Metode de ardere a combustibilului solid. Tablouri de cazane și metode de combustie a combustibililor. Cuptoare de deductive ale camerei
Tipuri de dispozitive din fibre.
Dispozitivul cuptorului sau firexul, fiind elementul principal al unității cazanului, este destinat pentru arderea combustibilului pentru a evidenția căldura în IT și producerea de produse de combustie cu o temperatură mai mare. În același timp, cuptorul servește ca dispozitiv de transfer de căldură, în care transferul de căldură are loc din zona de ardere la suprafețele înconjurătoare ale încălzirii cazanului, precum și un dispozitiv pentru captarea și îndepărtarea unora dintre resturile focale la ardere combustibil solid.
Prin metoda de ardere a combustibilului, dispozitivele cu cuptor sunt împărțite în strat și cameră. În cuptoarele de straturi, combustibilul de căptușeală solid în strat este combinat, în cuptoarele de cameră - combustibil gazos, lichid și cu praf în suspensie.
În instalațiile moderne ale cazanelor, sunt utilizate în mod obișnuit trei metode principale de ardere a combustibilului solid (fig.14): un strat stratificat, vortex.
Cuptoare de strat. Cuptoarele în care se administrează stratul de combustibil solid este numit strat. Acest cuptor constă dintr-o grilă de grătare care susține un strat de combustibil forfetat și un spațiu de ardere în care substanțele volatile combustibile ard. Fiecare cuptor este destinat pentru arderea unui anumit tip de combustibil. Designul cuptoarelor este diversificat, iar fiecare dintre ele corespunde unei metode specifice de combustie. Din mărimea și designul cuptorului, productivitatea și eficiența instalației cazanului sunt dependente.
Smochin. paisprezece. Procesele de combustie a combustibilului: a - strat, 6 - Torță, in-Vortex
Cuptoarele de straturi pentru arderea unei varietăți de tipuri de combustibil solide sunt împărțite în interior și detașabil, cu grătar orizontal și înclinat, cu grătare.
Gândiți-vă, situat în interiorul înfășurării cazanului, se numește internă și situată în afara alpinismului și, în plus, atașată la cazan - la distanță.
În funcție de metoda de alimentare cu combustibil și de organizarea întreținerii, diluanții stratului sunt împărțiți în manual, semi-mecanic și mecanizat.
Fixurile manuale se numesc cele în care toate cele trei operații - furnizarea de combustibil în cuptor, accentul pus pe îndepărtarea zgurii (reziduuri focale) din cuptor - se face printr-un mecanicist manual. Aceste cuptoare au o grilă orizontală de grătar.
Semi-tech Firexes Sunați-i pe cei în care unul sau două operații sunt mecanizate. Acestea includ a mea cu
Grilele de clonare în care combustibilul încărcat manual în carieră, deoarece straturile inferioare prezintă gradul înclinat de acțiunea propriei mase.
Topuri mecanizate Sunați pe cei în care alimentarea cu combustibil cuptorului, focalizarea și îndepărtarea din cuptorul reziduurilor focale.
Ryas 15. Scheme pentru arderea combustibilului solid în strat.
a-cu grătar orizontal manual, B - cu un preîncărcător pe un strat fix, în - cu o bară incomparabilă, G - cu o grilă de grătar înclinat, d - verticală, E - cu o rețea cu lanț de cursa dreaptă, F - cu o reversă Lattice cu un reîncărcare a produs unitate mecanică fără intervenția manuală a șoferului.
Combustibilul din focuri de pompieri vine cu un flux continuu.
Cuptoarele de straturi pentru arderea combustibilului solid (figura 15) sunt împărțite în trei clase:
Luminările cu o grila fixă \u200b\u200bde grătar pe care i-l nemișcat L cu un strat de combustibil pe acesta, la care cuptorul include, cu un grătar orizontal realizat manual (fig.15, A și B). Pe această rețea, pot fi arse toate tipurile de combustibili solizi, dar datorită întreținerii manuale, se utilizează sub cazane cu o capacitate de abur până la 1-2 t / h. Cuptoarele cu filete în care sunt încărcate continuu în mod mecanic combustibilul proaspăt și îl împrăștie de-a lungul suprafeței gridului de grătar, sunt instalate sub cazane cu o capacitate de abur de până la 6,5-10 t / h ignifuguri de foc cu un grătar fix și se deplasează stratul de combustibil (fig.15, b, ghidul) la care sunt cuptoarele cu o bandă adezivă și o cutie de pompieri cu o grilă de grătar înclinat. În cuptoarele cu o bară descoperită, combustibilul se deplasează de-a lungul unui grătar orizontal fix, cu o plantă specială a unei forme speciale care face o mișcare reciprocă de-a lungul unei grilă de grătar.
Aplicați-le pentru arderea cărbunelui brun sub boilere cu o capacitate de abur până la 6,5 \u200b\u200bt / h
În cuptoarele cu grilă înclinată, combustibilul proaspăt încărcat în cuptor de mai sus, dar luarea în considerare a gravitației sub acțiunea glazurilor de gravitate în partea inferioară a cuptorului.
Astfel de cuptoare sunt utilizate pentru a arde deșeurile de lemn sub cazane cu o capacitate de aburi de până la 2,5 t / h cuptoare de mare viteză a sistemului VV Pomerantsev, utilizate pentru arderea unui turbă de tăiere sub cazane cu o capacitate de aburi până la 6,5 \u200b\u200bt / h pentru arderea deșeurilor de lemn sub cazane 80 t / h incendii cu grătar mecanic în mișcare (figura 15, e și g) de două tipuri: direct și invers.
Litticul de lanț al întoarcerii drepte se deplasează de pe peretele frontal spre peretele din spate al cuptorului. Combustibilul de la grila vine în gravitate. Grila de transmisie a lanțului se deplasează de pe spate la peretele frontal al cuptorului. Combustibilul din grila de grătar este furnizat de relocare. Fune-urile cu grile de prindere a lanțului sunt utilizate pentru arderea pietrei, cărbunelui brun și antrachilor sub cazane cu o capacitate de aburi de la 10 la 35 t / h.
Cameră de protecție a camerei (torță). Cuptoarele de cameră (fig.16) sunt utilizate pentru arderea combustibililor solizi, lichizi și gazoși. În același timp, combustibilul solid trebuie să fie pre-șlefuirea într-o pulbere subțire în instalații speciale de pregătire a prafului - mori rezistenți la carbon, iar combustibilul lichid este pulverizat în picături foarte mici în duzele de combustibil. Combustibilul gazos nu necesită pregătire preliminară.
Metoda de pavilion permite arderea cu fiabilitatea și eficiența ridicată a celor mai diferite și cele mai scăzute tipuri de combustibil. Combustibilii solizi în starea de tip praf sunt arși sub cazane cu o capacitate de abur de la 35 t / h și de mai sus și lichide și gazoase sub cazane de produse de vapori.
Cuptoarele camerei (tortă) sunt camere prismatice dreptunghiulare efectuate din cărămidă refractară sau din beton refractar. Pereții camerei de ardere din interior sunt acoperite cu un sistem de țevi de fierbere - ecrane de apă din fibră. Acestea sunt o suprafață eficientă a încălzirii cazanului, care reapare o cantitate mare de căldură emisă de o torță, protejând în același timp zidăria camerei de ardere din uzură și timp sub acțiunea temperaturii ridicate a lanternelor și a zgurii topite.
Prin metoda de îndepărtare a zgurii, flăcările pentru combustibilul de tip praf sunt împărțite în două clase: cu adorație de zgură solidă și lichidă.
Camera cuptorului cu designer de zgură solidă (fig.16, a) din partea inferioară are o formă în formă de pâlnie, numită o pâlnie rece 1. Picăturile de zgură care ies din torță se încadrează în această pâlnie, se solidifică datorită temperaturilor mai scăzute în pâlnie, granulat. În unele boabe și prin gâtul 3, dispozitivul de coaching 2 se încadrează în camera cuptorului B cu zgură lichidă (fig.16, b) se efectuează cu un fund 7 orizontal sau ușor înclinat, care în partea inferioară a bobinei Ecranele au izolație termică pentru a menține o temperatură mai mare decât temperatura. Topirea cenușii. Slama topită, care a căzut de la o torță pe sub, rămâne în starea topită și urmează din cuptor prin fluturașul 9 la tubul de acceptare a zgurii 8, umplut cu apă, se întărește și crăpături în particule mici.
Cuptoarele de zgură de lichid sunt împărțite în cameră cu o singură cameră și în două camere.
În cuptorul cu două camere, camera de combustie a combustibilului și camera de răcire a produselor de combustie. Camera de combustie este acoperită în mod fiabil cu izolație termică pentru a crea o temperatură maximă pentru a obține în mod fiabil o zgură lichidă.
Flăcările pentru combustibili lichizi și gazoși sunt uneori efectuați cu un subset orizontal sau ușor înclinat, care uneori nu este ecranat. Locația arzătoarelor în camera de căldură se face pe pereții din față și laterală, precum și pe colțurile ei. Arzatoarele sunt debit direct și rotire.
Metoda de ardere a combustibilului este aleasă în funcție de tipul și tipul de combustibil, precum și de ieșirea de abur a unității cazanului.
3.2 Arderea combustibilului gazos
Temperatura minimă la care amestecul este aprins se numește temperatura de aprindere. Valoarea acestei temperaturi pentru diferite gaze nu este aceeași și depinde de proprietățile termofizice ale gazelor combustibile, conținutul combustibilului în amestec, condițiile de aprindere, condițiile de îndepărtare a căldurii în fiecare dispozitiv specific etc.
Gaz de combustibil într-un amestec cu un oxidant ars într-o torță. Există două metode de ardere a gazului într-o torță - cinetică și difuzie. Când arderea cinetică înainte de începerea arsurilor, gazul este pre-amestecat cu un agent de oxidare. Gazul și oxidantul sunt alimentate mai întâi într-un dispozitiv de arzător de amestecare. Combustarea amestecului este efectuată în afara mixerului. În acest caz, rata de combustie nu trebuie să depășească viteza reacțiilor chimice de combustie a TGR \u003d TX.
Arderea de difuzie apare în procesul de amestecare a gazului combustibil cu aer. Gazul intră în volumul de lucru separat de aer. Rata procesului va fi limitată la viteza de amestecare a gazului cu aer Tgor \u003d TFIZ.
Rezistența metodei de ardere poate fi numită proprietățile sale:
Rezistență ridicată la flacără la schimbarea încărcăturilor termice;
Lipsa de flacără alunecoasă;
Uniformitatea temperaturii pe lungimea flăcării.
Dezavantajele difuzării acestei metode de incinerare includ:
Probabilitatea degradării termice a hidrocarburilor;
Nevoie de volume mari de ardere;
Intensitate scăzută de ardere, probabilitatea de combustie incompletă a gazului.
Metoda de combustie cinetică se caracterizează prin faptul că amestecul de gaze-aer a fost complet preparat în interiorul arzătorului, arzând într-o torță scurtă, cu un con transparent albastru într-o torță scurtă. Astfel, arderea combustibilului este efectuată pe suprafața acestui con, numită frontul arderii cinetice.
Avantajele unei astfel de metode de combustie includ:
Probabilitatea unei lipse chimice de livrare;
Lungimea flacără mică;
Torță de temperatură ridicată.
Necesitatea de a stabiliza flacăra de gaz este un dezavantaj al metodei de ardere a gazelor cinetice.
În plus, există ardere mixtă (difuzună-cinetică). În acest caz, gazul este pre-amestecat cu o anumită cantitate de aer, apoi amestecul rezultat intră în volumul de lucru, unde restul aerului este separat separat.
În semnele de pompieri ale unităților cazane, sunt utilizate în principal metodele cinetice și combustibile mixte.
Arzatoarele cu gaz pot fi clasificate conform următoarelor caracteristici:
a) de-a lungul lungimii lanternei rezultate pe flacără lungă și pe stratul scurt;
b) luminozitatea flacării pe o lanternă strălucitoare sau slabă;
c) pe căldura arderii gazului ars pe arzătoarele pentru gazele de înaltă calorii și cu calorii mici;
d) prin presiune în fața arzătorului la presiune scăzută și înaltă;
e) prin numărul de conducte de alimentare pe unul și două fire și așa mai departe.
