วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง เตาหม้อไอน้ำและวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิง เตาเผาถ่านหินในห้อง
ประเภทของอุปกรณ์ทำความร้อน
อุปกรณ์เผาไหม้หรือเตาเผาซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของชุดหม้อไอน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อปล่อยความร้อนที่มีอยู่ในนั้นและได้ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในเวลาเดียวกันเตาเผาทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งความร้อนจะถูกถ่ายเทโดยการแผ่รังสีจากโซนการเผาไหม้ไปยังพื้นผิวทำความร้อนโดยรอบของหม้อไอน้ำที่เย็นกว่าตลอดจนอุปกรณ์สำหรับจับและกำจัดสิ่งตกค้างโฟกัสบางส่วนเมื่อ การเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง
ตามวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงอุปกรณ์เตาเผาจะแบ่งออกเป็นชั้นและห้อง ในเตาเผาแบบชั้นเชื้อเพลิงก้อนแข็งจะถูกเผาในชั้นหนึ่งในเตาเผาแบบห้อง - เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซของเหลวและป่นในระบบกันสะเทือน
ในโรงงานหม้อไอน้ำสมัยใหม่มักใช้วิธีการหลักสามวิธีในการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง (รูปที่ 14): ชั้นเปลวไฟกระแสน้ำวน
เตาเผาชั้น เตาเผาที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งเป็นก้อนเป็นชั้น ๆ เรียกว่าชั้น เตานี้ประกอบด้วยตะแกรงรองรับชั้นของเชื้อเพลิงที่เป็นก้อนและพื้นที่เตาที่มีการเผาไหม้สารระเหยที่ติดไฟได้ เตาเผาแต่ละเตาออกแบบมาเพื่อเผาเชื้อเพลิงเฉพาะประเภท การออกแบบเตาเผามีความหลากหลายและแต่ละแบบสอดคล้องกับวิธีการเผาไหม้เฉพาะ ประสิทธิภาพและความประหยัดของโรงงานหม้อไอน้ำขึ้นอยู่กับขนาดและการออกแบบของเตาเผา
รูปที่. 14. กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง: a - ชั้น 6 - เปลวไฟใน - กระแสน้ำวน
เตาเผาแบบชั้นสำหรับการเผาเชื้อเพลิงแข็งประเภทต่างๆแบ่งออกเป็นภายในและภายนอกโดยมีตะแกรงแนวนอนและแนวเอียง
เพลาที่อยู่ภายในซับของหม้อไอน้ำเรียกว่าภายในและส่วนที่อยู่นอกซับและติดกับหม้อไอน้ำเพิ่มเติมเรียกว่าเพลาภายนอก
ขึ้นอยู่กับวิธีการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและการจัดระเบียบบริการฟิล์มบางหลายชั้นแบ่งย่อยออกเป็นแบบใช้มือกึ่งกลไกและแบบใช้เครื่องจักรกล
เตาเผาแบบแมนนวลคือการทำงานทั้งสามอย่างนั่นคือการจ่ายเชื้อเพลิงไปยังเตาเผาการปิดผนึกและการขจัดตะกรัน (สิ่งตกค้างโฟกัส) ออกจากเตาเผา - จะดำเนินการด้วยตนเองโดยคนขับ เตาเผาเหล่านี้มีตะแกรงแนวนอน
เตาเผากึ่งเครื่องกล เรียกผู้ที่มีกลไกการทำงานหนึ่งหรือสองอย่าง สิ่งเหล่านี้รวมถึงของฉันด้วย
ตะแกรงเอียงซึ่งเชื้อเพลิงที่บรรจุเข้าไปในเตาเผาด้วยตนเองเมื่อชั้นล่างถูกเผาไหม้จะเคลื่อนที่ไปตามตะแกรงเอียงภายใต้การกระทำของน้ำหนักของมันเอง
เตาเผาแบบกลไก เรียกว่าผู้ที่จ่ายเชื้อเพลิงให้กับเตาเผาชูร่าและการกำจัดสิ่งตกค้างจากเตาเผา
เรียว 15 รูปแบบของเตาเผาสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในชั้น.
a - ด้วยตะแกรงแนวนอนแบบแมนนวล b - มีตัวยึดบนเตียงคงที่ c - มีแถบขูด d - มีตะแกรงเอียง, e - แนวตั้ง, e - พร้อมตะแกรงโซ่เดินหน้า, g - มีตะแกรงถอยหลัง ด้วยไดรฟ์เชิงกลของตัวกระจายโดยไม่มีการแทรกแซงของผู้ปฏิบัติงานด้วยตนเอง
เชื้อเพลิงเข้าสู่เตาเผาในแบบไหลต่อเนื่อง
เตาเผาแบบชั้นสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง (รูปที่ 15) แบ่งออกเป็นสามชั้น:
เตาเผาที่มีตะแกรงนิ่งและชั้นของเชื้อเพลิงที่วางอยู่บนเตาซึ่งรวมถึงเตาไฟพร้อมตะแกรงแนวนอนแบบแมนนวล (รูปที่ 15, a และ b) เชื้อเพลิงแข็งทุกประเภทสามารถเผาบนตะแกรงนี้ได้ แต่เนื่องจากการบำรุงรักษาด้วยตนเองจึงใช้ภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 1-2 ตัน / ชม. เตาเผาที่มีเครื่องกระจายซึ่งเชื้อเพลิงสดถูกโหลดทางกลไกอย่างต่อเนื่องและกระจัดกระจายไปทั่วพื้นผิวตะแกรงถูกติดตั้งภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 6.5-10 t / h เตาเผาที่มีตะแกรงคงที่และชั้นของเชื้อเพลิงที่เคลื่อนที่ไปตามนั้น ( รูปที่ 15, c, คำแนะนำ) ซึ่งรวมถึงเตาไฟที่มีแถบกันสนิมและเตาไฟที่มีตะแกรงเอียง ในเตาเผาที่มีแถบสนิมเชื้อเพลิงจะเคลื่อนที่ไปตามตะแกรงแนวนอนที่คงที่โดยมีแท่งพิเศษที่มีรูปร่างพิเศษซึ่งจะเคลื่อนที่ไปตามตะแกรง
ใช้สำหรับการเผาถ่านหินสีน้ำตาลภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 6.5 ตัน / ชม.
ในเตาเผาที่มีตะแกรงเอียงเชื้อเพลิงสดบรรจุลงในเตาเผาจากด้านบน แต่เมื่อเผาไหม้ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจะเลื่อนเข้าไปในส่วนล่างของเตา
เตาเผาดังกล่าวใช้สำหรับการเผาเศษไม้จากพีทภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 2.5 ตัน / ชม. เตาเผาความเร็วสูงของเตาเผา V.V. t / h พร้อมตะแกรงเชิงกลเคลื่อนที่ (รูปที่ 15, f และ g) สองประเภท: ไปข้างหน้าและย้อนกลับ
ตะแกรงโซ่เดินหน้าเคลื่อนจากผนังด้านหน้าไปยังผนังด้านหลังของเตาเผา เชื้อเพลิงถูกจ่ายให้กับตะแกรงโดยแรงโน้มถ่วง ตะแกรงโซ่ส่งคืนจะเคลื่อนจากด้านหลังไปที่ผนังด้านหน้าของเตา น้ำมันเชื้อเพลิงถูกส่งไปยังตะแกรงโดยเครื่องกระจาย เตาเผาที่มีตะแกรงโซ่ใช้สำหรับการเผาบิทูมินัสถ่านหินสีน้ำตาลและแอนทราไซต์ภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 10 ถึง 35 ตัน / ชม.
เตาเผา Chamber (flare) เตาเผาห้อง (รูปที่ 16) ใช้ในการเผาเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งของเหลวและก๊าซ ในกรณีนี้เชื้อเพลิงแข็งจะต้องถูกบดเป็นผงละเอียดในขั้นตอนการติดตั้งแบบพิเศษ - โรงบดถ่านหินและเชื้อเพลิงเหลวจะต้องถูกทำให้เป็นละอองขนาดเล็กมากในหัวฉีดน้ำมันเตา เชื้อเพลิงก๊าซไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมการเบื้องต้น
วิธีการลุกเป็นไฟช่วยให้การเผาไหม้เชื้อเพลิงเกรดต่ำมีความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพสูง เชื้อเพลิงแข็งในสภาพแหลกลาญจะถูกเผาภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 35 ตัน / ชม. ขึ้นไปและเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำใด ๆ
เตาเผาแบบ Chamber (flare) เป็นห้องทรงกลมปริซึมสี่เหลี่ยมที่ทำจากอิฐทนไฟหรือคอนกรีตทนไฟ ผนังของห้องเผาไหม้ถูกปกคลุมจากด้านในด้วยระบบท่อเดือด - หน้าจอน้ำในเตา พวกเขาเป็นตัวแทนของพื้นผิวทำความร้อนหม้อไอน้ำที่มีประสิทธิภาพซึ่งดูดซับความร้อนจำนวนมากที่ปล่อยออกมาจากไฟฉายในเวลาเดียวกันพวกเขาปกป้องวัสดุก่อสร้างของห้องเผาไหม้จากการสึกหรอและการทำลายภายใต้การกระทำของอุณหภูมิสูงของไฟฉายและ ตะกรันหลอมเหลว
ตามวิธีการกำจัดตะกรันเตาเผาสำหรับเชื้อเพลิงบดแบ่งออกเป็นสองประเภท: ด้วยการกำจัดตะกรันของแข็งและของเหลว
ห้องเตาที่มีการกำจัดขี้เถ้าก้นทึบ (รูปที่ 16, a) มีก้นเป็นรูปกรวยเรียกว่าช่องทางเย็น 1 หยดตะกรันที่ตกลงมาจากคบเพลิงตกลงไปในช่องทางนี้ทำให้แข็งตัวเนื่องจากอุณหภูมิที่ต่ำกว่าในช่องทาง และเม็ด ลงในเมล็ดพืชแต่ละเม็ดและผ่านลำคอ 3 ตกลงไปในอุปกรณ์รับตะกรัน 2. ห้องเตา b ที่มีการกำจัดตะกรันของเหลว (รูปที่ 16, b) ดำเนินการด้วยเตา 7 ในแนวนอนหรือเอียงเล็กน้อยซึ่งอยู่ในส่วนล่างของเตาเผา ผนังมีฉนวนกันความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิให้สูงกว่าการหลอมเถ้าที่อุณหภูมิ ตะกรัน Molten_ ซึ่งตกลงจากคบเพลิงลงสู่ด้านล่างยังคงอยู่ในสภาพหลอมเหลวและไหลออกจากเตาผ่านรูก๊อก 9 ลงในถังเก็บตะกรัน 8 ที่เต็มไปด้วยน้ำทำให้แข็งตัวและแตกออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก
เตาเผาที่มีการกำจัดตะกรันเหลวแบ่งออกเป็นห้องเดียวและสองห้อง
ในเตาเผาสองห้องเตาจะถูกแบ่งออกเป็นห้องเผาไหม้เชื้อเพลิงและห้องทำความเย็นของผลิตภัณฑ์เผาไหม้ ห้องเผาไหม้ถูกหุ้มด้วยฉนวนกันความร้อนอย่างน่าเชื่อถือเพื่อสร้างอุณหภูมิสูงสุดเพื่อให้ได้ตะกรันเหลวอย่างน่าเชื่อถือ
เตาเผาแบบ Flare สำหรับเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซบางครั้งทำด้วยเตาไฟแนวนอนหรือเอียงเล็กน้อยซึ่งบางครั้งไม่ได้รับการป้องกัน ตำแหน่งของหัวเผาในห้องเผาไหม้จะทำที่ผนังด้านหน้าและด้านข้างรวมทั้งที่มุมของมัน หัวเผาสามารถไหลโดยตรงและหมุนได้
วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับประเภทและประเภทของเชื้อเพลิงตลอดจนความจุไอน้ำของหน่วยหม้อไอน้ำ
3.2 การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงก๊าซ
อุณหภูมิต่ำสุดที่ส่วนผสมลุกเป็นไฟเรียกว่าอุณหภูมิจุดระเบิด ค่าของอุณหภูมินี้สำหรับก๊าซที่แตกต่างกันจะไม่เท่ากันและขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของก๊าซที่ติดไฟได้เนื้อหาของเชื้อเพลิงในส่วนผสมเงื่อนไขการจุดระเบิดเงื่อนไขในการกำจัดความร้อนในอุปกรณ์เฉพาะแต่ละชนิดเป็นต้น
ก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งผสมกับสารออกซิไดเซอร์จะถูกเผาในคบเพลิง มีสองวิธีในการวูบวาบของก๊าซ - จลน์และการแพร่กระจาย ในการเผาไหม้แบบจลน์แก๊สจะถูกผสมกับตัวออกซิไดเซอร์ก่อนการเผาไหม้ ก๊าซและสารออกซิแดนท์จะถูกป้อนเข้าไปในอุปกรณ์ผสมของหัวเผาก่อน การเผาไหม้ของส่วนผสมจะดำเนินการภายนอกเครื่องผสม ในกรณีนี้อัตราการเผาไหม้ไม่ควรเกินอัตราของปฏิกิริยาการเผาไหม้ทางเคมี tfr \u003d tchem
การเผาไหม้แบบกระจายเกิดขึ้นเมื่อก๊าซที่ติดไฟได้ผสมกับอากาศ ก๊าซเข้าสู่ปริมาตรการทำงานแยกจากอากาศ ความเร็วของกระบวนการจะถูก จำกัด โดยอัตราการผสมก๊าซกับอากาศ tgr \u003d tphys
ความแข็งแรงของวิธีการเผาไหม้แบบแพร่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
ทนต่อเปลวไฟสูงเมื่อเปลี่ยนโหลดความร้อน
ไม่มีการพัฒนาเปลวไฟ
ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิตามความยาวเปลวไฟ
ข้อเสียของวิธีการเผาไหม้แบบกระจายนี้ ได้แก่ :
ความน่าจะเป็นของการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอน
ความจำเป็นในการเผาไหม้ปริมาณมาก
ความเข้มของการเผาไหม้ต่ำโอกาสในการเผาไหม้ของก๊าซที่ไม่สมบูรณ์
วิธีการเผาไหม้แบบจลศาสตร์มีลักษณะเฉพาะคือส่วนผสมของก๊าซและอากาศที่เตรียมไว้อย่างสมบูรณ์ภายในเตาเผาจะถูกส่งไปยังสถานที่เผาไหม้โดยเผาด้วยเปลวไฟสั้น ๆ ที่มีกรวยโปร่งใสสีน้ำเงิน ดังนั้นการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะดำเนินการบนพื้นผิวของกรวยนี้ซึ่งเรียกว่าส่วนหน้าของการเผาไหม้แบบจลน์
ข้อดีของวิธีการเผาไหม้นี้ ได้แก่ :
ความน่าจะเป็นต่ำของการเผาไหม้ของสารเคมี
ความยาวเปลวไฟสั้น
อุณหภูมิคบเพลิงสูง
ความจำเป็นในการทำให้เปลวไฟของแก๊สคงที่เป็นข้อเสียของวิธีการจลน์ของการเผาไหม้ของแก๊ส
นอกจากนี้ยังมีการเผาไหม้แบบผสม (diffusion-kinetic) ในกรณีนี้ก๊าซจะถูกผสมล่วงหน้าด้วยอากาศจำนวนหนึ่งจากนั้นส่วนผสมที่ได้จะเข้าสู่ปริมาตรการทำงานโดยที่อากาศส่วนที่เหลือจะถูกจ่ายแยกกัน
ในเตาเผาของหม้อไอน้ำส่วนใหญ่จะใช้วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบจลศาสตร์และแบบผสม
เตาแก๊สสามารถจำแนกได้ตามเกณฑ์ต่อไปนี้:
ก) ตามความยาวของคบเพลิงที่เกิดขึ้นเป็นเปลวไฟยาวและเปลวไฟสั้น
b) โดยการส่องสว่างของเปลวไฟไปยังคบเพลิงที่ส่องสว่างหรือมีแสงน้อย
c) โดยค่าความร้อนของก๊าซที่เผาไหม้สำหรับหัวเผาสำหรับก๊าซที่มีแคลอรีสูงและมีแคลอรีต่ำ
d) โดยแรงดันที่ด้านหน้าของหัวเผาสำหรับแรงดันต่ำและแรงดันสูง
จ) ตามจำนวนท่อจ่ายสำหรับหนึ่งและสองสายเป็นต้น
คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งคือวิธีการผสมก๊าซเปลวไฟกับอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ บนพื้นฐานนี้เตาสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทดังต่อไปนี้:
