которые будут подниматься над решеткой, а затем совершать возвратно-поступательное движение вверх и вниз. Скорость потока, при которой нарушается устойчи­вость слоя, называется критической. Увеличение ее возможно до скорости витания частиц, когда они выносятся потоком газов из слоя.

Значительная часть воздуха проходит через кипящий слой в виде «пу­зырей» (газовых объемов), сильно перемешивающих мелкозернистый ма­териал слоя, в результате процесс горения по высоте протекает практиче­ски при постоянной температуре, что обеспечивает полноту выгорания то­плива.

Для кипящего псевдоожиженного слоя характерна скорость воздуха 0,5.4 м/с, размер частиц топлива 3.10 мм, высота слоя не более 0,3 .0,5 м. Тепловое напряжение объема топки QV = 3,0.3,5 МВт/м3.

В кипящий слой вводят негорючий заполнитель: мелкий кварцевый песок, шамотную крошку и др. Концентрация топлива в слое не превышает 5 %, что позволяет сжигать любое топливо (твердое, жидкое, газообразное, включая горючие отходы). Негорючий наполнитель в кипящем слое может быть активным по отношению к вредным газам, образующимся при горе­нии. Введение наполнителя (известняка, извести или доломита) дает воз­можность перевести в твердое состояние до 95 % сернистого газа.

3. В потоке воздуха (wE и ут) или факельный прямоточный процесс. Частицы топлива оказываются взвешенными в газовоздушном потоке и начинают перемещаться вместе с ним, сгорая во время движения в преде­лах топочного объема. Способ отличается слабой интенсивностью, растя­нутой зоной горения, резкой неизотермичностью; требуется высокая тем­пература среды в зоне воспламенения и тщательная подготовка топлива (распыливание и предварительное перемешивание с воздухом). Тепловое напряжение объема топки QV и 0,5 МВт/м3.

4. Циклонное сжигание топлива (wE < ут). Частица или капля топлива циркулирует по организованному контуру потока столько раз, сколько не­обходимо для ее полного сгорания. При этом достигается наибольшая ско­рость сгорания с одновременной интенсификацией массопереноса. Тепло­вое напряжение объема топки QV и 1,3 МВт/м3.