Una dintre caracteristicile esențiale este metoda de amestecare a gazului incisibil cu aerul necesar pentru ardere. Conform acestui semn, arzătorul poate fi împărțit în următoarele trei tipuri:
1) arzătoare fără gaz de amestecare cu aer. Gaz și aer, în cantitatea necesară pentru ardere, servesc separat prin canalele de arzător corespunzătoare. Amestecul combustibil este format într-o torță în procesul de amestecare turbulentă de gaz și aer după ieșirea din arzător. De exemplu, ca arzător de acest tip, poate fi adus un arzător tubular pentru gazele cu conținut scăzut de calorii (Figura 1). Gazul intră prin colectorul de gaz și conducta atașată la ea, iar aerul prin colectorul opus în spațiul intercouplat. Amestecarea are loc în fluxurile cu jet de cerneală la ieșirea țevilor.
Figura 1 - Arzătoare tubulare pentru gazele cu conținut scăzut de calorii
Aceste arzătoare sunt folosite pentru a arde gaze cu conținut scăzut de calorii în cantități mari și în tehnica cuptorului, când este necesar să aibă o lanternă strălucitoare întinsă, cu un transfer de căldură mai uniform de-a lungul lungimii spațiului de lucru al cuptorului.
2) arzătoare ale amestecării preliminare. Arzatoarele care lucrează la principiul incinerării cinetice sunt utilizate în cazurile în care este necesar să ardă gaz cu volum de tensiune termică ridicată și o secțiune transversală a camerei de comandă (10-40) 103 kW / m 3 K (50-80) 103 kW / m 2 cu o nevăză chimică minimă și cu o flacără scurtă de fluidă scurtă. Amestecarea preliminară este efectuată în mixere, dintre care amestecul preparat intră în arzător. Acest tip include tuneluri și alte tipuri de arzătoare ale unui amestec omogen gaz-aer, obținut prin amestecare preliminară a gazului cu aer în mixere de diferite modele.
În puterea termică, arzătoarele de injectare ale tipului de tunel (Figura 2) au fost larg răspândite, ceea ce asigură autorizarea unui raport constant de costuri de gaz și aer și să permită arderea gazelor cu praf. Arzatoarele sunt mai rezistente la căldură și au crescut lățime de bandă la rezistențe scăzute.
Figura 2 - Arzătoare de injectare cu canal de tunel ceramic
a - arzător cu un singur fir cu tunel cu un singur canal; B - arzător cu două fire cu tunel de apă
La o presiune ridicată a gazului incisibil, se utilizează arzătoare cu cablu (figura 2a) cu aer din atmosferă și atunci când arde gaz cu presiune scăzută, arzătoare cu două fire (figura 2b) cu alimentarea cu aer forțată. Arzătoare cu injecție cu un singur fir au primit, de asemenea, larg răspândite, în care camera de amestecare cilindrică se termină cu un canal non-ceramic, iar difuzorul metalului este o confuzie.
3) arzătoare cu amestecare parțială. Aceste arzătoare sunt echipate cu mixere scurte în care are loc amestecarea parțială. Amestecarea continuă și se termină într-o lanternă în procesul de combustie.
Arzătoarele care lucrează la acest principiu sunt utilizate pe scară largă în domeniul energiei pentru arderea gazelor naturale.
În arzătoarele cu amestecare parțială pentru gazele cu conținut scăzut de calorii, în special în arzătorul VNiimt pentru gazul de domeniu (Figura 3), datorită cheltuielilor de gaze și aerului proporțional și aerului sunt furnizate cu fluxuri plane alternante prin canalele din forcaparație, Canalele care începe amestecul și arderea. Procesul de amestecare și combustie continuă și se termină pe canalele de ieșire. Secțiunea transversală a tunelului arzătorului este determinată de numărul de produse de combustie și de viteza celor făcute în 30-40 m / s.
Figura 3 - Arzătorul pentru gazul de domeniu
În concluzie, trebuie remarcat particularitatea tipului de combustie de difuzie asociat cu prezența incompletării chimice a arderii. În flacăra laminar de difuzie, temperatura atinge valoarea maximă în zona de ardere. Gazul care curge din arzător înainte de a intra în zona de combustie este încălzit datorită căldurii care se propagă din flacără ca conductivitate termică și prin difuzarea produselor cu combustie fierbinte. Unele gaze, cum ar fi hidrogen și monoxid de carbon, sunt rezistente la căldură și atunci când sunt încălzite la temperaturi 2500-3000 o, își păstrează structura moleculară. Arderea gazelor rezistente la căldură apare într-o torță transparentă de culoare în formă de palidă.
Gazele care conțin compuși hidrocarburi sunt instabili de căldură. În cazul arderii acestor gaze, încălzirea în zona reducătoare în absența oxigenului determină descompunerea lor pentru a forma funingine și hidrogen. Descompunerea gazelor care conțin hidrocarburi curge mai intense decât cea mai mare temperatură, în timp ce, în același timp, ponderea hidrocarburilor severe, complexe, dificil de ars. De exemplu, descompunerea metanului începe la o temperatură de aproximativ 680-700 ° C. Atunci când este încălzit, 26% din metan este descompus fără a accesa aerul la 950 ° C și când este încălzit la 1150 ° C, este de 90%.
În flacără, particule fine de funingine și carbon liber, dimensiunile cărora sunt extrem de mici și alcătuiesc zecile microni, fluturând în detrimentul căldurii distinse în timpul arderii, emit mai mult sau mai puțin luminos, provocând o strălucire flacără .
Arderea difuziei particulelor se realizează relativ lent, ca urmare a căruia o parte din carbonul liber și hidrocarburile grele nu are timp să ardă și frunzele de torță sub formă de funingine. Prezența carbonului conform echilibrului C + CO 2 \u003d\u003d 2SO cauzează educația CO. Cantitatea de carbon, hidrocarburi grele și co, prezent în produsele de combustie, determină valoarea inconsecvenței chimice.
3.2 Combustibil de combustibil
Combustibilul lichid principal utilizat în energia termică și ingineria industrială este combustibil. În instalațiile cu putere redusă, un amestec de kerosen tehnică cu rășini, de asemenea, utilizează.
Cea mai mare utilizare a fost metoda de combustie din starea pulverizată. Această metodă poate accelera în mod semnificativ combustia și poate obține tensiuni termice ridicate ale volumelor de camere de ardere datorită creșterii suprafeței contact de combustibil cu agentul de oxidare.
Procesul de ardere a combustibilului lichid poate fi împărțit în următoarele etape:
1) încălzirea și evaporarea combustibilului;
2) formarea unui amestec combustibil;
3) aprinderea unui amestec combustibil dintr-o sursă străină (scântei, spirale fierbinți etc.);
4) Arderea de fapt a amestecului.
Definiția debitului teoretic și valid de combustibil combustibil combustibil combustibili combustibili substanțe combustibile interacționează cu oxigenul de aer într-un anumit raport cantitativ. Consumul de oxigen și numărul produselor de combustie rezultate se calculează utilizând ecuațiile de combustie care sunt înregistrate timp de 1 km din fiecare componentă combustibilă.
La cazanele de unități de putere puternice cu gaze, fără utilizarea oricăror măsuri atunci când lucrează la gaz, concentrația nr. X în produsele de combustie este de 650-1050 mg / m 3.
Metodele tehnologice de suprimare a NO X se bazează pe o scădere a temperaturii și a conținutului de oxigen din zona de ardere activă, precum și crearea de zone în camera de căldură cu un mediu reducător, în cazul în care produsele de combustie incompletă, care intră în Interacțiunea cu oxidul de azot formulat, conduc la restaurarea NO X la azotul molecular.
Pe baza datelor experimentale și a experienței practice, pot fi implementate următoarele metode tehnologice principale de reducere a cazanelor cu gaz, pot fi implementate:
Introducerea modurilor cu valori mici α;
Cu un accident vascular cerebral de ardere - a coborât α pe marginea apariției neplătirii chimice a arderii;
Reciclarea gazelor de ardere prin arzătoare într-un amestec cu aer;
Arderea combustibilului în două trepte, care poate fi implementată în proiectarea arzătoarelor sau în cuptor în ansamblu;
Arderea combustibilului în trei trepte (cea mai potrivită pentru aplicarea cazanelor noi);
Aplicarea arzătoarelor speciale;
Injectarea apei (reduceți NO x cu 20-25%, dar duce la o scădere a CPD a cazanului aproximativ 0,8%);
Două ecrane de undă (pentru cazanele noi);
Metode speciale de combustie (de exemplu, strat de fierbere);
Scăderea temperaturii aerului cald;
Arderea gazului în două etape a atins reducerea oxizilor de azot 40%;
Utilizarea simultană a mai multor metode tehnologice, este posibilă reducerea emisiilor de NOx în 4-5 și uneori;
Deoarece, la arderea combustibililor cu gaz gaz, NOxul format este în principal oxizi de azot termic, apoi, de regulă, măsurile intra-optice vizează o scădere a temperaturilor locale și a excesului de aer.
Reducerea excesului de aer furnizat la combustia combustibilului reduce formarea atât a NOxului termic, cât și a combustibilului;
Efectul maxim de reducere a ieșirii NOx este observat când gazele de ardere sunt introduse împreună cu aerul sau canalele arzător separate.
Metoda cea mai versatilă de suprimare a NOx pentru cazanele cu gaz este metoda incinerării pasului.
Cu un aranjament multi-nivel al lanternelor, un mijloc eficient de reducere a emisiilor de oxizi de azot este combustibilul cu combustibil neticliometric, care este implementat datorită organizării a două zone de combustie care diferă într-un exces de oxidant și temperatură. În prima zonă, scăderea formării NOx are loc datorită unei scăderi a concentrației active de oxigen în zona de ardere cu α< 1 (α = 0,9÷0,95), а во второй зоне - за счет снижения температуры в ядре факела при сжигании топлива с α > 1.0 (α \u003d 1,25 ÷ 1,35) atunci când se mențină un exces general de aer la α "t \u003d 1,05.
Atunci când lucrează la gaz și la utilizarea simultană a reciclării gazelor de ardere, arderea pas cu pas și injectarea de apă în cutia de pompieri, a fost posibilă reducerea concentrației de produse de combustie nr. X de la 1,05 la 0,18 g / m 3 (de aproape 6 ori) ;
Cu utilizarea simultană a arsurilor și redistribuirii cu combustibil și a aerului pe arzătoare, concentrația nr. X este redusă de la 0,34 până la 0,19 g / m3 (de 1,8 ori) atunci când funcționează pe un gaz și de la 0,29 până la 0,15 / m 3 (1,9 ori) atunci când lucrați la ulei de combustibil;
Când se utilizează reciclarea gazelor de ardere în cantitatea de 20%, concentrația nr. X este redusă de la 0,3 până la 0,15 g / m3 (de 2 ori);
Odată cu utilizarea simultană a arzărilor de gaze și a reciclarea gazelor de ardere, concentrația nr. X este redusă de la 0,26 la 0,085 g / m 3 (de 3 ori);
Proprietatea pozitivă a arzătorului fără flacără este că produsele de combustie după ele conțin substanțial mai puțin decât cele mai dăunătoare produse de creștere - carbon și oxizi de azot N0;
Încălzirea preliminară a uleiului de combustibil de până la 200 ÷ 250 ° C (comparativ cu modul de încălzire normală la 130 ° C) reduce puterea x 2-3 ori.
Datele și analiza altor materiale arată că rezultatul realizat depinde de tipul de cazan, de nivelul inițial al concentrațiilor nr. X și metoda tehnologică de suprimare. Cele mai bune rezultate dau utilizarea simultană a arderii pasului și reciclarea gazelor de ardere.
3.3 Arderea combustibilului solid
Procesul de combustie constă în următoarele etape:
1) DOSS combustibil și încălzirea la temperatura de la începutul ieșirii substanțelor volatile;
2) aprinderea substanțelor volatile și a arderii acestora;
3) Coca de încălzire la aprindere;
4) substanțe combustibile de ardere din cocs. Aceste etape, uneori, parțial, suprapune unul la altul.
Pregătirea cărbunelui și tehnologiile de ardere s-au dezvoltat în timpul secolelor XIX și XX, deoarece consumul industrial crește.
Până în prezent, sunt utilizate multe tehnologii de preparare a cărbunelui. Cu toate acestea, interesele practice sunt tehnologii care combină atât eficiența economică ridicată, cât și o puritate ecologică ridicată.
Aceste tehnologii includ:
arderea pseudo-faucibilă a amestecului de reproducere a prafului;
arderea torței de suspensie a apei de cărbune;
arderea cărbunelui într-un strat de fierbere;
Metoda de combustie de ardere la temperaturi scăzute;
Tehnologia incinerării stadiului de cărbune de praf;
Tehnologia de combustie a combustibilului glisant la temperaturi ridicate
circulația stratului de fierbere (ICCC).