1) หัวเผาที่ไม่มีการผสมก๊าซเบื้องต้นกับอากาศ ก๊าซและอากาศในปริมาณที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้จะถูกจ่ายแยกกันผ่านช่องทางที่เกี่ยวข้องของหัวเผา ส่วนผสมที่ติดไฟได้จะเกิดขึ้นในเปลวไฟในกระบวนการผสมก๊าซและอากาศที่ปั่นป่วนหลังจากออกจากเตา ตัวอย่างของหัวเผาประเภทนี้คือเตาแบบท่อสำหรับก๊าซที่มีความร้อนต่ำ (รูปที่ 1) ก๊าซเข้าสู่ท่อร่วมก๊าซและท่อที่ติดอยู่และอากาศจะไหลผ่านท่อร่วมที่อยู่ตรงข้ามเข้าไปในช่องว่างวงแหวน การผสมเกิดขึ้นในเจ็ทสตรีมที่ทางออกของท่อ
รูปที่ 1 - เตาเผาท่อสำหรับก๊าซที่มีความร้อนต่ำ
หัวเผาเหล่านี้ใช้สำหรับการเผาไหม้ก๊าซที่มีความร้อนต่ำในปริมาณมากและในเทคโนโลยีเตาเผาเมื่อจำเป็นต้องมีคบเพลิงเรืองแสงแบบขยายที่มีการถ่ายเทความร้อนสม่ำเสมอมากขึ้นตามความยาวของพื้นที่ทำงานของเตา
2) เตาพรีมิกซ์ หัวเผาที่ทำงานบนหลักการของการเผาไหม้แบบจลน์จะใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องเผาก๊าซที่มีความเครียดทางความร้อนสูงของปริมาตรและส่วนของห้องตามลำดับ (10-40) 103 กิโลวัตต์ / เมตร 3 ถึง (50- 80) 103 kW / m 2 โดยมีการเผาไหม้ทางเคมีขั้นต่ำและมีเปลวไฟสลัวสั้น ๆ การผสมล่วงหน้าจะดำเนินการในเครื่องผสมซึ่งส่วนผสมที่เตรียมไว้จะเข้าสู่เตา ประเภทนี้รวมถึงอุโมงค์และหัวเผาประเภทอื่น ๆ ที่มีส่วนผสมของก๊าซ - อากาศที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งได้จากการผสมก๊าซกับอากาศในเครื่องผสมในรูปแบบต่างๆ
ในอุตสาหกรรมพลังงานความร้อนหัวฉีดแบบอุโมงค์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย (รูปที่ 2) ซึ่งให้การควบคุมอัตราส่วนคงที่ของก๊าซและอัตราการไหลของอากาศโดยอัตโนมัติและช่วยให้การเผาไหม้ของก๊าซที่มีฝุ่น หัวเผาทนความร้อนได้มากกว่าและมีความสามารถในการไหลเพิ่มขึ้นที่ความต้านทานต่ำ
ภาพที่ 2 - หัวฉีดที่มีช่องอุโมงค์เซรามิก
a - เตาสายเดี่ยวพร้อมอุโมงค์ช่องเดียว b - เตาสองสายพร้อมอุโมงค์หลายช่อง
ที่ความดันสูงของก๊าซที่เผาไหม้จะใช้หัวเผาแบบลวดเดียว (รูปที่ 2a) พร้อมกับการขับอากาศออกจากชั้นบรรยากาศและเมื่อเผาก๊าซแรงดันต่ำจะใช้หัวเผาแบบสองสาย (รูปที่ 2b) พร้อมแหล่งจ่ายอากาศแบบบังคับ หัวฉีดแบบสายเดี่ยวได้กลายเป็นที่แพร่หลายเช่นกันซึ่งห้องผสมทรงกระบอกไม่ได้จบลงด้วยช่องเซรามิก แต่มีส่วนโลหะของตัวกระจาย - คอนฟิวเซอร์
3) เตาผสมบางส่วน หัวเผาเหล่านี้ติดตั้งเครื่องผสมแบบสั้นซึ่งจะมีการผสมบางส่วน การผสมยังคงดำเนินต่อไปและสิ้นสุดลงในคบเพลิงระหว่างการเผาไหม้
หัวเผาที่ใช้หลักการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมไฟฟ้าสำหรับการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ
ในเตาที่มีการผสมบางส่วนสำหรับก๊าซที่มีความร้อนต่ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเตา VNIIMT สำหรับก๊าซเตาหลอม (รูปที่ 3) เนื่องจากอัตราการไหลของก๊าซและอากาศที่เหมาะสมก๊าซและอากาศจะถูกจ่ายโดยการไหลแบบแบนสลับกันผ่านช่องไปยัง prechamber ในช่องทางที่การผสมและการเผาไหม้เริ่มต้นขึ้น กระบวนการผสมและการเผาไหม้ยังคงดำเนินต่อไปและสิ้นสุดในท่อทางออก ส่วนของอุโมงค์เผาขึ้นอยู่กับปริมาณของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้และความเร็วที่ถ่ายในช่วง 30-40 m / s
รูปที่ 3 - เตาแก๊สเตาหลอม
โดยสรุปควรสังเกตคุณลักษณะของการเผาไหม้ประเภทการแพร่กระจายที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของสารเคมีที่ไม่สมบูรณ์ของการเผาไหม้ ในเปลวไฟแบบกระจายแสงอุณหภูมิจะถึงค่าสูงสุดในโซนการเผาไหม้ ก๊าซที่ไหลออกจากเตาก่อนเข้าสู่เขตการเผาไหม้จะได้รับความร้อนจากความร้อนที่แพร่กระจายจากเปลวไฟทั้งโดยการนำความร้อนและการแพร่กระจายของผลิตภัณฑ์เผาไหม้ที่ร้อน ก๊าซบางชนิดเช่นไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ทนความร้อนได้และเมื่อได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิ 2500-3000 ° K จะยังคงโครงสร้างโมเลกุลไว้ การเผาไหม้ของก๊าซทนความร้อนเกิดขึ้นในเปลวไฟโปร่งใสสีฟ้าซีด
ก๊าซที่มีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนไม่เสถียรทางความร้อน ในกรณีของการเผาไหม้ของก๊าซเหล่านี้การให้ความร้อนในเขตรีดิวซ์ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนจะทำให้เกิดการสลายตัวด้วยการก่อตัวของเขม่าและไฮโดรเจน อุณหภูมิที่สูงขึ้นการสลายตัวของก๊าซที่มีไฮโดรคาร์บอนจะดำเนินไปอย่างเข้มข้นมากขึ้นในขณะเดียวกันสัดส่วนของไฮโดรคาร์บอนที่ก่อตัวขึ้นหนักซับซ้อนและยากต่อการเผาไหม้จะเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นการสลายตัวของมีเทนเริ่มต้นที่อุณหภูมิประมาณ 680-700 ° C เมื่อให้ความร้อนโดยไม่มีอากาศเข้าถึงถึง 950 °Сก๊าซมีเทน 26% จะสลายตัวและเมื่อได้รับความร้อนถึง 1150 °С - 90%
อนุภาคขนาดเล็กของเขม่าและคาร์บอนอิสระที่อยู่ในเปลวไฟซึ่งมีขนาดเล็กมากและมีปริมาณถึงหนึ่งในสิบของไมครอนซึ่งร้อนขึ้นเนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เปล่งแสงจ้ามากหรือน้อยทำให้เปลวไฟ เรืองแสง.
การเผาไหม้แบบแพร่กระจายของอนุภาคดำเนินไปค่อนข้างช้าอันเป็นผลมาจากส่วนหนึ่งของคาร์บอนอิสระและไฮโดรคาร์บอนหนักไม่มีเวลาเผาไหม้และทิ้งคบเพลิงในรูปของเขม่า การปรากฏตัวของคาร์บอนตามสมดุล C + CO 2 \u003d\u003d 2CO ทำให้เกิด CO ปริมาณคาร์บอนไฮโดรคาร์บอนหนักและ CO ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เป็นตัวกำหนดปริมาณการเผาไหม้ทางเคมี
3.2 การเผาไหม้เชื้อเพลิงเหลว
เชื้อเพลิงเหลวหลักที่ใช้ในวิศวกรรมพลังงานความร้อนและวิศวกรรมความร้อนอุตสาหกรรมคือน้ำมันเตา โรงไฟฟ้าพลังงานต่ำยังใช้น้ำมันก๊าดผสมกับเรซิน
วิธีการเผาไหม้ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานะสเปรย์ วิธีนี้ทำให้สามารถเร่งการเผาไหม้ได้อย่างมีนัยสำคัญและได้รับความเครียดจากความร้อนสูงในปริมาตรของห้องเผาไหม้เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างเชื้อเพลิงกับตัวออกซิไดเซอร์
กระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเหลวสามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่อไปนี้:
1) ความร้อนและการระเหยของน้ำมันเชื้อเพลิง
2) การก่อตัวของส่วนผสมที่ติดไฟได้
3) การจุดระเบิดของส่วนผสมที่ติดไฟได้จากแหล่งภายนอก (ประกายไฟเกลียวร้อน ฯลฯ );
4) การเผาไหม้ที่แท้จริงของส่วนผสม
การกำหนดปริมาณการใช้อากาศตามทฤษฎีและจริงสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงสารที่ติดไฟได้ของเชื้อเพลิงทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในชั้นบรรยากาศในอัตราส่วนเชิงปริมาณที่แน่นอน ปริมาณการใช้ออกซิเจนและปริมาณของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ได้จะคำนวณตามสมการการเผาไหม้ซึ่งเขียนไว้สำหรับ 1 kmol ของส่วนประกอบที่ติดไฟได้แต่ละชิ้น
สำหรับหม้อไอน้ำของหน่วยพลังงานน้ำมัน - น้ำมันที่มีประสิทธิภาพโดยไม่มีมาตรการใด ๆ เมื่อทำงานกับก๊าซความเข้มข้นของ NO x ในผลิตภัณฑ์เผาไหม้อยู่ในช่วง 650-1050 มก. / ม. 3
วิธีการทางเทคโนโลยีในการยับยั้ง NO x ขึ้นอยู่กับการลดอุณหภูมิและปริมาณออกซิเจนในโซนการเผาไหม้ที่ใช้งานอยู่รวมถึงการสร้างโซนที่มีสภาพแวดล้อมที่ลดลงในห้องเผาไหม้ซึ่งผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์มีปฏิกิริยากับไนโตรเจนออกไซด์ที่เกิดขึ้นตะกั่ว เพื่อการลด NO x ต่อไนโตรเจนในระดับโมเลกุล
จากข้อมูลการทดลองและประสบการณ์ในทางปฏิบัติที่มีอยู่สามารถแนะนำให้ใช้วิธีการทางเทคโนโลยีหลักต่อไปนี้ในการลด NO x ในหม้อต้มน้ำมันก๊าซ
การใช้งานโหมดที่มีค่าเล็ก ๆ ของα;
ด้วยการเผาไหม้แบบจัดฉาก - ลดαลงเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของการเผาไหม้ทางเคมี
การหมุนเวียนของก๊าซไอเสียผ่านหัวเผาที่ผสมกับอากาศ
การเผาไหม้เชื้อเพลิงสองขั้นตอนซึ่งสามารถนำไปใช้ในการออกแบบหัวเผาหรือในเตาเผาโดยรวม
การเผาไหม้เชื้อเพลิงสามขั้นตอน (เหมาะที่สุดสำหรับหม้อไอน้ำใหม่)
การใช้เตาพิเศษ
การฉีดน้ำ (ลด NO x ลง 20-25% แต่ทำให้ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำลดลงประมาณ 0.8%)
หน้าจอสองสี (สำหรับหม้อไอน้ำใหม่);
เทคนิคการเผาไหม้พิเศษ (เช่นฟลูอิไดซ์เบด);
อุณหภูมิอากาศร้อนลดลง
การเผาไหม้ก๊าซสองขั้นตอนทำให้ไนโตรเจนออกไซด์ลดลง 40%
การประยุกต์ใช้วิธีการทางเทคโนโลยีหลายอย่างพร้อมกันทำให้สามารถลดการปล่อยก๊าซ NOx ได้ 4-5 เท่าและบางครั้งอาจมากกว่านั้นในระหว่างการเผาไหม้ของก๊าซ
เนื่องจากในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซ - น้ำมัน NOx ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจนออกไซด์ที่ใช้ความร้อนดังนั้นตามกฎแล้วมาตรการในเตาเผาจึงมีวัตถุประสงค์เพื่อลดอุณหภูมิในพื้นที่และอากาศส่วนเกิน
การลดอากาศส่วนเกินที่จ่ายสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงช่วยลดการก่อตัวของ NOx ทั้งความร้อนและเชื้อเพลิง
ผลสูงสุดของการลดเอาต์พุต NOx จะสังเกตได้เมื่อนำก๊าซไอเสียมารวมกับอากาศหรือผ่านช่องแยกของหัวเผา
วิธีการปราบปราม NOx ที่หลากหลายที่สุดสำหรับหม้อไอน้ำแบบใช้น้ำมันคือวิธีการเผาไหม้แบบจัดฉาก
ด้วยการจัดเรียงหัวเผาหลายชั้นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์คือการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบไม่สโตอิชิโอเมตริกซึ่งเกิดจากการจัดโซนการเผาไหม้สองโซนซึ่งค่าสัมประสิทธิ์และอุณหภูมิส่วนเกินของตัวออกซิไดเซอร์ต่างกัน ในโซนแรกการก่อตัวของ NOx ลดลงเกิดขึ้นเนื่องจากความเข้มข้นของออกซิเจนที่มีประสิทธิผลลดลงในโซนการเผาไหม้ด้วยα< 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) ในขณะที่รักษาอากาศส่วนเกินทั้งหมดไว้ที่ระดับα "t \u003d 1.05
เมื่อทำงานกับก๊าซและการใช้การหมุนเวียนก๊าซไอเสียพร้อมกันการเผาไหม้แบบจัดฉากและการฉีดน้ำเข้าไปในเตาเผาสามารถลดความเข้มข้นของ NO x ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จาก 1.05 เป็น 0.18 g / m 3 (เกือบ 6 เท่า)
ด้วยการใช้การเผาไหม้แบบจัดฉากและการกระจายเชื้อเพลิงและอากาศพร้อมกันตามชั้นของหัวเผาความเข้มข้นของ NO x จะลดลงจาก 0.34 เป็น 0.19 g / m 3 (1.8 เท่า) เมื่อใช้แก๊สและจาก 0.29 เป็น 0.15 g / m 3 (1.9 เท่า) เมื่อใช้น้ำมันเตา
เมื่อใช้การหมุนเวียนของก๊าซไอเสียในปริมาณ 20% ความเข้มข้นของ NO x จะลดลงจาก 0.3 เป็น 0.15 g / m 3 (2 ครั้ง)
ด้วยการใช้การเผาไหม้แบบจัดฉากและการหมุนเวียนก๊าซไอเสียพร้อมกันความเข้มข้นของ NO x จะลดลงจาก 0.26 เป็น 0.085 g / m 3 (3 เท่า)
คุณสมบัติที่เป็นบวกของหัวเผาที่ไม่มีเปลวไฟคือผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้หลังจากนั้นมีน้อยกว่าผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ที่เป็นอันตรายที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ - คาร์บอนออกไซด์ CO และไนโตรเจน N0
การอุ่นน้ำมันเตาที่อุณหภูมิสูงถึง 200 ÷ 250 ° C (เมื่อเทียบกับโหมดทำความร้อนปกติสูงถึง 130 ° C) ช่วยให้ลดเอาต์พุต NO x ลงได้ 2-3 เท่า
ข้อมูลที่ระบุและการวิเคราะห์วัสดุอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทของหม้อไอน้ำระดับความเข้มข้นของ NO x เริ่มต้นและวิธีการทางเทคโนโลยีที่ใช้ในการปราบปราม ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจะได้รับจากการใช้การเผาไหม้แบบจัดฉากและการหมุนเวียนก๊าซไอเสียพร้อมกัน
3.3 การเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง
กระบวนการเผาไหม้ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
1) การอบแห้งเชื้อเพลิงและความร้อนที่อุณหภูมิของจุดเริ่มต้นของการปล่อยสารระเหย
2) การจุดระเบิดของสารระเหยและความเหนื่อยหน่าย
3) ให้ความร้อนโค้กเพื่อจุดชนวน;
4) การเผาไหม้จากสารที่ติดไฟได้จากโค้ก บางครั้งขั้นตอนเหล่านี้จะทับซ้อนกัน
เทคโนโลยีการเตรียมถ่านหินและการเผาไหม้ที่พัฒนาขึ้นในช่วงศตวรรษที่ 19 และ 20 เนื่องจากปริมาณการใช้ในอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้น
ปัจจุบันมีการใช้เทคโนโลยีมากมายสำหรับการเตรียมและการเผาไหม้ของถ่านหิน อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีที่ผสมผสานทั้งประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจสูงและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสูงเป็นสิ่งที่น่าสนใจในทางปฏิบัติ
เทคโนโลยีเหล่านี้ ได้แก่ :
การเผาไหม้แบบหลอก - เปลวไฟของส่วนผสมถ่านหินและอากาศที่แหลกลาญ
การเผาไหม้ของสารละลายน้ำถ่านหิน
การเผาไหม้ของถ่านหินในฟลูอิไดซ์เบด
การเผาไหม้กระแสน้ำวนอุณหภูมิต่ำ
เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบขั้นตอนของถ่านหินบด
เทคโนโลยีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในอุณหภูมิสูง
ฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียน (VCKS)
ลองพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีเหล่านี้
3.3.1 การเผาไหม้ Pseudo-flare
การเตรียมถ่านหินสำหรับวิธีการเผาไหม้นี้ประกอบด้วยการบดแห้งของเชื้อเพลิงเริ่มต้นที่มีความชื้นสูงถึง 21 เปอร์เซ็นต์ในโรงสีแบบแรงเหวี่ยงเพื่อให้ได้อนุภาคถ่านหินที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยมีขนาดเฉลี่ย (การกระจายตัว) 50-300 ไมครอนกลายเป็นฝุ่นถ่านหิน
ฝุ่นที่เตรียมไว้จะเข้าสู่ตัวคั่นตัวเก็บรวบรวมแบบสั่นซึ่งอนุภาคถ่านหินที่มีขนาดมากกว่า 70 ไมครอนจะถูกนำกลับไปที่โรงสีและอนุภาคที่มีขนาด 50-70 ไมครอนและน้อยกว่าจะถูกดูดโดยอุปกรณ์เจ็ต ด้วยอากาศที่ให้ความร้อน (สูงถึง +300 ° C และอื่น ๆ ) ในขณะที่เตรียมส่วนผสมอากาศถ่านหินบดแห้ง (PUVS)
นอกจากนี้ PUVS ยังถูกจ่ายโดยอากาศไปยังหัวเผาเชื้อเพลิงโดยมีไนโตรเจนออกไซด์ลดลง
ด้วยความช่วยเหลือของเตาเผาส่วนผสมจะถูกฉีดพ่นเข้าไปในปริมาตรของเตาเผาและจุดไฟสร้างคบเพลิงคล้ายกับน้ำมันเตา สำหรับการให้ความร้อนหลักของอนุภาคถ่านหินและการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องของกระบวนการเผาไหม้ภายใต้รากของไฟฉาย
เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซจำนวนเล็กน้อยถูกขับออกมาอย่างกะทันหันจนกลายเป็นแสงไฟ
การเผาไหม้ Pseudo-flare ของถ่านหินมีลักษณะที่เป็นเนื้อเดียวกันอันเป็นผลมาจากพื้นที่สัมผัสทั้งหมดของเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์เป็นไปได้สูงสุดและอัตราส่วนอากาศส่วนเกินสำหรับการจัดการการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงประเภทนี้มีน้อยและ ไม่เกิน 1.3
เทคโนโลยีที่ได้รับการพิจารณาในการเตรียมและการเผาไหม้ถ่านหินได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจที่สูงในหม้อไอน้ำกำลังสูงของ TPP ในบริเตนใหญ่โดยเฉพาะ Eggborough และ Longannet และในโรงงานหม้อไอน้ำของ TPP ขนาดใหญ่ในฝรั่งเศสสหรัฐอเมริกาแคนาดาและไต้หวัน
เทคโนโลยีการเผาไหม้ถ่านหินหลอกได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องที่ศูนย์นักบิน Mitsui Babcock และ Ratcliffe ซึ่งตั้งอยู่ในสกอตแลนด์และอังกฤษ
3.3.2 การเผาไหม้ของเปลวไฟ
เป็นครั้งแรกที่มีการเสนอวิธีการเผาไหม้ถ่านหินซึ่งได้รับการพัฒนาและทดสอบในรัสเซีย การเตรียมถ่านหินสำหรับการเผาไหม้รวมถึงการบดเชื้อเพลิงเริ่มต้นในโรงงานลูกหรือดรัมเพื่อให้ได้อนุภาคถ่านหินที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยมีขนาดไม่เกิน 40-50 ไมครอนหลังจากนั้นฝุ่นถ่านหินที่ได้จะถูกผสมกับน้ำจืดและสารแขวนลอยคาร์โบไฮเดรตที่กระจายตัวหยาบ ( HCS) ซึ่งรวมถึงถ่านหิน 65-70 เปอร์เซ็นต์และน้ำ 30-35 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ UVS ยังถูกป้อนโดยปั๊มสกรูไปยังหัวฉีดของหัวเผาเชื้อเพลิงซึ่งพ่นสารแขวนลอยเข้าไปในเตาหม้อไอน้ำในรูปแบบของคบเพลิง
ทั้งไอน้ำและอากาศถูกใช้เป็นตัวกลางในการทำให้เป็นละออง เปลวไฟของสารแขวนลอยคาร์โบไฮเดรตจะถูกจุดด้วยน้ำมันเตาที่จ่ายโดยหัวฉีดจุดระเบิดและเมื่อถึงการเผาไหม้ที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างคงที่การจ่ายน้ำมันเตาจะหยุดลงและหัวฉีดจุดระเบิดจะดับลง การเผาไหม้ของ UVS ในภายหลังจะเกิดขึ้นโดยไม่มีการส่องสว่าง
อัตราส่วนอากาศส่วนเกินเมื่อเผาถ่านหินด้วยวิธีนี้ไม่เกิน 1.2 เทคโนโลยีการเผาไหม้ของสารแขวนลอยคาร์โบไฮเดรตได้ยืนยันประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจที่สูงในหม้อไอน้ำไฟฟ้าที่ Belovskaya SDPP และ Novosibirskaya CHPP-5 (รัสเซีย)
นอกจากนี้เทคโนโลยีการเผาไหม้ถ่านหินนี้ยังใช้ในสหรัฐอเมริกาแคนาดาญี่ปุ่นสวีเดนจีนและอิตาลี ปัจจุบันจีนกำลังส่งเสริมการนำเสนอเทคโนโลยีสำหรับการเตรียมและการเผาไหม้ถ่านหินในตลาดพลังงานโลกอย่างจริงจัง
3.3.3 การเผาฟลูอิไดซ์เบด
ในการใช้วิธีการเผาถ่านหินในฟลูอิไดซ์เบดเชื้อเพลิงจะถูกบดเพื่อให้ได้อนุภาคที่มีขนาดไม่เกิน 25-30 มิลลิเมตร
ถ่านหินที่บดแล้วจะถูกป้อนโดยสายพานลำเลียงลงในถังซึ่งด้วยความช่วยเหลือของตัวป้อนมีดโกนมันจะถูกป้อนไปยังพื้นที่ของโซนเป่าแรกของตะแกรง
ในขณะเดียวกันอากาศส่วนหนึ่ง (ประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์) ที่ร้อนในเครื่องทำอากาศจะถูกเป่าเข้าไปในบริเวณที่มีการระเบิดใต้ตะแกรงผ่านช่องว่างระหว่างตะแกรงโดยพัดลมเป่าเพื่อสร้างฟลูอิไดซ์เบดที่มีอุณหภูมิสูงและจัดระเบียบถ่านหิน กระบวนการเผาไหม้
อากาศที่เหลือ (ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์) จะถูกส่งไปยังหัวพ่นไฟสำรองสำหรับการเผาไหม้ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์และสร้างอากาศพลศาสตร์พิเศษในห้องเผาไหม้ตลอดจนการทำงานของเครื่องเจ็ทอากาศที่ส่งคืนส่วนประกอบที่ติดไฟได้สำหรับการเผาไหม้ภายหลัง
ในกรณีของการเผาไหม้ถ่านหินในฟลูอิไดซ์เบดการเผาไหม้จะเป็นเนื้อเดียวกัน - ต่างกัน
การปลดปล่อยพลังงานอย่างสมบูรณ์ในฟลูอิไดซ์เบดนั้นมาจากอนุภาคถ่านหินทั้งหมดที่เผาไหม้อยู่ในนั้น อัตราส่วนอากาศส่วนเกินสำหรับการเผาไหม้ฟลูอิไดซ์เบดคือ 1.3 ประสิทธิภาพสูงสุดของวิธีการเผาไหม้นี้เกิดขึ้นได้ในโรงงานหม้อไอน้ำที่มีกำลังไฟปานกลางและต่ำ
สำหรับการใช้วิธีการเผาไหม้ถ่านหินในทางปฏิบัติจำเป็นต้องติดตั้งหม้อไอน้ำที่มีเตาเผาฟลูอิไดซ์เบดอุณหภูมิสูง
3.3.4 การเผาไหม้กระแสน้ำวนที่อุณหภูมิต่ำ
วิธีการเผาไหม้ถ่านหินนี้ถูกเสนอพัฒนาและดำเนินการโดยวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียเป็นครั้งแรก
เมื่อใช้วิธีนี้ก่อนที่จะป้อนเพื่อการเผาไหม้ถ่านหินจะต้องผ่านการบดเชิงลึกเพื่อให้ได้อนุภาคถ่านหินที่มีขนาดสูงสุด 10-25 มิลลิเมตร อากาศปฐมภูมิถูกฉีดเข้าไปในโซนการเผาไหม้จากด้านล่างตามแนวแกนของเตาเผาและหมุน
อนุภาคถ่านหินจะถูกเคลื่อนย้ายไปยังโซนการเผาไหม้โดยการไหลของอากาศทุติยภูมิซึ่งกลายเป็นส่วนผสมของอากาศถ่านหินซึ่งถูกป้อนเข้าสู่กระแสน้ำวนของอากาศปฐมภูมิโดยหัวเผาที่ตั้งอยู่ที่มุมกับแกนเตา
การจุดระเบิดครั้งแรกของส่วนผสมจะดำเนินการด้วยแก๊สน้ำมันดีเซลหรือน้ำมันเตาโดยใช้หัวฉีดสตาร์ทจากนั้นการเผาไหม้ของอนุภาคถ่านหินจะเกิดขึ้นในรูปแบบของเปลวไฟปั่นป่วนโดยไม่มีไฟส่องสว่าง ในเตาหม้อไอน้ำมีการจัดโซนการเผาไหม้สองโซนโดยเว้นระยะห่างจากความสูง: กระแสน้ำวนและการไหลโดยตรง
โซนกระแสน้ำวนเป็นโซนหลักและอยู่ที่ส่วนล่างของปริมาตรภายในของเตาเผาจากปากของช่องทางเย็นไปยังหัวเผา โซนการเผาไหม้แบบไหลตรงตั้งอยู่เหนือโซนกระแสน้ำวน
ในปริมาตรที่ต่ำกว่าของเตาเผา (โซนกระแสน้ำวน) การเคลื่อนที่แบบหมุนของการไหลของก๊าซด้วยแกนแนวนอนจะถูกจัดระเบียบ การเผาไหม้อนุภาคถ่านหินและก๊าซไอเสียร้อนจะไหลเวียนอยู่ในเขตกระแสน้ำวนและจะถูกกำจัดออกไปยังพื้นที่ของหัวเผาซึ่งจะส่งส่วนผสมเชื้อเพลิงและอากาศที่เป็นเชื้อเพลิงใหม่ไปยังเตาเผา
การผสมกับอนุภาคและก๊าซร้อนทำให้ถ่านหินพื้นดินส่วนใหม่ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและติดไฟได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเผาไหม้ที่มั่นคงในเตาเผา
การเผาไหม้เชื้อเพลิงจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันตลอดทั้งปริมาตรของเตาเผาและไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของภาระในหม้อไอน้ำ
การเผาไหม้ถ่านหินดังกล่าวช่วยลดอุณหภูมิสูงสุดในแกนไฟฉายและทำให้สนามอุณหภูมิเท่ากันตลอดทั้งปริมาตรการเผาไหม้
อัตราส่วนอากาศส่วนเกินสำหรับเทคโนโลยีการเผาไหม้ถ่านหินนี้ไม่เกิน 1.3 กระบวนการทางเทคโนโลยีในการเตรียมและการเผาไหม้ของกระแสน้ำวนที่อุณหภูมิต่ำถูกนำมาใช้เป็นเวลานานในหม้อต้มพลังงานที่มีกำลังไฟปานกลางและสูงที่โรงงานไฟฟ้าในรัสเซียเช่นที่ Irkutsk CHPP-10 และ Ust-Ilimsk CHPP
การปลดปล่อยสารระเหยในเชื้อเพลิงต่างๆเริ่มต้นที่อุณหภูมิต่างกัน: สำหรับพีทที่ 550-660 0K สำหรับถ่านหินสีน้ำตาลที่ 690-710 0K สำหรับถ่านหินแบบลีนและแอนทราไซต์ที่ 1,050-1070 0K
อุปกรณ์เตาของหม้อไอน้ำสามารถแบ่งชั้นได้ - สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่เป็นก้อนและห้อง - สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซของเหลวและของแข็ง ตัวเลือกบางอย่างสำหรับการจัดระเบียบกระบวนการเผาไหม้แสดงไว้ในรูปที่ 4 เตาเผาแบบชั้นมีให้เลือกใช้กับเตียงที่หนาแน่นและฟลูอิไดซ์เบดห้องแบ่งย่อยออกเป็นเปลวไฟและไซโคลน
รูปที่ 4 - แผนภาพขององค์กรของกระบวนการเผาไหม้
เมื่อเผาไหม้บนเตียงที่หนาแน่นอากาศจากการเผาไหม้จะไหลผ่านเตียงโดยไม่ส่งผลต่อความเสถียรนั่นคือ แรงโน้มถ่วงของอนุภาคเชื้อเพลิงมีค่ามากกว่าหัวอากาศแบบไดนามิก
ในระหว่างการเผาไหม้ในฟลูอิไดซ์เบดเนื่องจากความเร็วอากาศที่เพิ่มขึ้นความเสถียรของอนุภาคในเตียงจะถูกรบกวนพวกมันจะผ่านเข้าสู่สถานะ "เดือด" นั่นคือ ผ่านเข้าสู่สถานะระงับ ในกรณีนี้การผสมอย่างเข้มข้นของเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์จะเกิดขึ้นซึ่งก่อให้เกิดความเข้มข้นของกระบวนการเผาไหม้
ในระหว่างการเผาไหม้ของเปลวไฟเชื้อเพลิงจะเผาไหม้ในปริมาตรของห้องเผาไหม้ซึ่งอนุภาคของเชื้อเพลิงแข็งต้องมีขนาดไม่เกิน 100 ไมครอน
ในระหว่างการเผาไหม้แบบไซโคลนอนุภาคเชื้อเพลิงภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงจะถูกโยนลงบนผนังของห้องเผาไหม้และเมื่ออยู่ในกระแสหมุนวนในเขตที่มีอุณหภูมิสูงจะถูกเผาไหม้จนหมด อนุญาตให้มีขนาดอนุภาคที่ใหญ่กว่าแสงแฟลร์ ส่วนประกอบแร่ของเชื้อเพลิงในรูปของตะกรันเหลวจะถูกนำออกจากเตาไซโคลนอย่างต่อเนื่อง
3.3.5 เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบขั้นตอนของถ่านหินบด
เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบขั้นตอนของถ่านหินที่บดแล้วโดยใช้หัวเผาแบบไหลตรงที่ปล่อยมลพิษต่ำช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะมีการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ที่ต่ำมาก เทคโนโลยีและการออกแบบเตานี้ได้รับการออกแบบและแนะนำสำหรับการเผาไหม้ถ่านหินสีดำและสีน้ำตาลแบบป่นในหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและโรงหม้อไอน้ำขนาดใหญ่ เทคโนโลยีใหม่ช่วยให้:
ลดการปล่อย NOx เป็น 350-400 mg / Nm3%;
ให้ประสิทธิภาพและเสถียรภาพในการเผาไหม้สูงโดยมีการปล่อย CO ต่ำ
ลดตะกรันและการกัดกร่อนของหน้าจอเตา
ระบบการเผาไหม้สามขั้นตอนเป็นหนึ่งในทิศทางในการพัฒนาเทคโนโลยีการเผาไหม้ที่ปล่อยมลพิษต่ำ สาระสำคัญของระบบคือการจัดระเบียบสามโซนในพื้นที่เผาไหม้ ในโซนล่าง 70..85% ของเชื้อเพลิงทั้งหมดถูกเผาไหม้โดยมีอากาศส่วนเกินใกล้เคียงกับความสามัคคีหรือต่ำกว่า เหนือโซนนี้ส่วนที่เหลือของเชื้อเพลิง (15 ... 30%) จะถูกป้อนเข้าไปในเตาเผาโดยมีอากาศส่วนเกินอยู่ต่ำกว่าความสามัคคี ยิ่งสูงขึ้นไปอีกในโซนที่สามอากาศที่เหลือ (15 ... 25%) จะถูกป้อนเข้าไปในเตาเผาเพื่อเผาผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ทางเคมีและทางกลที่เกิดขึ้นในโซนก่อนหน้า
รูปแบบที่เสนอของการเผาไหม้สามขั้นตอนด้วยเชื้อเพลิงลดก๊าซช่วยให้มั่นใจได้ว่าการปล่อยก๊าซ NOx ต่ำกว่า 300 mg / Nm3 ซึ่งต่ำกว่า 2 เท่าเมื่อเทียบกับการเผาไหม้แบบเดิมของถ่านหินชนิดเดียวกัน