Luați în considerare aceste tehnologii în detaliu.
3.3.1 pseudofaste arsuri
Prepararea cărbunelui la această metodă de incinerare se află într-o sare uscată a combustibilului inițial cu umiditate de până la 21% în mori centrifugale pentru a obține particule de cărbune omogene cu o dimensiune medie (dispersie) 50-300 mKM care formează praf de cărbune.
Praful gătit intră în colecția de vibratoare a unui separator de bucker, unde particulele de cărbune cu mai mult de 70 microni sunt evacuate înapoi la moară, iar particulele cu o dimensiune de 50-70 și mai puțin μm sunt absorbite de aparatul cu jet, fitinguri pompate (la Temperatura +300 ° C și mai mult) Aerul, având un amestec de praf uscat (PUVP).
Mai mult, PUVP-ul este alimentat în aer pentru a combina arzătoarele cu o ieșire redusă de oxid de azot.
Cu ajutorul arzătoarelor, amestecul este pulverizat în volumul de ardere și este aprins, formând o torță similară cu un ulei de combustibil. Pentru încălzirea primară a particulelor de cărbune și menținerea continuă a procesului de combustie sub partea rădăcină a torței
o cantitate mică de combustibil lichid sau gazos este nitizată, formând o lumină de fundal.
Arderea de cărbune pseudo-faucibilă este omogenă, ca rezultat al suprafeței totale a combustibilului și a contactului de oxidant este maximul posibil, iar coeficientul exces de aer pentru organizarea de combustie a acestui tip de combustibil este minim și nu este mai mult decât 1.3.
Tehnologia considerată de pregătire și combustie a cărbunelui și-a arătat eficiența ecologică și economică ridicată la cazanele de mare putere din Marea Britanie, în special Ouborough și Longannet, și în centralele de cazane de TPP mari din Franța, SUA, Canada și Taiwan.
Procesul tehnologic al arderii cărbunelui Pseudo-Factor este îmbunătățit în mod constant în centrele experimentale Mitsuibcock și Ratcliffe situate în Scoția și Anglia.
3.3.2. Arderea fabricii
Pentru prima dată, această metodă de ardere a cărbunelui a fost propusă, dezvoltată și testată în Rusia. Prepararea cărbunelui la ardere include măcinarea în minge sau mori de tambur pentru a obține particule omogene de cărbune cu o dimensiune de cel mult 40-50 microni. După aceasta, praful de cărbune rezultat este amestecat cu apă proaspătă și o suspensie carbohidrată grosieră (UVS ) este pregătit, care include 65-70% cărbune. și 30-35 la sută din apă. În plus, pompele cu șurub UVC sunt furnizate arzătoarelor de combustibil, care suspensie de pulverizare în cazanul de acoperire sub forma unei torțe.
Ca mediu de pulverizare, ambele perechi și aer sunt utilizate. Inflamația torței suspensiei de carbohidrat este realizată prin ulei de combustibil fixat și, la atingerea arderii sale omogene durabile, alimentarea cu ulei de combustibil este oprită și duza de blestemare este oprită. Arderea ulterioară a UV-urilor merge fără iluminare înapoi.
Coeficientul de aer în exces când cărbunele arde în metoda specificată nu este mai mare de 1,2. Tehnologia arderii tortei a suspensiei de hidrocarburi a confirmat eficiența sa ecologică și economică ridicată în cazanele energetice ale Belovskaya Gres și Novosibirsk CHP-5 (Rusia).
În plus, această tehnologie de ardere a cărbunelui este utilizată în SUA, Canada, Japonia, Suedia, China și Italia. În prezent, China promovează în mod activ pregătirea și tehnologia de ardere a cărbunelui pe piața globală a energiei.
3.3.3 Arderea într-un strat de fierbere
Pentru a implementa metoda de ardere a cărbunelui într-un strat de fierbere, se face o zdrobire a combustibilului pentru a obține particule de nu mai mult de 25-30 milimetri.
Coal de măcinare este furnizat de un transportor în buncăr, de la care este furnizat în zona primei zone de suflare a grilajului folosind un alimentator de răzuire.
În același timp, o parte a aerului (aproximativ 60%) încălzită în încălzitorul de aer, ventilatorul de suflare este injectat în zonele de suflare sub grila prin decalajele dintre petele pentru formarea unui strat de fierbere la temperaturi ridicate și Organizarea procesului de combustie a cărbunelui.
Aerul rămas (aproximativ 40%) este furnizat duzei exploziilor secundare pentru a afla produsele de combustie incompletă și crearea de aerodinamică specială în camera cuptorului, precum și pentru a lucra jetul de aer, returnând componente combustibile la post-roburing.
În cazul arsurilor de cărbune într-un strat de fierbere, arderea este omogenă-eterogenă.
Emisia completă de energie într-un strat de fierbere este asigurată de toate particulele de cărbune care ard în el. Coeficientul de aer în exces la arderea într-un strat de fierbere este de 1,3. Cea mai mare eficacitate a acestei metode de ardere se realizează în instalațiile cazanului de putere medie și redusă.
Pentru implementarea practică a acestei metode de ardere a cărbunelui, este necesar să se facă cazane cu straturi de fierbere la temperaturi ridicate cu fire de foc.
3.3.4 Arderea vârtejului la temperaturi scăzute
Această metodă de ardere a cărbunelui este propusă, dezvoltată și implementată de inginerii ruși și de oamenii de știință.
La punerea în aplicare a acestei metode, cărbunele este supus unei măcinări aprofundate la combustie pentru a obține particule de cărbune cu o dimensiune maximă de până la 10-25 milimetri. Aerul primar în zona de ardere este injectat de jos de-a lungul axei cuptorului și răsucite.
Particulele de cărbune sunt transportate în zona de ardere prin debitul secundar, care formează un amestec de calitate carbon, care este furnizat debitului de vârtej al aerului primar cu arzătoare situate la un unghi la axa cuptorului.
Prima aprindere a amestecului este efectuată prin gaz, motorină sau ulei de combustibil cu duză de distilare, apoi procesul de combustie a particulelor de cărbune este sub forma unei torțe turbulente fără lumină de fundal. În caseta de foc a cazanului, sunt organizate două zone de combustie, separate în înălțime: vortex și flux direct.
Zona Vortex este principala și ocupă partea inferioară a volumului intern al cuptorului din gura pâlniei reci la arzător. Zona de flux direct de ardere este situată deasupra zonei vortexului.
În volumul inferior al cuptorului (zona Vortex), se organizează mișcarea de rotație a fluxului de gaz cu o axă orizontală de rotație. Arderea particulelor de cărbune și gaze cu cuptor fierbinte sunt difuzate în zona Vortex și sunt evacuate din ea în zona arzătoarelor prin care apare alimentarea de noi porțiuni proaspete a combustibilului și a amestecului de aer.
Amestecarea cu particule și gaze fierbinți, noua porțiune a cărbunelui de cărbune încălzește rapid și inflamabilă, oferind arsuri durabile în cuptor.
Arderea combustibilului este distribuită uniform pe tot parcursul cuptorului și nu depinde de modificarea încărcăturii de pe cazan.
Astfel de ardere a cărbunelor reduce temperatura maximă în kernelul de torțe și aliniază câmpul de temperatură pe tot parcursul arsurilor.
Coeficientul de aer în exces cu tehnologia de ardere a cărbunelui nu este mai mare de 1,3. Procesul tehnologic de preparare și combustie de vatex la temperaturi scăzute a cărbunelui este utilizat pentru o lungă perioadă de timp a cazanelor energetice ale puterii medii și mari a instalațiilor energetice din Rusia, de exemplu, la CHP Irkutsk CHP-10 și UST-Ilimsk.
Ieșirea substanțelor volatile în diferite combustibili începe la temperaturi diferite: la turbă la 550-660 0k, în cărbuni bruni la 690-710 0k, la cardul de bază și antracit la 1050-1070 0k.
Tablourile de panouri pot fi straturi - pentru arderea combustibilului și a unei camere mari - pentru arderea combustibilului gazos, lichid și solid. Unele dintre opțiunile de organizare a proceselor de cuptor sunt prezentate în Figura 4. Cuptoarele de straturi sunt cu un strat dens și de fierbere, camera este împărțită în flare și ciclon.
Figura 4 - Scheme ale organizării proceselor cuptorului
Atunci când arde într-un strat dens, aerul pentru combustie trece printr-un strat fără a deranja stabilitatea, adică. Rezistența gravității particulelor de combustibil este mai mare decât presiunea dinamică a aerului.
Atunci când arde într-un strat de fierbere datorită creșterii vitezei aerului, rezistența particulelor în strat este deranjată, merg la starea "fierbinte", adică Transferați într-o stare ponderată. În acest caz, există o amestecare intensivă a combustibilului și a oxidantului, care contribuie la intensificarea procesului de combustie.
În arderea torței, combustibilul se combină în volumul camerei cuptorului, pentru care particulele de combustibil solid trebuie să fie de până la 100 pm.
Cu o ardere a ciclonului particulelor de combustibil sub influența forțelor centrifuge, aruncată pe pereții camerei răcitoare și, în timp ce în fluxul răsucite din zona de temperatură ridicată, arde complet. Dimensiunea particulelor este permisă mai mare decât cu arderea flarei. Componenta minerală a combustibilului sub formă de zgură lichidă este îndepărtată în mod continuu din Firebox Cyclon.
3.3.5 Tehnologia arderii etapei de la stadion al cărbunelui în formă de praf
Tehnologia de ardere a cărbunelui de praf utilizând arzătoare drepte cu emisie scăzută asigură realizarea emisiilor extrem de scăzute de oxizi de azot. Această tehnologie și designul arzătorului sunt proiectate și recomandate pentru arderea prăfuită a cărbunelor de piatră și maro în cazanele centralelor termice și a cazanelor mari. Noua tehnologie vă permite să:
Reduceți emisiile de NOx la 350-400 mg / Nm3%;
Asigurarea unei economii ridicate și a unei stabilități de ardere la emisiile reduse de CO;
Reduceți ștampila și coroziunea ecranelor de foc.
Sistemul de incinerare în trei etape este una dintre direcțiile de dezvoltare a tehnologiei de combustie cu emisii reduse. Esența sistemului este de a organiza în spațiul de combustie a trei zone. În zona inferioară, 70..85% din întregul combustibil cu un exces de aer apropiat de unul sau mai mic sunt arse. Deasupra acestei zone, partea rămasă a combustibilului este furnizată la cuptor (15 ... 30%) cu aerul în exces este semnificativ mai mic decât unitățile. Chiar mai sus, în a treia zonă, partea rămasă a aerului este servită în cuptor (15 ... 25%) pentru a răni produsele de nejustare chimică și mecanică, formate în zonele anterioare.
Schema de incinerare în trei treimi, cu combustibil de reducere a gazului asigură emisiile de NOx sub 300 mg / Nm3, care este de 2 ori mai mică decât cu arderea obișnuită a aceluiași cărbune.
Figura 5 - Sistem de combustie în trei trepte
3.3.6 Tehnologia de combustie a combustibilului solid într-un strat de fierbere de înaltă temperatură (ICCC).
Singura tehnologie de astăzi care vă permite să ardeți în mod eficient combustibilul greu de gradul scăzut, este tehnologia așa-numitei. Stratul de fierbere atunci când particulele de cărbune sunt suspendate, ceea ce asigură arderea lor rapidă și completă.
În prezent, tehnologia principală de ardere a cărbunelor de flori scăzute și / sau fine în cazane de abur și încălzire cu apă de putere mică și medie (până la 35 MW) în Federația Rusă este recunoscută ca fiind una dintre cele mai profitabile tehnologii de straturi de fierbere - Tehnologia stratului de fierbere circulantă la temperaturi ridicate (WCCC), care reduce la un volum minim de configurare rezonabil cu echipamentul și costul muncii, menținând în același timp toate avantajele stratului de fierbere "clasic".
Tehnologia ICCC este una dintre modificările metodei avansate de combustie a combustibilului într-un strat de fierbere și își păstrează toate avantajele principale, și anume:
Abilitatea de a arde aproape orice branduri de cărbune, inclusiv proiecții și știfturi;
Nivel scăzut de emisii dăunătoare;
Semnificativ mai mult TALL.P.D. În comparație cu realitatea KP.D. Cazane pe straturi pe combustibil similar;
Manevrabilitate ridicată (30-100% din performanța nominală).
În plus, tehnologia ICCC în comparație cu stratul de fierbere (NTK) clasic (NTK) are o serie de avantaje suplimentare, în special cu reconstrucția cazanelor existente, puțin adecvate pentru instalarea echipamentelor globale - sisteme suplimentare de alimentare și îndepărtare din inert (nisip) și care nu are întotdeauna capacitatea de a folosi gaz sau ulei de combustibil pentru cazanele de frezare.
Aceste avantaje suplimentare ale ICC includ următorii factori:
Pentru a forma un strat de fierbere, nu este necesar un material inert special, stratul este format din particulele de cărbune, cocs și cenușă;
Absența unui despăiat inert permite reducerea semnificativă a înălțimii de lucru a stratului, prin urmare nu necesită utilizarea unui ventilator de înaltă presiune;
În loc de caracteristică a stratului de fierbere "clasic" al unui șlefuitor de distribuție a aerului fix, o rețea înclinată înclinată, colectată din grătar standard, una dintre funcțiile care este transportul zgurii la canalul de zgură-zerolare (TZE);
Majoritatea cenușii de combustibil este evacuată din zăbrele împreună cu zgura datorată efectului aglomerării cenușii în ICCC (așa-numitul. Efectul unui an), care reduce brusc probabilitatea de a suprapune suprafața încălzirii cazanului și reduce sarcina pe echipamentul de aur, adică oferă o scădere accentuată a emisiilor solide în atmosferă;
Nu este necesară preîncălzire a stratului, Risiul cazanului ICCC cu o capacitate de până la 35 MW poate fi efectuat fără utilizarea arzătoarelor de gaze de lansator și a combustibilului de rezervă, adică Similar cu aprinderea cazanului de strat obișnuit - de la incendiu;
Circulația materialului stratului este furnizată fără utilizarea "cicloanelor fierbinți" cu dimensiuni mari cu răcire cu apă;
Restricțiile privind compoziția fracțională a combustibilului nu sunt atât de ridicate, este permisă prezența bucăților de până la 30 mm;
În funcție de aspectul cazanului, grila WCCC poate fi instalată sub boiler ambele cu o pantă în direcția ecranului frontal (cursa directă a panzei de măcinare) și cu o pantă spre ecranul din spate (cursa inversă a internetul);
Funcționarea și întreținerea cuptoarelor ICCC în general nu sunt prea diferite de funcționarea și întreținerea straturilor convenționale, care contribuie la dezvoltarea rapidă a noii tehnologii a sălii cazanului.
Cu reconstrucția cazanului pe ICCC, este posibilă creșterea sarcinii evaluate cu 20-40% în funcție de tipul și calitatea combustibilului combustibilului.
KPD. Cazanul după reconstrucție pe ICCC crește, de obicei 10-15% (până la 85-87%) și mai mult comparativ cu KP real. Cazanul înainte de reconstrucție, iar nivelul emisiilor dăunătoare este redus de cel puțin 1,5 - de 2 ori.
Figura 6 - Vedere schematică a unui cazan de tip DCVR cu un cuptor al ICCC
Reducerea emisiilor dăunătoare în atmosferă se realizează în principal prin schimbarea structurii combustibilului și a introducerii asupra centralelor termice de metode tehnologice și măsuri de regim.
Cantitatea de solide emise în atmosferă este determinată de conținutul de cenușă al combustibilului, completitudinea arderii masei combustibile, adâncimea octuarului.
Scăderea SO2 în gazele de ardere a ingineriei industriale este efectuată în două moduri:
1) pre-îndepărtarea de sulf din combustibil;
2) Purificarea gazelor de ardere în timpul sau după procesul de combustie a combustibilului.
La arderea cărbunelui cu un coeficient de aer în exces 1.05-1.2, gradul de purificare a gazelor de ardere din oxizii de azot atinge 60-70%;
Reducerea emisiilor nocive de SO 2 oxizi SO 2 în straturile de fierbere;
Cu o scădere a coeficientului de aer în exces de la 1,18 până la 1,04, se poate realiza o scădere a nr. X cu 325 mg / m 3 până la 190 mg / m3;
Tehnologia de ardere a cărbunelui de praf utilizând arzătoare drepte cu emisie scăzută asigură realizarea emisiilor extrem de scăzute de oxizi de azot.
Noua tehnologie vă permite să:
· Reducerea emisiilor de NOx la 350-400 mg / Nm3%;
· Asigurarea unei economii înalte și a unei stabilități de ardere la emisiile reduse de emisii;
· Reduceți așezarea și coroziunea ecranelor de foc.
Arderea în trei etape cu combustibili de reducere a gazelor a asigurat realizarea emisiilor nr x sub 300 mg / Nm³, care este de 2 ori mai mică decât cu arderea obișnuită a aceluiași cărbune;
Utilizarea tehnologiei ICCC (fluid circulant de înaltă temperatură) asigură:
· Reducerea emisiilor de cenușă fără utilizarea dispozitivelor de curățare a gazelor scumpe și voluminoase (datorită returnării de cenușă);
· Reducerea emisiilor de NOx din cauza combustiei în mai multe etape;
· La arderea cărbunelui cu braț redus, reducerea emisiilor de oxid de sulf la un nivel admisibil fără utilizarea unor metode speciale de gresie;
· La arderea cărbunelui continuu, suprimarea oxizilor de sulf este o metodă simplă și mai puțin costisitoare - un aditiv ușor la combustibilul suplimentar de calcar.
Scăderea emisiilor de CO 2 sub tehnologia de gazificare incompletă pentru a forma un semicox este de aproximativ 35% comparativ cu tehnologia tradițională de combustie a combustibilului. Acest efect este realizat pentru depozitul de carbon stabilit în semi-patul.
Utilizarea tehnologiei de gazificare permite, în unele cazuri, reducerea emisiilor de poluanți de bază (pentru dioxidul de sulf - cu 96%, pentru oxizi de azot - cu 84%, pentru praf - cu 83%) și reducerea prejudiciului social din emisiile lor în sumă de 96%.
Pentru a reduce emisiile de oxizi de sulf în atmosferă la arderea cărbunelui de calitate scăzută, a cărbunelui de cărbune și a biomasei, inclusiv biograful, este recomandată.
6.1 Efectul compoziției combustibilului și condițiile de combustie asupra caracteristicilor de mediu ale instalației cazanului
Poluarea antropogenă a atmosferei a câștigat caracterul global în ultimele decenii. Sursele de poluare a atmosferei sunt ingineria energetică, industria, uleiul și gazele, transportul, agricultura. Fiecare dintre aceste surse, fiecare ramură de producție este legată de emisiile de anumite substanțe. Energia modernă este o industrie foarte dezvoltată, strâns asociată cu toate sectoarele economiei.
Impactul energiei asupra biosferei se manifestă în toate etapele producției de energie: în cazul resurselor eficiente și de transport, în producție, transport și consum de energie.
De exemplu, extracția cărbunelui este asociată cu schimbarea peisajului, cu formarea minelor, carierelor, haldelor; Transportul de cărbune - cu pierderi, particule solide în sol și în atmosferă. Atunci când se formează combustia combustibilului organic, oxizii de carbon, sulful, azotul, compușii de plumb, funiculă, hidrocarburi, incluzând carcinogene (de exemplu, benz (A) Piren cu 20 H12) și alte substanțe în stare solidă, lichidă și gazoasă. Transmisia de energie electrică duce la formarea câmpurilor electromagnetice puternice lângă liniile electrice. Activitatea plantelor energetice este asociată în mod inevitabil cu emisiile de energie termică.
În plus, zonele mari de teren sunt retrase din utilizare, în special cu construcția centralelor hidroelectrice.
Impactul centralelor termice ale centralelor termice asupra mediului depinde de combustibilul utilizat. Atunci când arde combustibilii solizi în atmosferă, volatile, particule de combustibil, sulf și anhidride sulfurice, cu otizoare de azot, compușii de fluorură vin în atmosferă. Cenușă conține compuși toxici diferiți - arsenic, silice, oxid de calciu și altele. Utilizarea combustibililor lichizi (ulei de combustibil) exclude numai cenușă din producția de deșeuri. În același timp, problema aspiralilor, care ocupă teritorii semnificative și sunt sursa poluării permanente a atmosferei în zona stației. La arderea gazelor naturale, oxizii de azot sunt un poluant esențial, dar în medie sunt cu 20% mai mici decât atunci când arde combustibilii solizi. Acest lucru este explicat nu numai de proprietățile combustibilului în sine, ci și particularitățile arzării sale. Astfel, deteriorarea mediului din efectele dăunătoare ale centralelor termice în cazul utilizării gazelor vor fi minime în comparație cu alte tipuri de combustibil.
Datorită nivelului ridicat de dezvoltare a industriei, 93% din toate emisiile de gaze sunt concentrate în emisfera nordică a Pământului. Partea principală a produselor de combustie a tuturor tipurilor de combustibil (90%) este evacuată într-o zonă de aproximativ 3% din suprafața planetei - în Europa, Japonia și America de Nord. Din substanțele gazoase din cele mai mari cantități, dioxidul de carbon și gazul negru de fum sunt aruncate, care sunt formate în timpul arderii combustibilului (cărbune, ulei, gaz, combustibil pentru automobile etc.). Compușii cei mai toxici emise în atmosferă - dioxid de sulf și oxizi de azot.
Emisiile mondiale anuale ale acestor gaze sunt mai mult de 255 milioane de tone. Dacă una dintre cele mai toxice oxizi - anhidridă sulfurică - nu a reciclat plante mai mari, apoi în 20 de ani toate animalele mai mari ar fi murit. Sursele de dioxid de sulf și oxizi de azot sunt CHP de cărbune, întreprinderi industriale, vehicule. În aer, aceste gaze reacționează cu vapori de apă, formând acid sulfuric și azotic. Ca rezultat, precipitațiile cade în anumite regiuni, al cărui aciditate este de 10-1000 de ori mai mare decât normal. Acidul este considerat ploaie, având un pH mai mic de 5,6.
Poluarea aerului atmosferic are consecințe grave. Creează o amenințare la adresa sănătății umane, funcționarea normală a ecosistemelor. Pentru funcționarea și stabilitatea normală a ecosistemelor și a biosferei în ansamblu nu trebuie să depășească anumite sarcini pe ele. În acest sens, este necesar să se caute cele mai sensibile legături din ecosisteme, să găsească indicatori corespunzători celor mai puternici factori, precum și surselor unui astfel de impact. Aceste activități sunt incluse în sistemul de monitorizare a mediului în baza căruia sistemul unificat de fonduri și metodele de monitorizare continuă a statului mediu și sistemul de predicție a rezultatelor impactului antropic asupra acesteia sunt înțelese. Sarcinile de monitorizare includ monitorizarea stării biosferei, a evaluării și a prognozei statului de mediu, a identificării factorilor și a surselor de impact antropic, a justifică deciziile privind utilizarea rațională a resurselor naturale, reglementarea procesului de management de mediu. Organizația de monitorizare ar trebui să decidă atât obiectivele locale pentru monitorizarea stării ecosistemelor individuale, cât și a obiectelor de ordin planetar, adică să ofere un sistem de monitorizare globală.
Căldura și puterea conduc emisiile totale ale poluanților în atmosferă. Ponderea sa în emisiile totale ale poluanților industriei din surse staționare a ajuns la 21,7% în 2009. În 2010, emisiile de poluanți s-au ridicat la 5,37 milioane de tone, ceea ce este mai mic decât nivelul din 1990 cu 2,3 \u200b\u200bmilioane de tone. În 2005, emisiile de poluanți s-au ridicat la 3,9 milioane de tone, ceea ce este mai mic de 2004 la 56 prin tendința durabilă de a reduce Emisiile se datorează unei creșteri de până la 64% din gazele naturale în structura soldului de combustibil și energie (TEB). În plus, cultura de mediu a stațiilor termice este mărită, tehnologiile sunt introduse pe TPP care vizează îmbunătățirea eficienței plantelor de vânătoare activă. Pentru a asigura ca cadrul de reglementare pentru reducerea impactului asupra atmosferei din instalațiile de energie, este dezvoltată și adoptată instalarea camerelor de cazane. Echipament tehnic. Cerințe generale ", în care standardele de emisii specifice sunt instalate pentru instalațiile de cazane recent administrate care îndeplinesc standardele internaționale.