รูปที่ 5 - ระบบเผาไหม้สามขั้นตอน
3.3.6 เทคโนโลยีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียนที่อุณหภูมิสูง (VCFB)
เทคโนโลยีเดียวในปัจจุบันที่ช่วยให้คุณเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งเกรดต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพคือเทคโนโลยีที่เรียกว่า ฟลูอิไดซ์เบดเมื่ออนุภาคของถ่านหินอยู่ในสารแขวนลอยซึ่งช่วยให้เกิดการเผาไหม้ที่รวดเร็วและสมบูรณ์
ปัจจุบันเทคโนโลยีหลักสำหรับการเผาไหม้ของถ่านหินเกรดต่ำและ / หรือเนื้อละเอียดในหม้อต้มไอน้ำและน้ำร้อนที่ใช้พลังงานต่ำและปานกลาง (สูงถึง 35 เมกะวัตต์) ในสหพันธรัฐรัสเซียได้รับการยอมรับว่าคุ้มค่าที่สุด เทคโนโลยีฟลูอิไดซ์เบด - เทคโนโลยีฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียนอุณหภูมิสูง (VCFB) ซึ่งช่วยลดจำนวนอุปกรณ์และต้นทุนการทำงานขั้นต่ำที่สมเหตุสมผลในขณะที่ยังคงรักษาข้อดีทั้งหมดของเตียงฟลูอิไดซ์ "คลาสสิก" ไว้
เทคโนโลยี VCFV เป็นหนึ่งในการปรับเปลี่ยนวิธีการขั้นสูงของการเผาไหม้เชื้อเพลิงในฟลูอิไดซ์เบดและยังคงรักษาข้อดีหลักทั้งหมดไว้คือ:
ความสามารถในการเผาไหม้ถ่านหินเกือบทุกเกรดรวมถึงการคัดกรองและของเสีย
การปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายในระดับต่ำ
ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบกับประสิทธิภาพที่แท้จริง หม้อไอน้ำชั้นบนเชื้อเพลิงที่คล้ายกัน
ความคล่องแคล่วสูง (30–100% ของประสิทธิภาพเล็กน้อย)
นอกจากนี้เทคโนโลยี VCFB เมื่อเปรียบเทียบกับเตียงฟลูอิไดซ์อุณหภูมิต่ำ "คลาสสิก" (LFB) มีข้อดีเพิ่มเติมหลายประการโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการสร้างบ้านหม้อไอน้ำที่มีอยู่ซึ่งไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งขนาดใหญ่ อุปกรณ์เครื่องชั่ง - ระบบจ่ายและกำจัดเพิ่มเติมจากเตาเผานั้นเฉื่อย (ทราย) และไม่มีความสามารถในการใช้ก๊าซหรือน้ำมันเตาในการจุดหม้อไอน้ำได้เสมอไป
ข้อดีเพิ่มเติมเหล่านี้ของ VCKS ได้แก่ ปัจจัยต่อไปนี้:
สำหรับการก่อตัวของฟลูอิไดซ์เบดไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุเฉื่อยพิเศษเตียงถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคของถ่านหินโค้กและเถ้า
การไม่มีการเติมแบบเฉื่อยช่วยลดความสูงในการทำงานของชั้นได้อย่างมากดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้พัดลมแรงดันสูง
แทนที่จะใช้ตะแกรงกระจายอากาศคงที่โดยทั่วไปสำหรับเตียงฟลูอิไดซ์ "คลาสสิก" จะใช้ตะแกรงลำเลียงแบบเอียงที่เคลื่อนย้ายได้ซึ่งประกอบจากตะแกรงมาตรฐานซึ่งหนึ่งในหน้าที่คือการขนส่งตะกรันไปยังช่องกำจัดขี้เถ้า (ASD) ;
ขี้เถ้าของเชื้อเพลิงส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกจากตะแกรงพร้อมกับตะกรันเนื่องจากผลของการรวมตัวของเถ้าใน VCCF (ผล Godel ที่เรียกว่า) ซึ่งช่วยลดโอกาสในการเกิดตะกรันของพื้นผิวที่ทำความร้อนของหม้อไอน้ำได้อย่างมากและลด โหลดอุปกรณ์เก็บขี้เถ้าเช่น ให้การปล่อยของแข็งสู่ชั้นบรรยากาศลดลงอย่างรวดเร็ว
ไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนเบื้องต้นของชั้นการจุดระเบิดของหม้อไอน้ำ VCKS ที่มีกำลังการผลิตสูงถึง 35 เมกะวัตต์สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้เตาแก๊ส - น้ำมันและเชื้อเพลิงสำรองเช่น คล้ายกับการจุดระเบิดของหม้อไอน้ำแบบชั้นธรรมดา - จากกองไฟ
การหมุนเวียนของวัสดุเตียงจะมั่นใจได้โดยไม่ต้องใช้ "ไซโคลนร้อน" ขนาดใหญ่พร้อมระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ
ข้อ จำกัด เกี่ยวกับองค์ประกอบเศษส่วนของเชื้อเพลิงไม่สูงนักอนุญาตให้มีชิ้นส่วนที่มีขนาดไม่เกิน 30 มม.
ขึ้นอยู่กับรูปแบบของหม้อไอน้ำตะแกรง VCCS สามารถติดตั้งได้ภายใต้หม้อไอน้ำทั้งที่มีการเอียงไปทางหน้าจอด้านหน้า (การวิ่งไปข้างหน้าของผ้าตะแกรง) และด้วยการเอียงไปทางหน้าจอด้านหลัง (การวิ่งย้อนกลับของผ้า)
การทำงานและการบำรุงรักษาของเตา VCKS โดยรวมไม่แตกต่างกันมากนักจากการใช้งานและการบำรุงรักษาเตาเผาแบบชั้นธรรมดาซึ่งก่อให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่อย่างรวดเร็วโดยบุคลากรของหม้อไอน้ำ
ในระหว่างการสร้างหม้อไอน้ำใหม่ที่ VCKS สามารถเพิ่มภาระเล็กน้อยได้ 20-40% ขึ้นอยู่กับประเภทและคุณภาพของเชื้อเพลิงที่ถูกเผา
เค. พี. ดี. หลังจากสร้างใหม่ที่ VCKS หม้อไอน้ำจะเพิ่มขึ้นตามกฎ 10-15% (สูงถึง 85-87%) และอื่น ๆ เมื่อเทียบกับประสิทธิภาพที่แท้จริง หม้อไอน้ำก่อนสร้างใหม่และระดับการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจะลดลงอย่างน้อย 1.5 - 2 เท่า
รูปที่ 6 - มุมมองแผนผังของหม้อไอน้ำประเภท DKVr พร้อมเตา VCKS
การลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้และการแนะนำวิธีการทางเทคโนโลยีและมาตรการระบอบการปกครองที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน
ปริมาณของสารทึบที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศจะพิจารณาจากปริมาณขี้เถ้าของเชื้อเพลิงความสมบูรณ์ของการเผาไหม้ของมวลที่ติดไฟได้และความลึกของการทำความสะอาดเถ้า
การลด SO2 ในก๊าซไอเสียของวิศวกรรมพลังงานความร้อนอุตสาหกรรมทำได้สองวิธี:
1) การกำจัดกำมะถันเบื้องต้นจากเชื้อเพลิง
2) การทำความสะอาดก๊าซไอเสียในระหว่างหรือหลังกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง
เมื่อเผาถ่านหินด้วยอัตราส่วนอากาศส่วนเกิน 1.05-1.2 ระดับการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซไอเสียจากไนโตรเจนออกไซด์ถึง 60-70%
การลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ที่เป็นอันตราย SO 2 ในเตาเผาฟลูอิไดซ์เบด
โดยการลดอัตราส่วนอากาศส่วนเกินจาก 1.18 เป็น 1.04 NO x สามารถลดได้จาก 325 มก. / ม. 3 เป็น 190 มก. / ม. 3
เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบขั้นตอนของถ่านหินที่บดแล้วโดยใช้หัวเผาแบบไหลตรงที่ปล่อยมลพิษต่ำช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะมีการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ที่ต่ำมาก
เทคโนโลยีใหม่ช่วยให้:
·เพื่อลดการปล่อย NOx ให้อยู่ที่ระดับ 350-400 mg / nm3%;
·เพื่อให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพและเสถียรภาพสูงโดยมีการปล่อย CO ต่ำ
·เพื่อลดตะกรันและการกัดกร่อนของหน้าจอเตา
การเผาไหม้สามขั้นตอนพร้อมเชื้อเพลิงลดก๊าซทำให้มั่นใจได้ว่าการปล่อยก๊าซ NO x ต่ำกว่า 300 mg / Nm³ซึ่งต่ำกว่าการเผาไหม้ทั่วไปของถ่านหินชนิดเดียวกันถึง 2 เท่า
การใช้เทคโนโลยี VCKS (ฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียนที่อุณหภูมิสูง) ช่วยให้:
·การลดการปล่อยเถ้าโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ทำความสะอาดก๊าซที่มีราคาแพงและมีขนาดใหญ่ (เนื่องจากการคืนเถ้าลอย)
·การลดการปล่อย NOx เนื่องจากการเผาไหม้หลายขั้นตอน
·เมื่อเผาถ่านหินที่มีกำมะถันต่ำจะช่วยลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้โดยไม่ต้องใช้วิธีการพิเศษในการกำจัดกำมะถัน
·เมื่อเผาถ่านหินที่มีกำมะถันสูงการปราบปรามซัลเฟอร์ออกไซด์เป็นวิธีที่ง่ายและเสียค่าใช้จ่ายน้อยที่สุดซึ่งเป็นการเติมเชื้อเพลิงของสารเติมแต่งหินปูนเล็กน้อย
การลดการปล่อยก๊าซСО 2 ด้วยเทคโนโลยีการทำให้เป็นก๊าซที่ไม่สมบูรณ์ด้วยการก่อตัวของกึ่งโค้กนั้นอยู่ที่ประมาณ 35% เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบเดิม ผลกระทบนี้เกิดขึ้นได้จากชุดการกักเก็บคาร์บอนในถ่าน
การใช้เทคโนโลยีการทำให้เป็นแก๊สช่วยให้ในบางกรณีสามารถลดการปล่อยมลพิษหลักได้ 96% (สำหรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ - 96% สำหรับไนโตรเจนออกไซด์ - 84% สำหรับฝุ่น - 83%) และลดความเสียหายทางสังคม จากการปล่อยก๊าซ 96%.%
เพื่อลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศเมื่อเผาถ่านหินเกรดต่ำขอแนะนำให้รวมถ่านหินและชีวมวลรวมทั้งในรูปของก๊าซชีวภาพ
6.1 อิทธิพลขององค์ประกอบเชื้อเพลิงและสภาพการเผาไหม้ต่อประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของโรงงานหม้อไอน้ำ
มลพิษจากบรรยากาศของมนุษย์กลายเป็นสิ่งที่มีอยู่ทั่วโลกในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา แหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศ ได้แก่ วิศวกรรมพลังงานความร้อนอุตสาหกรรมการแปรรูปน้ำมันและก๊าซการขนส่งการเกษตร แหล่งที่มาเหล่านี้แต่ละสาขาการผลิตมีความเกี่ยวข้องกับการปล่อยสารบางชนิด พลังงานสมัยใหม่เป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการพัฒนาอย่างมากซึ่งเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจ
ผลกระทบของพลังงานที่มีต่อชีวมณฑลเป็นที่ประจักษ์ในทุกขั้นตอนของการผลิตพลังงาน: ระหว่างการสกัดและการขนส่งทรัพยากรระหว่างการผลิตการส่งผ่านและการใช้พลังงาน
ตัวอย่างเช่นการสกัดถ่านหินมีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์โดยมีการก่อตัวของเหมืองเหมืองหินกองขยะ การขนส่งถ่านหิน - ด้วยการสูญเสียการกระจายตัวของอนุภาคของแข็งสู่ดินและสู่ชั้นบรรยากาศ เมื่อเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผาออกไซด์ของคาร์บอนกำมะถันไนโตรเจนสารประกอบของตะกั่วเขม่าไฮโดรคาร์บอนรวมถึงสารก่อมะเร็ง (เช่น benz (a) pyrene C 20 H 12) และสารอื่น ๆ ในสถานะของแข็งของเหลวและก๊าซ เกิดขึ้น การส่งกำลังจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังในบริเวณใกล้เคียงกับสายไฟฟ้า การดำเนินงานของโรงไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการปล่อยพลังงานความร้อนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
นอกจากนี้พื้นที่ส่วนใหญ่ถูกถอนออกจากการใช้งานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำ
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนของ TPP ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงที่ใช้ เมื่อเชื้อเพลิงแข็งถูกเผาเถ้าลอยอนุภาคของเชื้อเพลิงที่ไม่ได้เผาไหม้แอนไฮไดรด์ที่มีกำมะถันและซัลฟูริกไนโตรเจนออกไซด์และฟลูออไรด์จะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ เถ้าประกอบด้วยสารประกอบที่เป็นพิษหลายชนิดเช่นสารหนูซิลิคอนไดออกไซด์แคลเซียมออกไซด์และอื่น ๆ การใช้เชื้อเพลิงเหลว (น้ำมันเตา) จะแยกเฉพาะเถ้าออกจากของเสียจากการผลิต วิธีนี้ช่วยขจัดปัญหาการทิ้งขี้เถ้าซึ่งใช้พื้นที่ขนาดใหญ่และเป็นแหล่งที่มาของมลพิษในชั้นบรรยากาศอย่างต่อเนื่องในพื้นที่สถานี เมื่อเผาก๊าซธรรมชาติไนโตรเจนออกไซด์เป็นสารก่อมลพิษที่สำคัญ แต่โดยเฉลี่ยแล้วจะต่ำกว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง 20% สิ่งนี้ไม่เพียงอธิบายได้จากคุณสมบัติของเชื้อเพลิงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลักษณะเฉพาะของการเผาไหม้ด้วย ดังนั้นความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนต่อสิ่งแวดล้อมในกรณีของการใช้ก๊าซจะน้อยมากเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงประเภทอื่น ๆ
เนื่องจากการพัฒนาอุตสาหกรรมในระดับสูง 93% ของการปล่อยก๊าซทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในซีกโลกเหนือของโลก ส่วนหลักของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทุกประเภท (90%) ถูกปล่อยออกมาในพื้นที่ประมาณ 3% ของพื้นผิวดาวเคราะห์ - ในยุโรปญี่ปุ่นและอเมริกาเหนือ จากสารที่เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์จะถูกปล่อยออกมาในปริมาณที่มากที่สุดซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง (ถ่านหินน้ำมันก๊าซเชื้อเพลิงรถยนต์ ฯลฯ ) สารประกอบที่เป็นพิษมากที่สุดที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศคือซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์
การปล่อยก๊าซเหล่านี้ทั่วโลกประจำปีมากกว่า 255 ล้านตันหากหนึ่งในออกไซด์ที่เป็นพิษมากที่สุดคือซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไม่ได้รับการแปรรูปโดยพืชที่สูงขึ้นจากนั้นใน 20 ปีสัตว์ที่สูงขึ้นทั้งหมดจะต้องตาย แหล่งที่มาของก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ ได้แก่ โรงไฟฟ้าถ่านหินสถานประกอบการอุตสาหกรรมและยานยนต์ ในอากาศก๊าซเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับไอน้ำเพื่อสร้างกรดซัลฟิวริกและไนตริก เป็นผลให้การตกตะกอนลดลงในบางภูมิภาคความเป็นกรดสูงกว่าปกติ 10-1000 เท่า ฝนถือว่าเป็นกรดถ้ามี pH น้อยกว่า 5.6
มลพิษทางอากาศภายนอกมีผลกระทบร้ายแรง กำลังก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์และการทำงานตามปกติของระบบนิเวศ เพื่อการทำงานปกติและความมั่นคงของระบบนิเวศและชีวมณฑลโดยรวมไม่ควรเกินภาระบางอย่างในระบบนิเวศ ในเรื่องนี้จำเป็นต้องค้นหาการเชื่อมโยงที่ละเอียดอ่อนที่สุดในระบบนิเวศค้นหาตัวบ่งชี้ที่สอดคล้องกับปัจจัยที่ทรงพลังที่สุดตลอดจนแหล่งที่มาของผลกระทบดังกล่าว กิจกรรมเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งเข้าใจว่าเป็นระบบที่เป็นหนึ่งเดียวของวิธีการและวิธีการตรวจสอบสถานะของสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องและระบบสำหรับการทำนายผลของผลกระทบจากมนุษย์ที่มีต่อมัน งานตรวจสอบรวมถึงการตรวจสอบสถานะของชีวมณฑลการประเมินและการคาดการณ์สถานะของสิ่งแวดล้อมการระบุปัจจัยและแหล่งที่มาของผลกระทบจากมนุษย์การยืนยันการตัดสินใจเกี่ยวกับการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีเหตุผลและการควบคุมกระบวนการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ องค์กรตรวจสอบควรแก้ปัญหาทั้งในท้องถิ่นในการตรวจสอบสถานะของระบบนิเวศแต่ละระบบและงานตามลำดับของดาวเคราะห์นั่นคือจัดเตรียมระบบการตรวจสอบทั่วโลก
อุตสาหกรรมพลังงานความร้อนเป็นผู้นำในแง่ของการปล่อยมลพิษทั้งหมดสู่ชั้นบรรยากาศ ส่วนแบ่งในการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมทั้งหมดจากแหล่งที่มานิ่งถึง 21.7% ในปี 2552 ในปี 2553 การปล่อยมลพิษมีจำนวน 5.37 ล้านตันซึ่งต่ำกว่าระดับปี 1990 2.3 ล้านตันในปี 2548 การปล่อยมลพิษมีจำนวน 3.9 ล้านตันซึ่งต่ำกว่าระดับปี 2547 ถึง 56 พันตัน แนวโน้มในการลดการปล่อยเกิดจากการเพิ่มขึ้นเป็น 64% ของส่วนแบ่งของก๊าซธรรมชาติในโครงสร้างของสมดุลเชื้อเพลิงและพลังงาน (FEB) นอกจากนี้วัฒนธรรมทางนิเวศวิทยาของการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกำลังเพิ่มขึ้นมีการนำเทคโนโลยีมาใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของโรงเก็บเถ้าที่มีอยู่ เพื่อให้แน่ใจว่ากรอบการกำกับดูแลในการลดผลกระทบต่อบรรยากาศจากโรงไฟฟ้า GOST R 50831–95“ การติดตั้งหม้อไอน้ำ อุปกรณ์ทางเทคนิค ข้อกำหนดทั่วไป "ซึ่งกำหนดมาตรฐานการปล่อยเฉพาะสำหรับโรงงานหม้อไอน้ำที่ได้รับการว่าจ้างใหม่ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานสากล
แหล่งน้ำมันและก๊าซและท่อท้ายรถเป็นแหล่งมลพิษทางสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ มลพิษของดินพื้นน้ำและพื้นผิวที่มีน้ำมันและส่วนประกอบการก่อตัวที่มีแร่ธาตุสูงและน้ำเสียตะกรันยังเกิดขึ้นในขั้นตอนของการเตรียมวัตถุดิบน้ำมันและก๊าซสำหรับการแปรรูป ในเวลาเดียวกันส่วนประกอบของน้ำมันก๊าซน้ำมันและผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จำนวนมากเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ
อุตสาหกรรมก๊าซ. ปริมาณการปล่อยมลพิษสู่อากาศจากแหล่งที่อยู่นิ่งในปี พ.ศ. 2538-2551 ลดลงมากกว่า 3 เท่า (ไม่รวมการปล่อยก๊าซมีเทน) ควรสังเกตว่าแม้จะมีการดำเนินงานเพื่อลดมลพิษทางอากาศอย่างต่อเนื่อง แต่การปล่อยมลพิษในอุตสาหกรรมก๊าซมีจำนวนมากกว่า 590,000 ตันในปี 2550 สาเหตุหลักคืออุบัติเหตุบนท่อส่งก๊าซที่เกิดขึ้นเนื่องจากอุปกรณ์เสื่อมสภาพและการขาดเงินทุน สำหรับการซ่อมแซมครั้งใหญ่ ... ภาระที่เพิ่มขึ้นต่อสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่เกิดจากการปล่อยก๊าซมีเทนที่เพิ่มขึ้นโดยคำนึงถึงการปล่อยมลพิษในปี 2552 จำนวน 1.83 ล้านตันการปล่อยก๊าซมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรมก๊าซเกิดขึ้นในทุกขั้นตอนของกระบวนการทางเทคโนโลยี อิทธิพลที่โดดเด่นเกิดจากระบบส่งก๊าซซึ่งคิดเป็น 70% ของการปล่อยทั้งหมด
อุตสาหกรรมถ่านหิน การปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศโดยอุตสาหกรรมถ่านหินในช่วงปี 2538-2552 ลดลง 1.5 เท่า ส่วนแบ่งในการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมคือ 4.8% (2550) ในปี 2552 ปริมาณการปล่อยมลพิษสู่อากาศรวม 450,000 ตัน
การใช้ก๊าซมีเทนจากถ่านหินในโรงไฟฟ้าจะช่วยลดต้นทุนในการจัดหาความร้อนและปรับปรุงสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมในชุมชนที่อยู่อาศัยโดยการงดเผาถ่านหิน เมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ ถ่านหินมีปริมาณกำมะถันมากที่สุด - 0.2–7.0% น้ำมันเตา - 0.5–4.0% น้ำมันดีเซล - 0.3–0.9% ก๊าซธรรมชาติ - ส่วนแบ่งที่ไม่มีนัยสำคัญ
ในบริบทของการขาดแคลนทรัพยากรธรรมชาติที่เพิ่มขึ้นการเพิ่มขึ้นของขนาดและจำนวนของอุบัติเหตุและภัยพิบัติที่มนุษย์สร้างขึ้นทิศทางที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาเชื้อเพลิงและพลังงานที่ซับซ้อนคือการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและ ทรัพยากรพลังงานลดผลกระทบเชิงลบของเชื้อเพลิงและพลังงานที่ซับซ้อนต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อป้องกันภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมและสร้างเงื่อนไขสำหรับการเปลี่ยนไปสู่การประหยัดพลังงาน
TPP ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งเป็นถ่านหินและน้ำมันเตาที่ค่อนข้างถูก เชื้อเพลิงเหล่านี้เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ แหล่งพลังงานหลักในโลกปัจจุบัน ได้แก่ ถ่านหิน (40%) น้ำมัน (27%) ก๊าซ (21%) อย่างไรก็ตามตามการประมาณการบางอย่างเงินสำรองเหล่านี้จะคงอยู่ตามลำดับเป็นเวลา 270, 50 และ 70 ปีและมีเงื่อนไขว่ามนุษยชาติจะบริโภคมันในอัตราเดียวกับปัจจุบัน การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่ TPPs เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีเถ้าลอยอนุภาคของเชื้อเพลิงที่ไม่ผ่านการเผาไหม้แอนไฮไดรด์กำมะถันและซัลฟิวริกไนโตรเจนออกไซด์และผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์และเมื่อเผาน้ำมันเตานอกจากนี้สารประกอบวาเนเดียมโซเดียม เกลือโค้กและอนุภาคเขม่า ... เถ้าของเชื้อเพลิงบางชนิดประกอบด้วยสารหนูซิลิคอนไดออกไซด์อิสระแคลเซียมออกไซด์อิสระ ฯลฯ การเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงแข็งเป็นเชื้อเพลิงก๊าซทำให้ต้นทุนของพลังงานที่สร้างขึ้นเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยไม่ต้องพูดถึงการขาดดุลของทั้งสองอย่าง ยิ่งไปกว่านั้นจะไม่สามารถแก้ปัญหามลพิษทางอากาศได้ การเปลี่ยนการติดตั้งเป็นเชื้อเพลิงเหลวช่วยลดการก่อตัวของเถ้าได้อย่างมาก แต่ในทางปฏิบัติไม่มีผลต่อการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์เนื่องจากน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงมีกำมะถันมากกว่า 2% เมื่อเผาไหม้ก๊าซการปล่อยไอเสียยังมีซัลเฟอร์ออกไซด์และปริมาณไนโตรเจนออกไซด์ไม่น้อยกว่าเมื่อเผาไหม้ถ่านหิน เนื่องจากไม่มีเชื้อเพลิงคุณภาพสูงเพียงพอโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจึงใช้เชื้อเพลิงเกรดต่ำ ในกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงดังกล่าวจะมีการก่อตัวของสารมลพิษซึ่งจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศพร้อมกับควันและเข้าสู่ดินด้วยขี้เถ้า นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าการปล่อยมลพิษเหล่านี้ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมแล้วผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ยังก่อให้เกิดการตกตะกอนของกรดและภาวะเรือนกระจกที่คุกคามเราด้วยความแห้งแล้ง
ปัจจัยหนึ่งของผลกระทบของ TPP ที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงต่อสิ่งแวดล้อมคือการปล่อยมลพิษจากระบบกักเก็บเชื้อเพลิงการขนส่งเชื้อเพลิงการเตรียมฝุ่นและการกำจัดขี้เถ้า ในระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษาไม่เพียง แต่เป็นมลพิษทางฝุ่นเท่านั้น แต่ยังสามารถปล่อยผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นของเชื้อเพลิงอีกด้วย สำหรับกองขี้เถ้าจำเป็นต้องมีพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ไม่ได้ใช้งานมาเป็นเวลานานและเป็นศูนย์กลางของการสะสมของโลหะหนักและกัมมันตภาพรังสีที่เพิ่มขึ้นซึ่งเข้าสู่ชีวมณฑลทางอากาศหรือด้วยน้ำ
นอกจากนี้มลพิษทางความร้อนที่สำคัญของแหล่งน้ำจะเกิดขึ้นเมื่อมีการปล่อยน้ำอุ่นลงสู่แหล่งน้ำซึ่งมาพร้อมกับปฏิกิริยาลูกโซ่ตามธรรมชาติ: การเติบโตของแหล่งน้ำที่มีสาหร่ายมากเกินไปการหยุดสมดุลของออกซิเจนซึ่งก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อชีวิตของผู้อยู่อาศัยในแม่น้ำและ ทะเลสาบ
พื้นที่ขนาดใหญ่ใกล้อ่างเก็บน้ำประสบปัญหาน้ำท่วมอันเป็นผลมาจากระดับน้ำใต้ดินที่เพิ่มสูงขึ้น ผืนดินเหล่านี้กลายเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำ ในสภาพพื้นราบพื้นที่ที่ถูกน้ำท่วมสามารถคิดเป็น 10% หรือมากกว่าของพื้นที่ที่ถูกน้ำท่วม การทำลายดินแดนและระบบนิเวศลักษณะเฉพาะของพวกมันยังเกิดขึ้นจากการทำลายของพวกมันด้วยน้ำ (การขัดสี) ในระหว่างการก่อตัวของแนวชายฝั่ง วงจรการขัดถูมักจะกินเวลานานหลายสิบปีส่งผลให้เกิดการแปรรูปของดินจำนวนมากมลพิษทางน้ำการตกตะกอนของอ่างเก็บน้ำ
ปัจจัยหลักที่มีผลต่อ TPP บนไฮโดรสเฟียร์คือการปล่อยความร้อนซึ่งอาจส่งผลให้อุณหภูมิในอ่างเก็บน้ำเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อุณหภูมิสูงขึ้นชั่วคราว การเปลี่ยนแปลงสภาพการแข็งตัวระบบอุทกวิทยาในฤดูหนาว การเปลี่ยนแปลงสภาพน้ำท่วม การเปลี่ยนแปลงการกระจายของการตกตะกอนการระเหยหมอก
ที่ TPP ด้วยน้ำหล่อเย็นความร้อนตั้งแต่ 4 ถึง 7 กิโลจูลจะถูกระบายออกสำหรับกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นทุกๆ 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง ตามมาตรฐานสุขาภิบาลการระบายความร้อนไม่ควรเพิ่มอุณหภูมิของอ่างเก็บน้ำเกิน 5 °ในฤดูหนาวและ 3 °ในฤดูร้อน
แหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศ ได้แก่ น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและการปล่อยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้