Sursele mari de poluare a mediului sunt câmpurile de petrol și gaze și conductele principale. Poluarea solului, a solului și a apei de suprafață cu ulei și componentele sale, rezervorul și apele reziduale foarte mineralizate, zgurile se găsesc, de asemenea, la prepararea de materii prime de petrol și gaze la reciclare. În același timp, un număr semnificativ de componente de ulei, gaz de petrol și produsele sale de combustie curg în atmosferă.
Industria gazelor. Volumele emisiilor de poluanți în aer atmosferic din surse staționare pentru perioada 1995-2008. a scăzut cu mai mult de 3 ori (cu excepția emisiilor de metan). Trebuie remarcat faptul că, în ciuda lucrărilor de reducere a poluării aerului, emisiile de poluanți din industria gazelor s-au ridicat la mai mult de 590 mii tone. Principalul motiv este accidentul cu privire la conductele principale de gaz datorate îmbătrânirii echipamentului și lipsa de fonduri pentru revizia majoră. Creșterea încărcăturii asupra mediului se datorează în principal creșterii emisiilor de metan, luând în considerare emisiile de poluanți în 2009, s-au ridicat la 1,83 milioane de tone de metan și dioxid de carbon în industria gazelor în toate etapele procesului tehnologic. Influența dominantă are un sistem de transport de gaz, care reprezintă 70% din toate emisiile.
Industria cărbunelui. Emisiile de substanțe nocive în atmosferă de către industria cărbunelui pentru perioada 1995-2009. a scăzut cu 1,5 ori. Ponderea sa în emisiile din industrie este de 4,8% (2007). În 2009, cantitatea totală de emisii de poluanți în aer atmosferic a fost de 450 mii tone
Utilizarea rezervoarelor de cărbune metan în instalațiile de energie va reduce costurile de alimentare cu căldură și va îmbunătăți situația de mediu din sate rezidențiale, refuzând să ardă cărbunele. În comparație cu alți purtători de energie, cărbunele cuprinde cea mai mare cantitate de sulf - 0,2-7,0%, ulei de combustibil - 0,5-4,0%, combustibil diesel - 0,3-0,9%, gazul natural este o cotă minoră.
În fața unui deficit de creștere a resurselor naturale, creșterea scalei și a numărului de accidente și dezastre fabricate de om, cea mai importantă direcție de dezvoltare a combustibilului și a complexului energetic este creșterea eficienței utilizării TER, reducerea negativului Impactul activităților ECTA asupra mediului de mediu pentru a preveni dezastrele de mediu și a crea condiții pentru tranziția la economii de energie.
TPP funcționează pe combustibil organic, care este utilizat de cărbune relativ ieftin și de combustibil. Aceste tipuri de combustibil sunt resurse naturale irelevante. Principalele resurse energetice din lume astăzi - cărbune (40%), ulei (27%), gaz (21%). Cu toate acestea, aceste rezerve, conform unor estimări, respectiv, până la 270, 50 și 70 de ani, cu condiția ca umanitatea să le cheltuiască la aceeași viteză ca și astăzi. Arderea combustibilului pe TPP este asociată cu formarea de produse de ardere care conțin o cenușă bătută, particule de combustibil de praf, sulf și anhidridă sulfurică, oxizi de azot și produse gazoase de combustie incompletă și la arderea uleiului de combustibil, În plus, compușii de vanadiu, sărurile de sodiu, cocsul și particulele de funingine. Într-un anumit combustibil, există arsenic, dioxid de siliciu liber, oxid de calciu liber etc. Transferul de la combustibil solid la gaz duce la o creștere semnificativă a costului energiei produse, de a nu menționa deficitul și celălalt. În plus, nu va rezolva problema poluării atmosferei. Transferul instalațiilor pe combustibil lichid reduce în mod semnificativ aurul, dar practic nu afectează emisiile de oxid de sulf, deoarece uleiurile de combustibil utilizate ca combustibil conțin mai mult de 2% sulf. La arderea gazului în emisii de fum, oxidul de sulf este, de asemenea, conținut, iar conținutul de oxizi de azot nu este mai mic decât atunci când arde cărbunele. Deoarece nu există suficientă combustibil de înaltă calitate, TPP-urile funcționează la o clasă scăzută. În procesul de combustie a unui astfel de combustibil, se formează poluanți, care sunt derivați în atmosferă cu fum și se încadrează în sol cu \u200b\u200bcenușă. În plus față de faptul că aceste emisii afectează în mod negativ mediul, produsele de combustie cauzează precipitare acidă și efect de seră, care amenință la secetă.
Unul dintre factorii efectelor TPP-urilor de cărbune asupra mediului sunt emisiile de sisteme de stocare a combustibililor, transportul său, prepararea prafului și ashough. În timpul transportului și depozitării, nu numai poluarea prafului este posibilă, ci și alocarea produselor de oxidare a combustibilului. Pentru zolotelkootkilles, sunt necesare teritorii semnificative, care nu sunt utilizate pentru o lungă perioadă de timp și sunt focul de acumulare de metale grele și o creștere a radioactivității, care sunt în aer sau cu apă în biosferă.
În plus, există o poluare termică semnificativă a corpurilor de apă atunci când apa caldă este scăzută în ele, care însoțește reacțiile naturale ale lanțului: luarea de corpuri de apă cu alge, întreruperea echilibrului oxigenului, ceea ce creează o amenințare la adresa vieții locuitorilor de râuri și lacuri.
Zonele de teren semnificative din apropierea rezervoarelor se confruntă cu inundații ca urmare a creșterii nivelului apelor subterane. Aceste terenuri se deplasează în categoria zonelor umede. În condițiile inferioare, terenurile inundate pot fi de 10% și mai mult de la inundații. Distrugerea terenurilor și a ecosistemelor specifice acestora se întâmplă și ca urmare a distrugerii apei (abraziune) în formarea liniei de coastă. Ciclurile de abraziune sunt de obicei continuate cu decenii, au o consecință a prelucrării masei mari de sarcini de sol, poluarea apei, excavarea rezervorului.
Principalii factori ai efectelor centralelor termice asupra hidrosferei sunt emisiile de căldură, ale căror consecințe pot fi: o creștere locală permanentă a rezervorului de apă; Creșterea temporară a temperaturii; Modificări în condițiile stației de gheață, regimul hidrologic de iarnă; Schimbarea condițiilor de inundații; Modificări în distribuția precipitațiilor, evaporarea, ceață.
TPP de apă de răcire este resetată de la căldură de la 4 la 7 kJ pentru fiecare 1 kWh de energie electrică generată. Conform standardelor sanitare, evacuările termice nu trebuie să-și mărească propria temperatură a rezervorului cu mai mult de 5 ° în iarnă și 3 ° în vara.
Sursele de poluare a aerului sunt stocurile de producție și emisiile de produse de combustie.
Apele principale ale TPP includ următoarele ape: conținând produse petroliere, după spălarea suprafețelor încălzirii cazanelor de abur, descărcate după instalațiile de curățare chimică, conservarea și spălarea echipamentelor, precum și sistemele hidraulice de îndepărtare. Cantitatea de apă reziduală care conține produse petroliere nu depinde de puterea stației și de tipul de echipament, deși utilizarea combustibilului lichid este ușor mai mare decât pentru TPP-urile de combustibil solid. În același timp, cea mai mare parte cantitatea lor depinde de calitatea instalării și de funcționarea echipamentului de centrale electrice. Îmbunătățirea designului echipamentului, respectarea atentă a regulilor de funcționare a acestuia, permite reducerea cantității de produse petroliere care intră în apele uzate la apele uzate, iar utilizarea diferitelor tipuri de capcane și sumuri le permite să excludă intrarea lor în mediu inconjurator. Impuritățile poluante ale emisiilor de centrale electrice afectează biosfera zonei de amplasare a întreprinderii sunt supuse diferitelor transformări și interacțiuni, precum și depozitului, spălate de precipitații atmosferici, iar rezervorul intră în sol. În plus față de componentele principale rezultate din arderea combustibilului organic (dioxid de carbon și apă), emisiile de TPP conțin particule de praf de diferite compoziții, oxizi de sulf, oxizi de azot, compuși de fluor, oxizi de metal, produse gazoase de combustie incompletă de combustie incompletă de combustie incompletă de combustie incompletă . Intrarea lor în mediul aerian face mari daune, ambele componente principale ale biosferei și întreprinderilor, obiecte de economie urbană, transport și populație de orașe. Prezența particulelor de praf, oxizii de sulf se datorează conținutului de impurități minerale în combustibil și prezența oxizilor de azot este oxidarea parțială a azotului de aer în flacăra de temperatură ridicată. Dioxidul de azot are cea mai mare activitate biologică, care are un efect iritant asupra tractului respirator și asupra membranei mucoase a ochiului. De asemenea, un pericol de mediu mai mare pentru oameni sunt metale grele. Constatarea în corp în cantități mari, pentru o perioadă scurtă de timp pot provoca otrăvire acută, iar în expunerea cronică la doze mici pentru o lungă perioadă de timp poate manifesta un efect carcinogen al arsenului, cromului, nichelului etc. La recalcularea dozei mortale în emisiile anuale de TPP cu o capacitate de 1 milion kW conține aluminiu și compușii săi peste 100 de milioane de doze, doze de fier de 400 milioane, doze de magneziu -1,5 milioane de doze. Siliconul și oxizii din aluminiu sunt, de asemenea, conținute în emisii de TPP de cărbune. Aceste materiale abrazive sunt capabile să distrugă țesutul pulmonar și să provoace o astfel de boală ca silicia pe care minerii erau bolnavi. Acum, cazurile de boală de silicoză sunt înregistrate la copiii care trăiesc în apropierea TPP-urilor de cărbune. Împreună cu creșterea dioxidului de carbon, o scădere a proporției de oxigen într-o atmosferă, care este consumată pe arderea combustibilului la stațiile termice.
6.2 Concentrațiile maxime admise de emisii dăunătoare ale cazanelor în conformitate cu cerințele privind sanpina
Impactul asupra lumii animale și legume are contaminarea atmosferei de oxid de sulf (), care distruge clorofila plantelor, poate duce la deteriorarea frunzelor și a acelor. Efectele monoxidului de carbon () asupra oamenilor și animalelor este că se conectează cu sângele hemoglobinei, privează foarte repede organismul de oxigen și duce la o încălcare a sistemului nervos. Oxizi de azot reduc transparența atmosferei și contribuie la formarea de smog. Pentaxidul Vanadiu () se distinge toxicitatea, care face parte din uleiul de combustibil al cenușii. Această substanță determină iritarea tractului respirator la om și animale, tulburarea circulației sângelui și a sistemului nervos, precum și tulburările metabolice.
Benz (a) Pirine este un fel de carcinogen, care este capabil să cheme bolile oncologice. Prin urmare, proiectarea și construcția centralelor electrice se efectuează în conformitate cu cerințele pentru concentrațiile maxime admise de emisii de bază care poluează atmosfera de gaze reziduale ale întreprinderilor în aer atmosferic la nivelul respirației umane (Tabelul 2).
Tabelul 2 - Concentrația maximă admisibilă a emisiilor de bază poluante a atmosferei de gaze reziduale în aerul atmosferic la nivelul respirației umane
Având în vedere daunele uriașe cauzate atât mediului, cât și persoanei, legislația sanitară a țărilor industrializate a stabilit concentrațiile maxime admisibile (MPC) de substanțe poluante aer, corpuri de apă și sol. Pentru fiecare țară, nivelurile MPC sunt ale lor. Standardele internaționale unificate nu au fost dezvoltate până astăzi. Cu toate acestea, majoritatea țărilor (cum ar fi Germania, Marea Britanie, Danemarca, Olanda, Italia, Ungaria, Polonia, Rusia, Norvegia, Finlanda etc.) de pretutindeni se străduiesc să reducă emisiile dăunătoare și cerințele de întărire pentru mediul poluant al întreprinderilor.
MPC este un standard al unei concentrații de compus chimic, care, cu efecte zilnice de mult timp, nu conduce la nici o schimbare patologică a sănătății umane și, de asemenea, nu încalcă optimul biologic pentru o persoană. Astfel, sub nocivul, există un astfel de impact care depășește PDC, iar emisia dăunătoare este o emisie de orice substanță în cantitatea care depășește MPC. MPC de substanțe nocive (adică substanțe care, atunci când sunt comunicate cu corpul uman, pot duce la vătămări corporale, boli profesionale sau dizabilități în sănătate sau o substanță chimică care provoacă o încălcare a creșterii, dezvoltarea sau sănătatea organismelor, inclusiv generațiile lanțurilor) Instalat în aerul zonei de lucru, aerul atmosferic și obiectele de apă cu apă.