น้ำเสียของ TPP รวมถึงน้ำต่อไปนี้: ที่มีผลิตภัณฑ์น้ำมันหลังจากล้างพื้นผิวทำความร้อนของหม้อต้มไอน้ำน้ำเสียหลังจากโรงบำบัดสารเคมีการอนุรักษ์และการล้างอุปกรณ์ตลอดจนระบบกำจัดขี้เถ้าแบบไฮดรอลิก ปริมาณน้ำเสียที่มีผลิตภัณฑ์น้ำมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับกำลังของโรงงานและประเภทของอุปกรณ์แม้ว่าเมื่อใช้เชื้อเพลิงเหลวจะสูงกว่า TPP ที่ใช้เชื้อเพลิงแข็งเล็กน้อย ในเวลาเดียวกันจำนวนของพวกเขาส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการติดตั้งและการทำงานของอุปกรณ์โรงไฟฟ้า การปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์การปฏิบัติตามกฎการใช้งานอย่างรอบคอบทำให้สามารถลดปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันที่เข้าสู่น้ำเสียให้อยู่ในค่าต่ำสุดและการใช้กับดักและถังตกตะกอนประเภทต่างๆทำให้สามารถแยกออกได้ ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม สารมลพิษจากการปล่อยมลพิษจากโรงไฟฟ้าส่งผลกระทบต่อชีวมณฑลของพื้นที่ที่องค์กรตั้งอยู่ได้รับการเปลี่ยนแปลงและปฏิสัมพันธ์ต่างๆรวมทั้งการตกตะกอนจะถูกชะล้างออกโดยการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศและเข้าสู่ดินและแหล่งน้ำ นอกเหนือจากส่วนประกอบหลักที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล (คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ) การปล่อยก๊าซจาก TPP ยังมีอนุภาคฝุ่นขององค์ประกอบต่างๆซัลเฟอร์ออกไซด์ไนโตรเจนออกไซด์ฟลูออไรด์ออกไซด์ของโลหะและผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ การเข้าสู่อากาศทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากทั้งต่อองค์ประกอบหลักทั้งหมดของชีวมณฑลและต่อองค์กรสิ่งอำนวยความสะดวกในเมืองการคมนาคมและประชากรในเมือง การปรากฏตัวของอนุภาคฝุ่นซัลเฟอร์ออกไซด์เกิดจากการที่มีแร่ธาตุเจือปนอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิงและการปรากฏตัวของไนโตรเจนออกไซด์เกิดจากการออกซิเดชั่นบางส่วนของไนโตรเจนในอากาศในเปลวไฟที่มีอุณหภูมิสูง กิจกรรมทางชีวภาพสูงสุดเกิดจากไนโตรเจนไดออกไซด์ซึ่งทำให้ระคายเคืองทางเดินหายใจและเยื่อเมือกของตา โลหะหนักยังเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากต่อมนุษย์ เมื่อกินเข้าไปในปริมาณมากในระยะเวลาอันสั้นอาจทำให้เกิดพิษเฉียบพลันและเมื่อได้รับปริมาณน้อย ๆ เป็นเวลานานอาจก่อให้เกิดการก่อมะเร็งของสารหนูโครเมียมนิกเกิล ฯลฯ เมื่อคำนวณใหม่เป็นปริมาณที่ร้ายแรงการปล่อยก๊าซ TPP ประจำปีที่มีกำลังการผลิต 1 ล้านกิโลวัตต์ประกอบด้วยอลูมิเนียมและสารประกอบมากกว่า 100 ล้านโดสธาตุเหล็ก 400 ล้านโดสและแมกนีเซียม 1.5 ล้านโดส การปล่อยก๊าซจากโรงไฟฟ้าถ่านหินยังมีซิลิกอนและอลูมิเนียมออกไซด์ สารกัดกร่อนเหล่านี้สามารถทำลายเนื้อเยื่อปอดและก่อให้เกิดโรคเช่นโรคซิลิโคสิสซึ่งคนงานเหมืองเคยต้องทนทุกข์ทรมาน ปัจจุบันมีการบันทึกกรณีของโรคซิลิโคซิสในเด็กที่อาศัยอยู่ใกล้โรงไฟฟ้าถ่านหิน นอกเหนือจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แล้วยังมีสัดส่วนของออกซิเจนในบรรยากาศลดลงซึ่งใช้ไปกับการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน
6.2 ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากหม้อไอน้ำตามข้อกำหนดของ SANPIN
ผลกระทบต่อพืชและสัตว์เกิดจากมลภาวะในชั้นบรรยากาศซึ่งมีซัลเฟอร์ออกไซด์ () ซึ่งทำลายคลอโรฟิลล์ของพืชสามารถนำไปสู่ความเสียหายต่อใบและเข็มได้ ผลของคาร์บอนมอนอกไซด์ () ต่อมนุษย์และสัตว์คือการรวมกับฮีโมโกลบินในเลือดทำให้ร่างกายขาดออกซิเจนอย่างรวดเร็วและนำไปสู่การหยุดชะงักของระบบประสาท ไนโตรเจนออกไซด์ช่วยลดความโปร่งใสของบรรยากาศและทำให้เกิดหมอกควัน วาเนเดียมเพนทาไซด์ () ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเถ้าน้ำมันเตาเป็นพิษ สารนี้ทำให้เกิดการระคายเคืองของทางเดินหายใจในมนุษย์และสัตว์ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตและระบบประสาทรวมถึงความผิดปกติของการเผาผลาญ
Benz (a) pyrene เป็นสารก่อมะเร็งชนิดหนึ่งที่สามารถก่อให้เกิดมะเร็งได้ ดังนั้นการออกแบบและสร้างโรงไฟฟ้าจะดำเนินการตามข้อกำหนดสำหรับความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของการปล่อยก๊าซหลักที่ก่อให้เกิดมลพิษในชั้นบรรยากาศด้วยก๊าซไอเสียขององค์กรในอากาศในชั้นบรรยากาศที่ระดับการหายใจของมนุษย์ (ตารางที่ 2) .
ตารางที่ 2 - ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของการปล่อยก๊าซหลักที่ก่อให้เกิดมลพิษในชั้นบรรยากาศด้วยก๊าซไอเสียของ TPP ในอากาศในชั้นบรรยากาศที่ระดับการหายใจของมนุษย์
เมื่อพิจารณาถึงความเสียหายมหาศาลที่เกิดขึ้นกับทั้งสิ่งแวดล้อมและมนุษย์กฎหมายสุขาภิบาลของประเทศอุตสาหกรรมได้กำหนดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MPC) ของสารที่ก่อให้เกิดมลพิษในอากาศแหล่งน้ำและดิน สำหรับแต่ละประเทศระดับ MPC จะแตกต่างกัน มาตรฐานสากลที่เหมือนกันยังไม่ได้รับการพัฒนา อย่างไรก็ตามประเทศส่วนใหญ่ (เช่นเยอรมนีบริเตนใหญ่เดนมาร์กฮอลแลนด์อิตาลีฮังการีโปแลนด์รัสเซียนอร์เวย์ฟินแลนด์ ฯลฯ ) ทุกแห่งพยายามลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายและกระชับข้อกำหนดสำหรับองค์กรที่ก่อมลพิษ
MPC เป็นมาตรฐานสำหรับความเข้มข้นของสารประกอบทางเคมีซึ่งเมื่อสัมผัสกับร่างกายมนุษย์เป็นประจำทุกวันเป็นเวลานานจะไม่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาใด ๆ ในสถานะสุขภาพของมนุษย์และไม่ละเมิดทางชีววิทยา เหมาะสมที่สุดสำหรับบุคคล ดังนั้นจึงเข้าใจว่าเป็นอันตรายว่าเป็นผลกระทบที่เกิน MPC และการปล่อยที่เป็นอันตรายคือการปล่อยสารใด ๆ ในปริมาณที่เกินกว่า MPC MPC สำหรับสารที่เป็นอันตราย (เช่นสารที่เมื่อสัมผัสกับร่างกายมนุษย์อาจนำไปสู่การบาดเจ็บจากการทำงานโรคจากการทำงานหรือความผิดปกติด้านสุขภาพหรือสารเคมีที่ทำให้การเจริญเติบโตการพัฒนาหรือสุขภาพของสิ่งมีชีวิตหยุดชะงักรวมทั้งในห่วงโซ่ ชั่วอายุคน) ถูกติดตั้งในอากาศของพื้นที่ทำงานอากาศในบรรยากาศและในแหล่งน้ำ
MPC RZ - ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของสารอันตรายในอากาศของพื้นที่ทำงาน mg / m 3
MPC MR คือความเข้มข้นสูงสุดเพียงครั้งเดียวของสารอันตรายในอากาศของพื้นที่ที่มีประชากร mg / m 3
MPC SS - ความเข้มข้นสูงสุดเฉลี่ยต่อวันที่อนุญาต (เช่นความเข้มข้นของสารมลพิษในอากาศที่ไม่เป็นอันตรายต่อบุคคลทั้งทางตรงและทางอ้อมเมื่อสูดดมตลอดเวลา) มก. / ม. 3
MPC B - ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของสารอันตรายในน้ำของอ่างเก็บน้ำ mg / dm 3
โรงไฟฟ้าที่ทันสมัยส่วนใหญ่ถูกบังคับให้ทำงานในสภาพที่มีมลภาวะเป็นพื้นสร้างขึ้นโดยองค์กรอื่นและตามสภาพแวดล้อมจริงของพื้นที่ดำเนินการ ในขณะเดียวกันมลพิษทางอากาศในพื้นหลังถือเป็นมลพิษโดยไม่คำนึงถึงการปล่อยมลพิษขององค์กรที่เป็นปัญหา ดังนั้นเมื่อตรวจสอบการปล่อยมลพิษจากแหล่งเฉพาะควรพิจารณาการปนเปื้อนเบื้องหลังของส่วนผสมแต่ละชนิด
ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตได้รับการยอมรับว่าไม่มีผลกระทบที่เป็นอันตรายและไม่พึงประสงค์ทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อบุคคลไม่ลดประสิทธิภาพไม่ส่งผลกระทบต่อความเป็นอยู่หรืออารมณ์ของเขา การทำงานร่วมกันของการปล่อยหมอกกับหมอกนำไปสู่การก่อตัวของเมฆหมอกควันที่ฟุ้งกระจายอย่างต่อเนื่องและมีมลพิษสูงซึ่งมีความหนาแน่นมากที่สุดที่พื้นผิวโลก ผลกระทบประเภทหนึ่งของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนต่อชั้นบรรยากาศคือการบริโภคอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ บางวิธีในการแก้ปัญหาของพลังงานสมัยใหม่ ต้องกล่าวว่าผลกระทบของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนต่อสิ่งแวดล้อมนั้นแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในแง่ของประเภทเชื้อเพลิง
เชื้อเพลิงที่ "สะอาดที่สุด" สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนคือก๊าซทั้งจากธรรมชาติและที่ได้จากการกลั่นน้ำมันหรือในกระบวนการหมักก๊าซมีเทนของสารอินทรีย์ เชื้อเพลิงที่ "สกปรก" ที่สุดคือหินน้ำมันพีทถ่านหินสีน้ำตาล เมื่อถูกเผาไหม้อนุภาคฝุ่นและซัลเฟอร์ออกไซด์ส่วนใหญ่จะเกิดขึ้น แม้ว่าในปัจจุบันส่วนแบ่งส่วนใหญ่ของพลังงานจะผลิตจากเชื้อเพลิงที่ค่อนข้างสะอาด (ก๊าซน้ำมัน) แต่แนวโน้มการลดลงของส่วนแบ่งนั้นเป็นไปตามธรรมชาติ ตามการคาดการณ์ที่มีอยู่ผู้ให้บริการพลังงานเหล่านี้จะสูญเสียความสำคัญระดับแนวหน้าไปแล้วในไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 21 นี่เป็นเรื่องสมควรที่จะจำคำแถลงของ DI Mendeleev เกี่ยวกับความไม่สามารถยอมรับได้ในการใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง: "น้ำมันไม่ใช่เชื้อเพลิง - คุณสามารถให้ความร้อนด้วยธนบัตรได้เช่นกัน" ความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในสมดุลพลังงานโลกในการใช้ถ่านหินไม่ได้รับการยกเว้น จากการคำนวณที่มีอยู่ปริมาณสำรองถ่านหินนั้นสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานของโลกได้เป็นเวลา 200-300 ปีการผลิตถ่านหินที่เป็นไปได้โดยคำนึงถึงปริมาณสำรองที่สำรวจและคาดการณ์ไว้มีประมาณมากกว่า 7 ล้านล้านตัน ยิ่งไปกว่านั้นปริมาณสำรองถ่านหินมากกว่า 1 ใน 3 ของโลกตั้งอยู่ในรัสเซีย ดังนั้นจึงเป็นเรื่องธรรมดาที่จะคาดหวังว่าส่วนแบ่งถ่านหินหรือผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปจะเพิ่มขึ้น (เช่นก๊าซ) ในการผลิตพลังงานและส่งผลให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ถ่านหินมีกำมะถัน 0.2 ถึงสิบเปอร์เซ็นต์ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไพไรต์เฟอร์รัสซัลเฟตและยิปซั่ม สำหรับสารประกอบกำมะถันมีสองแนวทางในการแก้ปัญหาในการลดการปล่อยอากาศจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล:
1) การทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงจากสารประกอบกำมะถัน (desulfurization ของก๊าซไอเสีย)
2) การกำจัดกำมะถันออกจากเชื้อเพลิงก่อนการเผาไหม้
จนถึงปัจจุบันมีการบรรลุผลลัพธ์บางอย่างในทั้งสองด้าน ข้อดีของแนวทางแรกคือประสิทธิภาพที่ไม่มีเงื่อนไข - กำจัดกำมะถันได้มากถึง 90-95% - ความเป็นไปได้ในการใช้งานได้จริงโดยไม่คำนึงถึงประเภทของเชื้อเพลิง ข้อเสียรวมถึงการลงทุนขนาดใหญ่ การสูญเสียพลังงานสำหรับ TPP ที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันอยู่ที่ประมาณ 3-7% ข้อได้เปรียบหลักของวิธีที่สองคือการทำความสะอาดจะดำเนินการโดยไม่คำนึงถึงโหมดการทำงานของ TPP ในขณะที่หน่วย desulfurization ก๊าซไอเสียทำให้ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้าแย่ลงอย่างมากเนื่องจากเวลาส่วนใหญ่ต้อง ทำงานในโหมดปิดการออกแบบ การติดตั้งสำหรับการกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันของเชื้อเพลิงสามารถใช้ได้เสมอในโหมดที่กำหนดโดยจัดเก็บเชื้อเพลิงที่บริสุทธิ์
ปัญหาในการลดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์จากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 60 มีการสะสมประสบการณ์บางอย่างไว้แล้วในประเด็นนี้ สามารถตั้งชื่อวิธีการต่อไปนี้:
1) การลดลงของอัตราส่วนอากาศส่วนเกิน (ด้วยวิธีนี้คุณสามารถลดปริมาณไนโตรเจนออกไซด์ลง 25-30% ลดอัตราส่วนอากาศส่วนเกินจาก 1.15 - 1.20 เป็น 1.03)
2) การทำลายออกไซด์ให้เป็นองค์ประกอบที่ไม่เป็นพิษ
เพื่อลดความเข้มข้นของสารประกอบที่ก่อมลพิษในชั้นอากาศพื้นผิวหม้อไอน้ำของ TPP จะติดตั้งปล่องไฟสูงถึง 100-200 เมตรขึ้นไป แต่สิ่งนี้ยังนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของพื้นที่การแพร่กระจายของพวกมัน เป็นผลให้ศูนย์กลางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ก่อตัวเป็นพื้นที่มลพิษยาวหลายสิบกิโลเมตรและมีลมสม่ำเสมอหลายร้อยกิโลเมตร
6.2.1 อิทธิพลของมลพิษทางอากาศโดยรอบต่อสุขภาพของมนุษย์
อิทธิพลของมลพิษทางอากาศโดยรอบต่อสุขภาพของมนุษย์
ที่ TPPs ก๊าซไอเสียเป็นแหล่งกำเนิดมลพิษหลัก เนื้อหาของสารที่เป็นอันตรายไม่เพียง แต่กำหนดสถานะของบรรยากาศ แต่ในหลาย ๆ ด้านสถานะของดินและแอ่งน้ำมีผลต่อชีวิตของพืชและสัตว์และแน่นอนมนุษย์ ผ่านการปล่อยมลพิษในชั้นบรรยากาศรอบ ๆ เมือง Achinsk, Nazarovo, Kansk ซึ่งมีการพัฒนาพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีในสิ่งแวดล้อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 20 ... 30 กม. ซึ่งโครงสร้างของดินพืชชีวภาพและไมโครซีโนสมี ถูกรบกวนอย่างมาก สถานการณ์ที่ยากลำบากโดยเฉพาะได้พัฒนาขึ้นในศูนย์กลางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ของไซบีเรีย ตัวอย่างเช่นในเมือง Achinsk โรงกลั่นอลูมินาเพียงอย่างเดียวปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศปีละประมาณ 160,000 ตันฝุ่นละออง 22,000 ตันซัลเฟอร์ไดออกไซด์ 14.5 พันตันไนโตรเจนออกไซด์ สถานการณ์คล้ายกันใน Novokuznetsk, Nazarovo, Prokopyevsk, Kemerovo และอีกหลายเมือง
เบนซ์ (ก) ไพรี.
Benz (a) pyrene เป็นสารประกอบทางเคมีซึ่งเป็นสมาชิกของตระกูลโพลีไซคลิกไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นสารที่มีความเป็นอันตรายอันดับหนึ่ง
เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอนเหลวเชื้อเพลิงแข็งและก๊าซ (ในระดับที่น้อยกว่าในระหว่างการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ)
ในสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่สะสมในดินและมีน้ำน้อย จากดินเข้าสู่เนื้อเยื่อของพืชและยังคงเคลื่อนที่ต่อไปในห่วงโซ่อาหารในขณะที่ในแต่ละขั้นตอนเนื้อหาของ BP ในวัตถุธรรมชาติจะเพิ่มขึ้นตามลำดับขนาด
Benz (a) pyrene เป็นสารก่อมะเร็งทางเคมีที่พบมากที่สุดในสิ่งแวดล้อมเป็นอันตรายต่อมนุษย์แม้ในระดับความเข้มข้นต่ำเนื่องจากมีคุณสมบัติในการสะสมทางชีวภาพ ด้วยความเสถียรทางเคมีที่ค่อนข้างเสถียร benzo (a) pyrene สามารถโยกย้ายจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งได้เป็นเวลานาน เป็นผลให้วัตถุและกระบวนการหลายอย่างของสิ่งแวดล้อมซึ่งตัวเองไม่มีความสามารถในการสังเคราะห์เบนโซ (ก) ไพรีนกลายเป็นแหล่งทุติยภูมิ Benz (a) pyrene ก็เป็นสารก่อกลายพันธุ์เช่นกัน
กลุ่มผู้เชี่ยวชาญระหว่างประเทศได้จำแนกเบนโซ (a) ไพรีนไว้ในสารที่มีหลักฐาน จำกัด เกี่ยวกับผลการก่อมะเร็งในมนุษย์และหลักฐานที่เชื่อถือได้ของผลการก่อมะเร็งในสัตว์ ในการศึกษาทดลองเบนโซ (a) ไพรีนได้รับการทดสอบกับสัตว์เก้าชนิดรวมทั้งลิง Benz (a) pyrene สามารถเข้าสู่ร่างกายได้ทางผิวหนังระบบทางเดินหายใจทางเดินอาหารและทางผ่านการปลูกถ่าย ด้วยวิธีการสัมผัสเหล่านี้ทำให้เกิดเนื้องอกมะเร็งในสัตว์ได้
ขึ้นอยู่กับวิธีการก่อตัวของส่วนผสมของก๊าซและอากาศวิธีการเผาไหม้ของก๊าซจะแบ่งย่อย (รูปด้านล่าง):
- สำหรับการแพร่กระจาย;
- ผสม;
- การเคลื่อนไหว
วิธีการเผาไหม้ก๊าซ
ก - การแพร่กระจาย; b - ผสม; c - จลน์; 1 - กรวยด้านใน 2 - โซนการเผาไหม้หลัก 3 - โซนการเผาไหม้หลัก 4 - ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ 5 - อากาศหลัก 6 - อากาศทุติยภูมิ
ในวิธีการเผาไหม้แบบแพร่ก๊าซจะถูกส่งไปยังส่วนหน้าของการเผาไหม้ภายใต้ความกดดันและอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้จะถูกส่งมาจากพื้นที่โดยรอบเนื่องจากการแพร่กระจายของโมเลกุลหรือความปั่นป่วน การผสมที่นี่เกิดขึ้นพร้อมกันกับกระบวนการเผาไหม้ดังนั้นอัตราของกระบวนการเผาไหม้ส่วนใหญ่จะพิจารณาจากอัตราการก่อตัวของส่วนผสม
กระบวนการเผาไหม้เริ่มต้นหลังจากสัมผัสระหว่างก๊าซและอากาศและการก่อตัวของส่วนผสมของก๊าซและอากาศในองค์ประกอบที่ต้องการ อากาศแพร่กระจายไปยังกระแสก๊าซและก๊าซจะแพร่กระจายจากกระแสก๊าซสู่อากาศ ดังนั้นส่วนผสมของก๊าซและอากาศจึงถูกสร้างขึ้นใกล้กับแก็สเจ็ทอันเป็นผลมาจากการเผาไหม้ซึ่งเกิดโซนการเผาไหม้หลักของก๊าซ 2 การเผาไหม้ของส่วนหลักของก๊าซเกิดขึ้นในโซน 3 และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะเคลื่อนที่ ในโซน 4.
ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ปล่อยออกมาทำให้การแพร่กระจายของก๊าซและอากาศมีความซับซ้อนซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้ดำเนินไปอย่างช้าๆพร้อมกับการก่อตัวของอนุภาคเขม่า สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมการเผาไหม้แบบกระจายจึงมีลักษณะความยาวและความส่องสว่างของเปลวไฟอย่างมีนัยสำคัญ
ข้อได้เปรียบของวิธีการแพร่กระจายของการเผาไหม้ของก๊าซคือความสามารถในการควบคุมกระบวนการเผาไหม้ในช่วงกว้าง กระบวนการสร้างส่วนผสมสามารถควบคุมได้ง่ายโดยใช้องค์ประกอบการปรับแต่งต่างๆ พื้นที่และความยาวของเปลวไฟสามารถปรับได้โดยการบดแก็สเจ็ทออกเป็นพลุแยกโดยการเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวเผาโดยการปรับความดันก๊าซเป็นต้น
ข้อดีของวิธีการเผาไหม้แบบกระจาย ได้แก่ : ความเสถียรของเปลวไฟสูงเมื่อเปลี่ยนโหลดความร้อนไม่มีการทำลายเปลวไฟความสม่ำเสมอของอุณหภูมิตามความยาวของเปลวไฟ
ข้อเสียของวิธีนี้คือโอกาสในการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอนความเข้มของการเผาไหม้ต่ำโอกาสในการเผาไหม้ของก๊าซที่ไม่สมบูรณ์
ในวิธีการเผาไหม้แบบผสมหัวเผาจะผสมก๊าซไว้ล่วงหน้ากับอากาศเพียงบางส่วนที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ของก๊าซที่สมบูรณ์อากาศที่เหลือจะไหลจากสิ่งแวดล้อมไปยังไฟฉายโดยตรง ในกรณีนี้ในตอนแรกมีเพียงบางส่วนของก๊าซที่ผสมกับอากาศหลักเท่านั้นที่จะถูกเผาไหม้และส่วนที่เหลือของก๊าซที่เจือจางด้วยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จะถูกเผาไหม้หลังจากการเติมออกซิเจนจากอากาศทุติยภูมิ เป็นผลให้ไฟฉายสั้นและส่องสว่างน้อยกว่าการเผาไหม้แบบกระจาย
ด้วยวิธีการเผาไหม้แบบจลน์ส่วนผสมของก๊าซและอากาศจะถูกส่งไปยังบริเวณที่เผาไหม้ซึ่งเตรียมไว้อย่างสมบูรณ์ภายในเตา ส่วนผสมของอากาศและก๊าซถูกเผาในเปลวไฟสั้น ๆ ข้อดีของวิธีการเผาไหม้นี้คือความน่าจะเป็นของการเผาไหม้ของสารเคมีต่ำความยาวเปลวไฟสั้นและความร้อนสูงของหัวเผา ข้อเสียคือความจำเป็นในการทำให้เปลวไฟของแก๊สคงที่
การเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นกระบวนการทางเคมีของการรวมองค์ประกอบที่ติดไฟได้กับออกซิเจนในบรรยากาศซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก ขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิง แยกแยะ การเผาไหม้ที่เป็นเนื้อเดียวกันการเผาไหม้ที่แตกต่างกันและการเต้นเป็นจังหวะ (PULSAR) การเผาไหม้ที่เป็นเนื้อเดียวกันเกิดขึ้นในปริมาตร (เป็นมวล) ในขณะที่เชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์อยู่ในสถานะการรวมตัวเดียวกัน (ตัวอย่างเช่นเชื้อเพลิงก๊าซและอากาศ) การเผาไหม้ที่แตกต่างกันเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างสองขั้นตอนนั่นคือระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงของแข็งและของเหลว การเผาไหม้มีสองประเภท: ในชั้นเชื้อเพลิงที่เป็นก้อนและในเปลวไฟเชื้อเพลิงบด (วิธีการเผาไหม้แบบชั้นและแบบบาน) เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซและของเหลวจะถูกเผาในเปลวไฟเท่านั้น วิธีการจ่ายอากาศให้กับเชื้อเพลิงเป็นสิ่งสำคัญเมื่อเผาในเปลวไฟ เวลาการเผาไหม้ทั้งหมด t ถูกกำหนดโดยเวลาในการก่อตัวของส่วนผสม td และเวลาของปฏิกิริยาการเผาไหม้ทางเคมี tc เนื่องจากเป็นไปได้ที่จะทับซ้อนกันของขั้นตอนเหล่านี้เวลาในการเผาไหม้ทั้งหมดคือ t \u003d td + tc
เรียกว่าอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิง เตาไฟ... การจัดหมวดหมู่: โดยวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิง- ชั้นห้อง (เปลวไฟ) และไซโคลน เชื้อเพลิงแข็งเท่านั้นที่ถูกเผาในชั้นและในกรณีอื่น ๆ - ของแข็งของเหลวและก๊าซ ตามโหมดการจ่ายน้ำมัน- พร้อมฟีดเป็นระยะและต่อเนื่อง เกี่ยวกับหม้อไอน้ำ- ภายในเช่นอยู่ภายในหม้อไอน้ำระยะไกลจัดอยู่นอกพื้นผิวที่อุ่นของหม้อไอน้ำ โดยวิธีการจัดหาเชื้อเพลิงและการจัดระเบียบบริการ- คู่มือกึ่งเครื่องจักรกลและเครื่องจักรกล หัวเผาสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบชั้นสามารถเป็นประเภทต่อไปนี้: ก) เตาเผาที่มีตะแกรงคงที่และชั้นของเชื้อเพลิงที่ไม่เคลื่อนที่ b) เตาเผาที่มีตะแกรงคงที่และชั้นของเชื้อเพลิงที่เคลื่อนที่อยู่ c) เตาเผาที่มีตะแกรงเคลื่อนย้ายชั้นของเชื้อเพลิงที่วางอยู่บนนั้น . เตาไฟแบบแมนนวล ด้วยตะแกรงแนวนอนช่วยให้สามารถเผาเชื้อเพลิงแข็งได้ทุกประเภทด้วยการบำรุงรักษาด้วยตนเองสำหรับการโหลดการสับและการกำจัดตะกรันใช้ในหม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 1-2 ตัน / ชม. ห้องดับเพลิงพร้อมแถบสนิม: เมื่อเคลื่อนที่ไปข้างหน้าน้ำมันเชื้อเพลิงจะเคลื่อนย้ายเชื้อเพลิงจากบังเกอร์ไปยังความลึกของเตาเผาและทิ้งตะกรันจากตะแกรงและในระหว่างจังหวะการไหลกลับมันจะทำให้ชั้นเชื้อเพลิงปั่นป่วน และ - คู่มือ ด้วยตะแกรงแนวนอน ข -เตาไฟพร้อมเครื่องขว้างบนเตียงคงที่ ใน- เตาไฟพร้อมแถบเสียงกรอบแกรบ ร- เตาที่มีตะแกรงเอียง ง- เตาของระบบ Pomerantsev; e - เตาไฟที่มีตะแกรงเชิงกลโซ่ ฉ- ย้อนกลับและตัวโยนเดียวกัน s- เตาเผาสำหรับเชื้อเพลิงบด ถึง- เตาสำหรับเผาของเหลวและเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ เตาตะแกรงเอียง... ในนั้นเชื้อเพลิงจะถูกบรรจุเข้าไปในเตาเผาจากด้านบนเมื่อมันถูกเผาไหม้ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงมันจะเลื่อนเข้าไปในส่วนล่างของเตาเผาทำให้มีโอกาสที่เชื้อเพลิงใหม่จะเข้าสู่เตาเผา (2.5-20 ตัน / ชม. ). เตาหลอมเพลาความเร็วสูงของระบบ V. V. Pomerantsev ใช้สำหรับการเผาพีทสดภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 6.5 ตัน / ชม. การเคลื่อนย้ายเตาเผาตะแกรง... ซึ่งรวมถึงเตาเผาที่มีตะแกรงโซ่กลเดินหน้าและถอยหลัง ตะแกรงโซ่เดินหน้าเคลื่อนจากผนังด้านหน้าของเตาไปด้านหลังในขณะที่เชื้อเพลิงไหลโดยแรงโน้มถ่วงไปยังตะแกรง (10-150 ตัน / ชม.) ในเตาเผาห้อง เชื้อเพลิงถูกเผาในรูปของฝุ่นถ่านหิน มันถูกป้อนผสมกับอากาศเข้าไปในเตาเผาซึ่งจะเผาไหม้ในช่วงล่าง เตาเผาห้องสำหรับของเหลวและก๊าซ เชื้อเพลิง.ใช้หัวเผาไหลตรงและกระแสน้ำวน การทำงานของเตาเผามีลักษณะดังต่อไปนี้: พลังความร้อนภาระความร้อนของตะแกรงและปริมาตรเตาประสิทธิภาพ