PDC RZ este concentrația maximă admisibilă a substanței dăunătoare în aerul zonei de lucru, mg / m 3.
MP MRK este concentrația maximă posibilă a substanței dăunătoare în aerul locurilor populate, mg / m 3.
MPC SS este concentrația medie maximă admisibilă (adică, concentrația poluantului în aer nu are efect dăunător direct sau indirect asupra persoanei cu inhalare rotundă), mg / m 3.
PDC B este concentrația maximă admisă a substanțelor nocive în apă de corpuri de apă, mg / dm 3.
Cele mai multe centrale electrice moderne sunt forțate să lucreze în condițiile poluării de fond create de ambele întreprinderi și de mediul zonei de funcționare. În acest caz, contaminarea de fond a aerului atmosferic este considerată a fi poluare fără a ține seama de emisiile întreprinderii în cauză. Prin urmare, atunci când studiază emisiile de o anumită sursă, poluarea de fond ar trebui luată în considerare pentru fiecare ingredient.
O astfel de concentrație care nu are o acțiune dăunătoare și indirectă dăunătoare și neplăcută asupra unei persoane, nu reduce sănătatea, nu afectează bunăstarea sau starea de spirit. Interacțiunea emisiilor cu ceață duce la formarea unui nor puternic contaminat al norului - smog, cel mai dens apropiat de suprafața Pământului. Un tip de expunere la TPP în atmosferă este creșterea consumului de aer necesar pentru combustia combustibilului. Unele modalități de a rezolva problemele energiei moderne. Trebuie spus că efectele centralelor termice diferă semnificativ de tipul de combustibil.
Cel mai "curat" combustibil pentru centrale termice - gaz, atât natural cât și obținut în prelucrarea uleiului sau în procesul de fermentare metan a substanțelor organice. Cel mai "murdar" combustibil este un șist combustibil, turbă, cărbune brun. Când sunt pieptănate, se formează mai mult decât toate particulele de praf și oxizii de sulf. Deși în prezent, o proporție semnificativă de energie este efectuată de combustibili relativ pur (gaz, ulei), dar regulată este o tendință de a reduce cota lor. Conform previziunilor disponibile, aceste resurse energetice își vor pierde importanța de conducere în primul trimestru al secolului XXI. Aici este oportună amintimul declarației D. I. Mendeleev privind inadmisibilitatea utilizării petrolului ca combustibil: "Uleiul nu este combustibil - poate fi prins cu misiuni". Probabilitatea unei creșteri substanțiale a balanței energetice globale a consumului de cărbune nu este exclusă. Conform calculelor existente, rezervele de cărbune sunt de așa natură încât pot oferi nevoile energetice mondiale timp de 200-300 de ani, extracția posibilă a cărbunelui, luând în considerare stocurile explorate și previzionate, este estimată de mai mult de 7 trilioane de tone. În același timp, mai mult de 1/3 din rezervele de cărbune mondiale sunt situate în Rusia. Prin urmare, este normal să se aștepte o creștere a ponderii cărbunelui sau a produselor de prelucrare a acestora (de exemplu, gaze) în obținerea energiei și, în consecință, a poluării mediului. Cărbunele conțin de la 0,2 la zeci de procente din sulf, în principal sub formă de pirită, sulfat de grabă și gips. Pentru compușii de sulf, există două abordări pentru rezolvarea problemei minimizării emisiilor în atmosferă la arderea combustibililor organici:
1) Curățarea de la compușii de sulf al produselor de combustie a combustibilului (hogneria de hogner);
2) Eliminarea sulfului de la combustibil la combustie.
Până în prezent, în ambele direcții, se obțin anumite rezultate. Printre avantajele primei abordări ar trebui să se numească o eficiență necondiționată - până la 90-95% din sulf este îndepărtat - posibilitatea de a aplica aproape indiferent de tipul de combustibil. Dezavantajele includ investiții mari. Pierderile de energie pentru TPP asociate cu curățarea gri sunt de aproximativ 3-7%. Principalul avantaj al celei de-a doua căi este că curățarea se efectuează indiferent de modurile de funcționare ale TPP, în timp ce instalațiile de uscare a gazelor de ardere se deteriorează brusc deteriorarea indicatorilor economici ai centralelor electrice datorită faptului că cea mai mare parte a timpului este forțat pentru a lucra în modul nepretențios. Instalații Combustibilul este utilizat întotdeauna în modul nominal, depozitarea combustibilului purificat.
Problema reducerii emisiilor de oxizi de azot TPP este considerată serios de la sfârșitul anilor '60. În prezent, o anumită experiență a fost deja acumulată pe această problemă. Următoarele metode pot fi numite:
1) scăderea coeficientului de aer în exces (deci este posibil să se reducă conținutul de oxizi de azot cu 25-30%, reducând coeficientul de aer în exces de la 1,15 - 1,20 până la 1,03);
2) distrugerea oxizilor la componente netoxice.
Pentru a reduce concentrația compușilor poluanți în stratul de aer al aerului, TPP-urile cazanului sunt echipate cu ridicate, până la 100-200 sau mai multe metri, trâmbițe de fum. Dar acest lucru duce, de asemenea, la o creștere a zonei lor de împrăștiere. Ca rezultat, centrele industriale mari sunt formate zone poluate cu zeci și cu un vânt constant - sute de kilometri.
6.2.1 Efectul poluării atmosferice a aerului asupra sănătății umane
Efectul poluării atmosferice a aerului asupra sănătății umane
Pe TPP, principala sursă de poluare este gazele de ardere. Conținutul de substanțe nocive din ele determină nu numai starea atmosferei, ci în mare măsură starea solului și bazinul apei afectează viața florei și faunei și, desigur, o persoană. Prin emisii atmosferice în jurul orașelor Achinsk, Nazarovo, Kansk au existat oameni de schimbări tehnologice de mediu cu un diametru de până la 20 de ... 30 km, unde structura solurilor, vegetației, bio și microcenoze este puternic ruptă. Situația deosebit de severă în centrele industriale mari din Siberia. În orașul Achinsk, de exemplu, numai o plantă de alumină aruncă aproximativ 160 mii tone de praf în atmosferă, 22 mii tone de gaz de sulf, 14,5 mii tone de oxizi de azot. Situație similară și în Novokuznetsk, Nazarovo, Prokopyevsk, Kemerovo și o serie de alte orașe.
Benz (a) pirene.
Benz (a) Pirine este un compus chimic, un reprezentant al familiei hidrocarburilor policiclice, o substanță a primei clase de pericol.
Se formează în timpul arderii lichidelor hidrocarbonate, a combustibilului solid și gazos (într-o măsură mai mică în timpul arderii gazoase).
Mediul se acumulează în principal în sol, mai puțin în apă. Din sol intră în țesutul plantelor și își continuă mișcarea în lanțul trofic, în timp ce în fiecare etapă menținerea BP în obiecte naturale crește printr-o ordine de mărime.
Benz (a) Pirine este cel mai tipic carcinogen chimic al mediului, este periculos pentru o persoană chiar la o concentrație scăzută, deoarece are proprietatea de bioacumulare. Fiind relativ stabilă din punct de vedere chimic, Benz (A) Pyrene poate migra mult de la un obiect la alții. Ca urmare, multe obiecte și procese de mediu înșiși care nu au capacitatea de a sintetiza Benz (a) Pirine, devin sursele sale secundare. Benz (a) Pirine are, de asemenea, un efect mutagenic.
Grupul Internațional de experți a atribuit Benz (a) la numărul de agenți pentru care există dovezi limitate ale acțiunii lor carcinogene asupra oamenilor și dovezi fiabile ale acțiunii lor carcinogene asupra animalelor. În cercetarea experimentală, Benz (a) Pyrene a fost testat pe nouă tipuri de animale, inclusiv maimuțe. În corpul lui Benz (A), Pironul poate curge prin piele, organele respiratorii, tractul digestiv și transplascent. Cu toate aceste metode, a fost posibil să provoace tumori maligne la animale.
În funcție de metoda de formare a unui amestec gaz-aer, metodele de ardere a gazelor sunt împărțite (desenul de mai jos):
- pe difuzie;
- amestecat;
- cinetică.
Metode de ardere a gazelor
a - difuzie; b - amestecat; In-cinetic; 1 - Cone interne; 2 - Zona de ardere primară; 3 - zona arderii principale; 4 - produse de combustie; 5 - Aer primar; 6 - Aerul secundar
Cu o metodă de difuzie de ardere la partea frontală de combustie, gazul intră în presiune, iar aerul necesar pentru combustie este din spațiul înconjurător datorită difuziei moleculare sau turbulente. Formarea amestecului aici curge simultan cu procesul de combustie, prin urmare, viteza procesului de combustie este determinată în principal de viteza de amestecare.
Procesul de combustie începe după contactul dintre gaz și aer și formarea amestecului de gaze-aer al compoziției necesare. Difuzează aerul la fluxul de gaz, iar gazul este gazul din jetul de gaz. Astfel, în apropierea jetului de gaz, se creează un amestec gaz-aer, ca urmare a arderii din care se formează zona de combustie primară a gazului 2. arderea părții principale a gazului are loc în zona 3 și produse de ardere se deplasează în zona 4.
Produsele de combustie separate complică difuzia reciprocă a gazului și a aerului, ca rezultat al cărui ardere curge încet, cu formarea de particule de funingine. Aceasta explică faptul că combustia de difuzie se caracterizează printr-o lungime semnificativă a flacării și o luminozitate.
Avantajul metodei de ardere a gazelor de difuzie este capacitatea de a reglementa procesul de combustie într-o gamă largă. Procesul de amestecare este ușor de controlat la aplicarea diferitelor elemente de reglare. Zona și lungimea torței pot fi ajustate prin zdrobirea jetului de gaz în lanterne separate, o schimbare a diametrului duzei arzătorului, reglarea presiunii gazului etc.
Avantajele metodei de combustie de difuzie includ: rezistență ridicată la flacără la schimbarea încărcăturilor termice, lipsa de alunecare a flăcării, uniformitatea lungimii flacării.
Dezavantajele acestei metode sunt: \u200b\u200bprobabilitatea de degradare termică a hidrocarburilor, intensitatea scăzută a arsurilor, probabilitatea de combustie incompletă a gazului.
Cu o metodă de combustie mixtă, arzătorul oferă o amestecare preliminară a gazului numai cu o parte a aerului necesar pentru combustia completă a gazului, restul aerului provine din mediul direct la torță. În acest caz, mai întâi arde doar o parte a gazului, amestecată cu aerul primar și partea rămasă a gazului, diluată cu produse de ardere, arde după ce oxigenul este conectat suplimentar. Ca rezultat, torța se dovedește a fi mai scurtă și mai puțin luminoasă decât cu arderea difuziei.
Cu o metodă de combustie cinetică la amplasarea arderii, un amestec de gaze-aer este furnizat, complet preparat în interiorul arzătorului. Amestecul gaz-aer arde într-o torță scurtă. Avantajul acestei metode de ardere este o mică probabilitate a unei neremuneri chimice, a unei mici lungimi de flacără, a arzătoarelor producătoare de căldură ridicată. Dezavantajul este nevoia de a stabiliza flacăra de gaz.
Combustia combustibilului este un procedeu chimic de conectare a elementelor sale combustibile cu oxigen de aer care curge la temperaturi ridicate și însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de căldură. În funcție de tipul de combustibil distinge Arderea omogenă, eterogenă și pulsator (pulsar). Arderea omogenă are loc în volum (în masă), în timp ce combustibilul și oxidantul se află în aceeași stare agregată (de exemplu, combustibilul gazos și aerul). Fluxurile de ardere heterogene pe suprafața separării a două faze, adică atunci când arde combustibil solid și lichid. Există două modalități de ardere: într-un strat de combustibil forfetar și într-o torță de combustibil cu praf (strat și metode de ardere a arsurilor). Combustibilul gazos și lichid sunt ars doar într-o torță. Metoda de furnizare a aerului la combustibil este esențială atunci când se combină într-o torță. Timpul total de combustie T este determinat de momentul amestecării TD și timpul de scurgere a reacțiilor chimice de combustie chimică TK. Deoarece este posibil să se impună aceste etape de procese, timpul total de combustie t \u003d td + tk.
Se numește un dispozitiv destinat combustibilului combustibilului flaga.. Clasificare: în funcție de combustia combustibilului- straturi, cameră (torță) și ciclon; Numai combustibilul solid este ars în strat și în alte cazuri - solid, lichid și gazos; conform modului de alimentare cu combustibil- cu furaje periodice și continue; de relația cu boilerul- intern, adică situat în interiorul cazanului, la distanță, adecvat în afara suprafeței încălzite a cazanului; conform metodei de furnizare a combustibilului și a organizării serviciului- manual, semi-mecanic și mecanic. Fixele de ardere a combustibiluluipot exista următoarele varietăți: a) cuptoare cu o grilă fixă \u200b\u200bfixă \u200b\u200bși încă situată pe stratul de combustibil; b) cutii de pompieri cu o grilă fixă \u200b\u200bfixă \u200b\u200bși un strat de combustibil care se deplasează pe acesta; c) cuptoarele cu un grătar în mișcare cu un strat care se mișcă în mișcare de combustibil care se află pe ea . Manual Topka. Cu o grilă de grătar fixă \u200b\u200borizontală, vă permite să ardeți toate tipurile de combustibil solid atunci când mențineți manual operațiile de încărcare, scutură și scoateți zgura, aplicată la cazane de 1-2 t / h. Incendii cu un bar incrustat: În timpul cursului, deplasează combustibilul de la reboundul de încărcare a încălzirii cuptorului și resetează zgura din grila și la cursul invers, rotiți stratul de combustibil. dar - Mandan cu o grilă orizontală de grătar; b -cuptorul cu preîncărcare pe stratul staționar; în- arderea cu o plantă adezivă; g.- foc cu o grilă de grătar înclinată; d.- cuptorul sistemului Pomerantsev; E - Fire cu o rețea mecanică cu lanț; j.- același accident vascular cerebral invers și conversia; z.- cuptor de cameră pentru combustibil cu praf; la- cuptor pentru arderea combustibililor lichizi și gazoși Fifuri cu o grilă de grătar înclinat. În ele, combustibilul este încărcat în cuptor de sus, deoarece gravitatea este arsă sub acțiunea gravitației, alunecă în partea inferioară a cuptorului, creând posibilitatea de a introduce noi porțiuni de combustibil la cuptor (2,5-20 t / h). Cuptoare de mine de mare viteză ale sistemului V. V. Pomeranssev Folosit pentru arderea unui turbă de tăiere sub cazane cu o capacitate de abur până la 6,5 \u200b\u200bt / h. Pompieri cu o grilă de grătar în mișcare. Acestea includ cuptoarele cu o rețea mecanică de lanț de curse directe și inverse. Littonul lanțului cursei directe se deplasează de pe peretele frontal al cuptorului în spate, în timp ce combustibilul vine la grila de grătar. (10-150 t / h). În cuptoarele de cameră Combustibilul este ars sub formă de praf de cărbune. Se hrănește în amestec cu aer în cuptor, unde arde în suspensie. Cuptoare de camerăpentru lichid și gazos combustibil.Aplicați arzătoarele cu debit direct și vortex. Funcționarea cuptorului se caracterizează prin următorii indicatori: energie termică, încărcături de căldură ale rețelei de grătar și volumul de ardere, coeficientul de acțiune util.
Există trei moduri de a arde combustibilul: un strat, în care combustibilul din strat suflă cu aer și ars; Luați, atunci când amestecul de combustibil și aer se combină într-o stare suspendată atunci când se deplasează de-a lungul camerei cuptorului și vârtejului (ciclon), la care combustibilul și amestecul de aer circulă de-a lungul conturului raționalizat în detrimentul forțelor centrifuge. Metodele de flare și vortex pot fi combinate într-o cameră.
Proces combustibil solid Apare într-un strat fix sau de fierbere (pseudo-lichefiat). Într-un strat staționar (figura 2.6, dar) Felii de combustibil nu se mișcă în raport cu lattice, sub care este furnizat aerul necesar pentru ardere. Într-un strat de fierbere (figura 2.6, b.) Particulele de combustibil solid sub acțiunea presiunii aerului de mare viteză sunt intens deplasate de una față de cealaltă. Debitul la care se perturbă stabilitatea stratului și începe mișcarea reciprocă a particulelor deasupra grilajului, numită critic. Stratul de fierbere există în limitele vitezelor de la începutul pseudației în modul de transport pneumatic.
Smochin. 2.6. Scheme de combustie a combustibililor: dar - într-un strat fix; b. - într-un strat de fierbere; în - procesul de expediere a torței; g. - procesul de vortex; d. - structura unui strat fix la arderea combustibilului și schimbarea a, O. 2 , ASA DE, ASA DE 2 I. t. Grosimea stratului: 1 - lattice; 2 - zgură; 3 - Coca-ardere;
4- combustibil; 5 - Flacăra de sprijin
În fig. 2.6, d. Structura stratului fix este prezentată. Combustibilul 4, referit la cocsul de ardere, încălzește-l. Arsurile volatile distinse, formând flacăra stratificată 5. Temperatura maximă (1300 - 1500 ° C) este observată în zona de combustie a particulelor de cocs 3. În strat, se pot distinge două zone: oxidativ, A\u003e 1; Înlocuire, A.< 1.
În zona oxidativă a combustibilului și a produselor de reacție de oxidant sunt ca și cum ar fi ASA DE 2 și ASA DE. După cum se utilizează aerul, rata de educație ASA DE 2 încetinește, valoarea maximă este realizată cu un exces de aer A \u003d 1. în zona reducătoare datorită cantității insuficiente de oxigen (a< 1) начинается реакция между ASA DE 2 și arderea cocsului (carbon) cu educație ASA DE. Concentraţie ASA DE în produsele de combustie crește și ASA DE 2 scade. Lungimea zonei în funcție de dimensiunea medie d K. Particulele de combustibil următoare: L. 1 = (2 – 4) d K.; L. 2 = (4 – 6) d K.. La lungimile zonei L. 1 I. L. 2 (în direcția reducerii acestora) afectează creșterea conținutului de combustie volatilă, scăderea cenușii Un R., Creșterea temperaturii aerului.
Deoarece în zona 2, cu excepția ASA DE Conține N. 2 I. Sn. 4, aspectul căruia este asociat cu eliberarea volatilă, apoi pentru coperta lor, o parte a aerului este alimentată prin duze de suflare situate deasupra stratului.
Într-un strat de fierbere, fracțiunile mari de combustibil sunt în stare suspendată. Stratul de fierbere poate fi la temperaturi ridicate și la temperaturi scăzute. Temperatura scăzută (800 ° C) combustirea combustibilului este realizată atunci când încălzirea cazanului este plasată într-un strat de fierbere. Spre deosebire de un strat fix, în cazul în care dimensiunea particulelor de combustibil ajunge la 100 mm, cărbunele zdrobit este ars într-un strat de fierbere d K.£ 25 mm.
Stratul conține combustibil 5 - 7% (în funcție de volum). Coeficientul de transfer de căldură la suprafețele situate în strat este destul de ridicat și atinge 850 kJ / (m 2 × h × k). La arderea combustibililor minori pentru creșterea transferului de căldură în strat, umpluturile sunt introduse sub formă de materiale granulare inerte: zgură, nisip, dolomită. Dolomit leagă oxizii de sulf
(până la 90%), ca rezultat, probabilitatea ca coroziunea la temperaturi scăzute să fie redusă. Nivelul inferior al gazelor din stratul de fierbere ajută la reducerea formării în procesul de combustie a oxizilor de azot, în timpul emisiei de care mediul este poluat în atmosferă. În plus, este exclusă stabilirea ecranelor, adică, lipind partea minerală a combustibilului.
O caracteristică caracteristică a stratului de fierbere circulantă este aproximarea la funcționarea stratului în modul de transport pneumatic.
Camera de combustie solidă combustibil Se efectuează în principal în cazane puternice. În cazul arderii camerei, măcinarea în stare prăfuită și combustibilul solid pre-uscat este alimentată cu o parte a aerului (primar) prin arzătoarele din cuptor. Restul aerului (secundar) este introdus în zona de ardere, cel mai adesea prin aceleași arzătoare sau prin duze speciale pentru a asigura arderea completă a combustibilului. În cuptor, combustibilul de tip praf este aprins în stare suspendată în sistemul de interacțiune de fluxuri de aer cu gaz care se deplasează în volumul său. Cu o tăiere mai mare a combustibilului, zona suprafeței de reacție crește semnificativ și, prin urmare, reacțiile la combustie chimică.
Caracteristica măcinării combustibilului solid este zona specifică F PL.suprafețele de praf sau suprafața totală a particulelor de praf cântărind 1 kg (m 2 / kg). Pentru particulele de formă sferică a dimensiunii aceleiași (monodisperse) F PL.invers proporțional cu diametrul prafului.
De fapt, praful obținut în timpul măcinării are o compoziție polidisperse și o formă complexă. Pentru a caracteriza calitatea măcinării prafului polidisperse, împreună cu suprafața specifică a prafului, se utilizează rezultatele cernerii sale pe dimensiunile diferitelor dimensiuni. Conform datelor de cernere, ele construiesc o caracteristică de praf de cereale (sau o grosime) ca o dependență de reziduurile de pe sita sită de sită. Și mai des utilizează indicatori ai reziduurilor de la sine 90 μm și 200 μm - R. 90 I. R. 200. Pre-prepararea combustibilului și încălzirii la aer Asigurați-vă arderea combustibilului solid în cuptor pentru o perioadă relativ scurtă de timp (câteva secunde) a fluxurilor de praf (torțe) în volumul său.
Metodele tehnologice de organizare a combustibililor se caracterizează printr-o anumită introducere a combustibilului și a aerului în cuptor. În majoritatea sistemelor de pregătire a prafului, transportul combustibilului în cuptor este realizat de aerul primar, care este doar o parte a aerului total necesar pentru procesul de combustie. Furnizarea de aer secundar în cuptor și organizarea interacțiunii cu primar se desfășoară în arzător.
Metoda camerei, spre deosebire de strat, este de asemenea utilizată pentru arderea combustibilului gazos și lichid. Combustibilul gazos intră în camera de evacuare printr-un arzător și lichid - prin duzele din pulverizator.
Suporturi pentru straturi
O cutie de foc fixă \u200b\u200bpoate fi manuală, semi-mecanică sau mecanică cu o grilă de lanț. Cuptor mecanic Numit o bobină de strat, în care toate operațiile (alimentare cu combustibil, îndepărtarea zgurii) sunt efectuate de mecanisme. La servirea cuptoarelor semi-tech, împreună cu mecanismele, se utilizează o lucrare manuală. Distingeți firele de pompieri directe (figura 2.7, dar) și invers (figura 2.7, b.) Accident vascular cerebral al grilelor 1, condus de asteriscuri 2. Consumul de combustibil furnizat din buncăr 3 este reglabil la înălțimea setării de diapozitive 4 (vezi figura 2.7, dar) sau viteza de mișcare a dozatoarelor 7 (figura 2.7, b.). În laturi inverse, combustibilul este alimentat pe conversia mecanică a panzei 10 (figura 2.7, b, B.) sau pneumatic (figura 2.7, g.) tip. Fracturile mici sunt combinate în stare suspendată, iar stratul mare de pe grila, sub care aerul este furnizat 9. Încălzirea, aprinderea și arderea combustibilului apar datorită căldurii transmise prin radiații de la produsele de combustie. Zgură 6 cu un loc de zgură 5 (figura 2.7, dar) sau sub acțiunea propriei greutăți (figura 2.7, b.) Intră în buncărul zgurii.
Structura stratului de ardere este prezentată în fig. 2.7, dar.Regiune III. arderea cocsului după zona II. Încălzirea combustibilului de intrare (zona I.) Situat în partea centrală a zăbrească. Aici este zona de restaurare IV.Inventitudinea gradului de combustie a combustibilului de-a lungul lungimii de lattice conduce la necesitatea unei alimentări secționale de aer. Majoritatea agentului de oxidare trebuie să fie furnizate zonei III., mai mici - până la sfârșitul zonei de răspuns la cocs și o sumă foarte mică - în zonă II. Pregătirea combustibilului pentru ardere și zonă V.arderea zgurii. Această afecțiune corespunde distribuției pasului a unui exces de aer A 1 de-a lungul lungimii zăbrească. Utilizarea aceleiași cantități de aer în toate secțiunile ar putea duce la creșterea excesului de aer la capătul pânzei lattice, ca rezultat al căruia nu va fi suficient pentru combustia cocsului (curba A 1) în zonă III..
Principalul dezavantaj al grilelor lanțului este creșterea pierderii căldurii din incompletența combustibilului. Domeniul de aplicare al acestor laturi este limitat la cazanele cu performanțe de abur D. \u003d 10 kg / s și combustibili cu ieșire volatilă \u003d 20% și umiditate enumerată.
Fulgi cu un strat de fierbere se disting printr-o emisie redusă de astfel de compuși nocivi ca Nu H., ASA DE. 2, probabilitate scăzută de ecrane, posibilitatea (datorită temperaturii scăzute ale gazelor) a volumului de cereale a suprafețelor de încălzire. Deficiențele sunt creșterea infidelului asupra combustiei combustibilului, rezistenței la nivelul aerodinamice ridicate a zăbrească și stratului, o gamă îngustă de control al cazanului.
Smochin. 2.7. Scheme pentru grilele de lanț și tipurile de relief de combustibil: dar, b. - cutii de pompieri cu rambursări directe și respectiv ale rețelei; în, g. - reliefuri mecanice și pneumatice;
1 - Lattice; 2 - asteriscuri; 3 - Buncăr; 4 - SEWBER; 5 - zgură; 6 - zgură; 7 - Dispenserul de combustibil; 8 - pensionare; 9 - alimentarea cu aer; I - zona de combustibil proaspăt; II - Zona de încălzire a combustibilului;
III - Zona de ardere (oxidare) a cocsului; IV - zona reducătoare; V - Zona de ardere a combustibilului
Metoda de combustie a combustibilului este caracterizată de ratele relativ scăzute de combustie reduse prin eficiența și fiabilitatea acestuia. Prin urmare, el nu a găsit utilizarea în cazane de înaltă performanță.
Cuptoare de deductive ale camerei
Camera de negru de negru compune din arzătoare de praf și o cameră de fibră.
Camera de podea Dispozitivul este chemat să completeze procesul de combustie și izolarea din condiții externe.
Arzătoare Proiectat pentru a intra în combustibil și agitare a aerului și agitare, asigurând aprinderea stabilă și arderea amestecului. Acestea trebuie să îndeplinească următoarele cerințe: etanșeitatea compusului comun; mentenabilitate; Asigurați arderea durabilă pe o sarcină redusă și când utilizați combustibil de rezervă (gaz sau combustibil).
Punerea de pompare pentru arderea combustibililor solizi conform metodei de ieșire a zgurii sunt separate pe cuptoarele cu zgură uscată de zgură (fig.2.8) și cuptoarele de zgură de lichid (figura 2.9).
În fig. 2.8 prezintă o diagramă schematică a cuptoarelor de torță (deductive) cu deshidratare a zgurii uscate, unde combustibilul combină o stare suspendată în volumul camerei cuptorului.
|
|
În cuptoarele cu zgură uscată a miezului de torță, există puțin sub camera de căldură acoperită cu suprafețe de încălzire pe ecran, perceperea arderii radiate și a căldurii de ardere a torței și protejarea pereților camerei de căldură din expunerea la temperaturi ridicate. Astfel de cuptoare sunt efectuate de o singură cameră cu o pâlnie rece în partea de jos. În zona pâlniei rece și în partea superioară a produselor de ardere din partea superioară a produselor de ardere decât în \u200b\u200bmiezul torței. Particulele ponderate de particule de cenușă ponderate în gazele de curgere, ieșind din kernelul de torță din regiunea temperaturilor relativ scăzute, sunt răcite și întărite. O mică parte a cenușii (10-15% din totalul astrării combustibilului) se încadrează în buncărul zgurii, situat sub pâlnia rece. Asistența rămasă este îndepărtată cu produse de combustie în gazele cazanului.
Cuptoarele de zgură de lichid sunt camere single și două camere.
În partea inferioară a camerei cu o singură cameră a camerei de căldură se efectuează sub formă de hrană orizontală sau înclinată. La o altitudine de 4-5 metri, ecranele sunt închise cu material de izolare termică pentru a reduce percepția de căldură, ceea ce vă permite să mențineți temperaturi ridicate de 1500 - 1600 o C, în care zgura este într-o stare lichidă. Slagul lichid este îndepărtat continuu prin pilotul în baia de zgură, umplut cu apă.
În cuptoarele cu două camere, procesele de combustie ale produselor de combustibil și de răcire ale arderii sunt separate.
Diagramele circuitelor ale combustibililor cu ciclon cu două camere cu slăbiciune lichidă sunt prezentate în fig. 2.9. Componentele de bază ale combustibililor ciclonului sunt camera de combustie de vortex, care este un cilindru cu o intrare orientată sau dispersată de combustibil și aerisire și o cameră de răcire a carcasei unei forme prismatice.
Combustibilul este servit într-o cameră de vortex cu aer primar. Amestecul combustibilului și aerului prin rotire (melc) este introdus în partea centrală a camerei. Droblenka este introdusă de-a lungul axei. Prin duzele localizate tangențial, vine praful de cărbune. Aerul secundar este alimentat în cameră tangențial prin slotul de duză la viteză mare (mai mult de 100 m / s), asigurând mișcarea particulelor de combustibil la pereții camerei. Vortexul format în camera de ciclon contribuie la formarea intensivă a combustibilului și a amestecului de aer și la arderea combustibilului atât în \u200b\u200bvolumul ciclonului cât și pe pereți. Între camerele de ardere și de răcire există un pachet de flori de căptușire (material izolator închis) de țevi, conceput pentru a capta picăturile de zgură topite conținute în produsele de combustie. Particulele de nepat de cenușă se solidifică în camera de răcire.
Pereții camerei de combustie pentru izolație sunt efectuate din ecrane greșite acoperite cu acoperire refractară (fig.2.10), iar pereții camerei de răcire au ecrane cu laptile sau ecrane de fin.
În funcție de principiul organizării procesului de introducere a unui amestec cu praf, corpurile de praf pot fi împărțite în trei tipuri: vortex, debit direct și frână plat.
Principiul funcționării arzătorului Vortex (figura 2.11, dar) Următorul. Fluxurile primare I. și secundar II. Aerul este injectat în cuptor prin canalele concentrice ale inelului în care sunt instalate robii. Direcția fluxului de flux este aceeași. O caracteristică caracteristică a unui astfel de debit este o comparabilitate a amplorii tuturor celor trei componente ale vitezei: axial (longitudinal) w A.tangentă w t.(raion) și radial w r.Prezența unei componente tangente a vitezei duce la o expansiune vizibilă a jetului care formează un germin parabolic în spațiu. În partea interioară centrală a 1 - se formează suprafața vidului, valoarea căreia este determinată de atitudinea manșonului t \u003d d o / d ași viteza de fluxuri la ieșirea arzătorului.
Sub acțiunea picăturilor de presiune, apar curenții inversați ai produselor de combustie la temperaturi ridicate, oferind stabilizarea aprinderii amestecului cu praf. Când se mișcă primar. I. și secundar II. Aerul este amestecat, iar procesul de combustie se aplică pe suprafața exterioară a celei de-a doua.
În funcție de designul robinetelor, arzătoarele sunt low-lama (figura 2.12, în), sniron și sniffinar (figura 2.12, dar), lama vezicii urinare, directe și fum (figura 2.12, b.) Și lama directivei. În titlu, indicați mai întâi tipul de rotire în aerul primar.
Smochin. 2.12. Tipuri de arzătoare de praf Vortex: dar - arzător cu tensiune și joasă tensiune;
b. - orguri directe și arzător de stradă; în - arzătorul cu lamă înfășurată CCTI - TKZ;
1 - amestec cu praf de melci; 1 "- duza de admisie a amestecului de praf; 2 - melc de aer secundar; 2" - caseta de intrare a aerului secundar; 3 - canal de apel pentru ieșirea amestecului cu praf în cuptor; 4 - Același lucru pentru aerul secundar; 5 - duza principală de combustibil;
5 "- un ulei de combustibil Damask; 6 este un divizor la ieșirea amestecului de praf;
7 - Lame de turbionare pentru aerul secundar; 8 - Furnizarea de aer terțiar de-a lungul canalului axial; 9 - Controlul poziției divizorului; 10 - fluxul axial al aerului;
11 - mobilier din cuptor; AB - limita aprinderii amestecului cu praf; B - Supaperea gazului liber la redocul de tork
În arzătorul Vortex, oferta primară I. și secundar II. Aer individual (figura 2.11). Prezentarea aerului secundar poate fi atât superioară cât și inferioară, iar alimentarea cu aer primar este doar partea superioară, care se datorează necesității de a preveni depunerile de praf în conducta de praf. Canalele de aer primar și secundar sunt efectuate de concentriciul de inel.
Dezvăluirea lanternei, cantitatea de gaze ejectabile, distribuția vitezelor, intervalul în arzătorul Vortex este determinată de intensitatea răsucirii fluxului, care este estimată de parametru p.cock, în funcție de designul turbionarului.
Prin arzătoarele de vortex, este recomandabil să furnizați toate tipurile de combustibil, cu excepția turbării de frezare. Dezavantajele acestor arzătoare includ: rezistența hidraulică crescută, complexitatea constructivă, necesitatea de a efectua partea de ieșire din materiale rezistente la căldură pentru a evita burnout-ul său, tendința sporită la separarea combustibilului, oarecum mai mare (comparativ cu arzătoarele altor structuri) Emisii de oxizi de azot în atmosferă.
În arzătoarele directe ale fluxului, spre deosebire de fluxurile de vortex ale primului I. și secundar II. Aerul nu este răsucite și are o mișcare unidirecțională (asociată) (figura 2.11, b.). Componenta tangentă a vitezei este absentă, dar o componentă radială mult mai puțin longitudinală.
Stabilizarea inflamației se desfășoară datorită ejecției produselor de combustie 1 de-a lungul periferiei a 2-a. Gradul dorit de aer de amestecare este realizat prin raportul corespunzător cu vitezele primare. I. și secundar II. aer.
Rezistența arzătoarelor cu debitul direct este mai mică decât vortexul, ele sunt mai simple în fabricație, cantitatea de oxizi de azot formată este mai mică. Dezavantajele arzătoarelor directe ale debitului includ ragențe mai mari și cele mai grave condiții de amestecare ale amestecului comparativ cu vârtejul.
Domeniul de aplicare al arzătoarelor cu flux direct - cărbuni de piatră și maro. Arzătoarele pre-amestecate care au o cameră de amestecare sunt folosite în principal pentru turbă și cărbune brun.
Principiul de funcționare a arzătoarelor false (figura 2.13) se bazează pe utilizarea efectului coliziunii a două jeturi de aer îndreptate spre un unghi reciproc. Gama de torță a arzătoarelor de fațadă a planului este mai mică decât cea a fluxului direct. Se formează un triunghi între jeturile aerului secundar și arzătorul, care este alimentat cu combustibil inflamabil de către produsele de combustie fierbinte. Ca urmare a extinderii jeturilor după coliziune, se formează un jet plat, care are o suprafață mare. Datorită extinderii jetului într-un singur plan și ejecție intensivă, produsele de combustie de jos și deasupra vitezei jetului scade brusc. Panta tortei este reglată prin schimbarea raportului de cheltuieli secundare de aer furnizate duzelor superioare și inferioare. Această proprietate a arzătorului este utilizată la schimbarea calității combustibilului ars, precum și sarcina unității cazanului sau a modului său.
Cuptoare de combustie cu combustibil lichid (ulei de combustibil)
Ca combustibil lichid pentru cazanele industriale, acesta este utilizat în principal de ulei de combustibil. Pentru a arde uleiul de combustibil, trebuie să fie pre-pulverizat pentru a îmbunătăți condițiile de evaporare, deoarece produsele gazoase ale evaporării sale ard cu ulei de combustibil. Pentru pulverizarea și introducerea uleiului de combustibil la cuptor utilizează dispozitive speciale, numite injectori.
Cuptorul de combustie a uleiului de combustibil constă dintr-o cameră de fibră, suprafețe refectate de încălzire și duze.
Camera cuptorului și suprafețele de emisie ale încălzirii în timpul arderii uleiului de combustibil sunt realizate astfel încât partea inferioară a camerei să fie limitată la palet orizontal sau ușor înclinat. Camera în sine se face dimensiuni relativ mai mici, deoarece uleiul de combustibil poate fi ars cu o stres termic semnificativ mai mare a spațiului de ardere decât combustibilul asemănător cu praf. În cazanele, ieșirile mici de abur nu sunt adesea protejate pentru a simplifica executarea sistemului de ecran.