การเผาไหม้เชื้อเพลิงมีสามวิธี: ชั้นซึ่งเชื้อเพลิงในชั้นถูกเป่าด้วยอากาศและถูกเผาไหม้ เปลวไฟเมื่อส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศเผาไหม้ในคบเพลิงในสถานะแขวนลอยขณะเคลื่อนที่ผ่านห้องเผาไหม้และกระแสน้ำวน (ไซโคลนิก) ซึ่งส่วนผสมของเชื้อเพลิงกับอากาศจะไหลเวียนไปตามวงจรที่คล่องตัวเนื่องจากแรงเหวี่ยง วิธีการ Flare และ vortex สามารถรวมกันเป็นห้องเดียวได้
กระบวนการ การเผาไหม้ชั้นของเชื้อเพลิงแข็ง เกิดขึ้นในเตียงคงที่หรือฟลูอิไดซ์เบด (หลอกเหลว) บนเตียงคงที่ (รูปที่ 2.6, และ) ชิ้นส่วนของเชื้อเพลิงไม่เคลื่อนที่เมื่อเทียบกับตะแกรงซึ่งมีการจ่ายอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ ในฟลูอิไดซ์เบด (รูปที่ 2.6, ข) อนุภาคของเชื้อเพลิงแข็งภายใต้การกระทำของความดันอากาศความเร็วสูงจะเคลื่อนที่อย่างหนาแน่นเมื่อเทียบกับอีกอันหนึ่ง อัตราการไหลที่ความเสถียรของชั้นถูกละเมิดและการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของอนุภาคบนตาข่ายเริ่มต้นเรียกว่า วิกฤต... ฟลูอิไดซ์เบดมีอยู่ในช่วงความเร็วตั้งแต่จุดเริ่มต้นของปฏิกิริยาเทียมไปจนถึงโหมดการขนส่งด้วยลม
รูปที่. 2.6. แผนการเผาไหม้เชื้อเพลิง: และ - บนเตียงคงที่ ข - บนเตียงฟลูอิไดซ์ ใน - กระบวนการลุกเป็นไฟตรง ร - กระบวนการน้ำวน ง - โครงสร้างของชั้นคงที่ระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงและการเปลี่ยนแปลง ก, О 2 , บจก, บจก 2 และ t ตามความหนาของชั้น: 1 - ตาข่าย; 2 - ตะกรัน; 3 - โค้กเผาไหม้
4– เชื้อเพลิง; 5 - เปลวไฟเหนือชั้น
ในรูป 2.6, ง โครงสร้างของเลเยอร์คงที่จะปรากฏขึ้น เชื้อเพลิง 4 เทลงบนโค้กที่กำลังลุกไหม้จะอุ่นเครื่อง สารระเหยที่วิวัฒนาการแล้วจะเผาไหม้กลายเป็นเปลวไฟเหนือชั้น 5. อุณหภูมิสูงสุด (1300 - 1500 ° C) สังเกตได้ในบริเวณที่มีการเผาไหม้ของอนุภาคโค้ก 3. ในชั้นนั้นสามารถแยกแยะโซนได้ 2 โซนคือการออกซิไดซ์ \u003e 1; บูรณะก< 1.
ในโซนออกซิไดซ์ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาของเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดซ์มีดังนี้: บจก 2 และ บจก... เมื่อใช้อากาศอัตราการก่อตัว บจก 2 ช้าลงค่าสูงสุดถึงค่าอากาศส่วนเกิน a \u003d 1 ในเขตการลดลงเนื่องจากปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ (a< 1) начинается реакция между บจก 2 และเผาโค้ก (คาร์บอน) ให้เป็นรูปเป็นร่าง บจก... ความเข้มข้น บจก ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เพิ่มขึ้นและ บจก 2 ลดลง ความยาวของโซนขึ้นอยู่กับขนาดเฉลี่ย d ถึง อนุภาคเชื้อเพลิงมีดังนี้: ล 1 = (2 – 4) d ถึง; ล 2 = (4 – 6) d ถึง... ตามความยาวของโซน ล 1 และ ล 2 (ต่อการลดลง) ได้รับอิทธิพลจากการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาของเชื้อเพลิงระเหยการลดลงของปริมาณเถ้า กการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอากาศ
เนื่องจากอยู่ในโซน 2 นอกเหนือจาก บจก บรรจุ ซ 2 และ ช 4 ลักษณะที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยสารระเหยจากนั้นสำหรับการเผาไหม้หลังจากนั้นส่วนหนึ่งของอากาศจะถูกส่งผ่านหัวเป่าที่อยู่เหนือชั้น
ในเตียงฟลูอิไดซ์เบดเศษส่วนของเชื้อเพลิงหยาบจะถูกระงับ เตียงฟลูอิไดซ์อาจมีอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำ การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่อุณหภูมิต่ำ (800 - 900 ° C) ทำได้โดยการวางพื้นผิวทำความร้อนของหม้อไอน้ำในเตียงฟลูอิไดซ์เบด แตกต่างจากเตียงคงที่ซึ่งขนาดอนุภาคของเชื้อเพลิงถึง 100 มม. ถ่านหินบดด้วย d ถึง25 มม.
ชั้นนี้มีเชื้อเพลิง 5 - 7% (ตามปริมาตร) ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนไปยังพื้นผิวที่อยู่ในชั้นนั้นค่อนข้างสูงและสูงถึง 850 kJ / (m2 × h × K) เมื่อเผาเชื้อเพลิงที่มีเถ้าต่ำเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อนฟิลเลอร์ในรูปแบบของวัสดุเม็ดเฉื่อยจะถูกนำเข้าไปในชั้น: ตะกรันทรายโดโลไมต์ โดโลไมต์จับกับซัลเฟอร์ออกไซด์
(มากถึง 90%) ซึ่งช่วยลดโอกาสในการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำ ระดับอุณหภูมิที่ต่ำกว่าของก๊าซในฟลูอิไดซ์เบดช่วยลดการก่อตัวของไนโตรเจนออกไซด์ในระหว่างการเผาไหม้เมื่อปล่อยสู่บรรยากาศสิ่งแวดล้อมจะเป็นมลพิษ นอกจากนี้ยังไม่รวมตะกรันของหน้าจอนั่นคือการยึดเกาะของส่วนแร่ของเชื้อเพลิงกับพวกเขา
คุณลักษณะเฉพาะของฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียนคือแนวทางในการทำงานของเตียงในโหมดการขนส่งด้วยลม
วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง ส่วนใหญ่ดำเนินการในหม้อไอน้ำที่ทรงพลัง ในการเผาไหม้ในห้องเผาพื้นเชื้อเพลิงแข็งให้อยู่ในสถานะแหลกลาญและทำให้แห้งก่อนจะจ่ายส่วนหนึ่งของอากาศ (หลัก) ผ่านหัวเผาไปยังเตาเผา อากาศที่เหลือ (ทุติยภูมิ) ถูกนำเข้าสู่โซนการเผาไหม้บ่อยที่สุดผ่านหัวเผาเดียวกันหรือผ่านหัวฉีดพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงสมบูรณ์ ในเตาเผาเชื้อเพลิงที่ถูกบดจะเผาไหม้ในระบบกันสะเทือนในระบบการไหลของก๊าซและอากาศที่มีปฏิกิริยาซึ่งเคลื่อนที่ในปริมาตร ด้วยการบดเชื้อเพลิงมากขึ้นพื้นที่ของพื้นผิวที่ทำปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและด้วยเหตุนี้ปฏิกิริยาทางเคมีของการเผาไหม้
ลักษณะเฉพาะของการบดเชื้อเพลิงแข็งคือพื้นที่เฉพาะ F plพื้นผิวฝุ่นหรือพื้นที่ผิวทั้งหมดของอนุภาคฝุ่นที่มีน้ำหนัก 1 กก. (ม. 2 / กก.) สำหรับอนุภาคทรงกลมที่มีขนาดเท่ากัน (monodisperse) ปริมาณ F plเป็นสัดส่วนผกผันกับเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคฝุ่น
ในความเป็นจริงฝุ่นที่ได้รับระหว่างการเจียรนั้นมีองค์ประกอบหลายส่วนและมีรูปร่างที่ซับซ้อน ในการระบุลักษณะคุณภาพของการบดฝุ่นแบบโพลีดิสเพอร์สพร้อมกับพื้นที่ผิวเฉพาะของฝุ่นให้ใช้ผลของการกลั่นกรองบนตะแกรงขนาดต่างๆ ตามข้อมูลการกรองลักษณะเม็ด (หรือการบด) ของฝุ่นถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของการพึ่งพาของสิ่งตกค้างบนตะแกรงกับขนาดของตะแกรงตะแกรงตัวบ่งชี้ที่ใช้บ่อยที่สุดของการตกค้างบนตะแกรงคือ 90 ไมครอนและ 200 ไมครอน - ร 90 และ ร 200. การเตรียมเชื้อเพลิงเบื้องต้นและการให้ความร้อนของอากาศช่วยให้มั่นใจได้ว่าเชื้อเพลิงแข็งในเตาเผาจะหมดไปในช่วงเวลาสั้น ๆ (ไม่กี่วินาที) เมื่อการไหลของฝุ่นและอากาศ (คบเพลิง) อยู่ในปริมาตร
วิธีการทางเทคโนโลยีในการจัดการการเผาไหม้นั้นมีลักษณะการป้อนเชื้อเพลิงและอากาศเข้าไปในเตาเผา ในระบบการบดส่วนใหญ่เชื้อเพลิงจะถูกลำเลียงไปยังเตาเผาโดยใช้อากาศปฐมภูมิซึ่งเป็นเพียงส่วนหนึ่งของปริมาณอากาศทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเผาไหม้ การจัดหาอากาศทุติยภูมิไปยังเตาเผาและการจัดปฏิสัมพันธ์กับเตาเผาหลักจะดำเนินการในเตา
วิธีการของห้องในทางตรงกันข้ามกับวิธีชั้นยังใช้สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซและของเหลว เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซเข้าสู่ห้องเผาไหม้ผ่านทางหัวเผาและเชื้อเพลิงเหลวจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ในรูปแบบที่แหลกลาญผ่านทางหัวฉีด
เตาเผาชั้น
เตาเตียงคงที่สามารถใช้งานได้ด้วยตนเองกึ่งเครื่องกลหรือเชิงกลโดยใช้ตะแกรงโซ่ เตากล เรียกว่าเตาชั้นซึ่งการดำเนินการทั้งหมด (การจ่ายเชื้อเพลิงการกำจัดตะกรัน) จะดำเนินการโดยกลไก เมื่อซ่อมบำรุงเตาเผากึ่งเครื่องจักรพร้อมกับกลไกจะใช้แรงงานคน มีห้องดับเพลิงที่มีเส้นตรง (รูปที่ 2.7, และ) และย้อนกลับ (รูปที่ 2.7, ข) ตามเส้นทางของกริด 1 ขับเคลื่อนด้วยสเตอร์ 2. ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่จ่ายจากบังเกอร์ 3 ถูกควบคุมโดยความสูงในการติดตั้งของประตู 4 (ดูรูปที่ 2.7, และ) หรือความเร็วในการเคลื่อนที่ของหัวจ่าย 7 (รูปที่ 2.7, ข). ในกริดที่มีจังหวะย้อนกลับเชื้อเพลิงจะถูกจ่ายให้กับผ้าใบโดยสเปรดเดอร์ 8 กลไก (รูปที่ 2.7, ข, ค) หรือนิวเมติก (รูปที่ 2.7, ร) ประเภท เศษส่วนเล็ก ๆ ของการเผาไหม้เชื้อเพลิงในสถานะแขวนลอยและชิ้นใหญ่ - ในชั้นบนตะแกรงซึ่งอากาศถูกจ่ายไป 9. ความร้อนการจุดระเบิดและการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่ถ่ายเทโดยการแผ่รังสีจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ตะกรัน 6 โดยใช้น้ำยาขจัดตะกรัน 5 (รูปที่ 2.7, และ) หรือภายใต้การกระทำของน้ำหนักของมันเอง (รูปที่ 2.7, ข) เข้าไปในหลุมหลบภัยตะกรัน
โครงสร้างของชั้นการเผาไหม้แสดงในรูปที่ 2.7, และ.ภูมิภาค สาม การเผาไหม้ของโค้กหลังโซน II ให้ความร้อนแก่เชื้อเพลิงที่เข้ามา (โซน ผม) ตั้งอยู่ตรงกลางของโครงตาข่าย นอกจากนี้ยังมีโซนพักฟื้น IV.ความไม่สม่ำเสมอของระดับการเผาไหม้เชื้อเพลิงตามความยาวของตะแกรงทำให้เกิดความจำเป็นในการจ่ายอากาศแบบแบ่งส่วน ส่วนใหญ่ต้องป้อนสารออกซิแดนท์ให้กับโซน สามอันที่เล็กกว่า - ไปยังจุดสิ้นสุดของโซนปฏิกิริยาโค้กและจำนวนเล็กน้อย - ไปยังโซน II การเตรียมเชื้อเพลิงสำหรับการเผาไหม้และโซน วีการเผาไหม้ตะกรัน เงื่อนไขนี้เป็นไปตามการกระจายแบบทีละขั้นของอากาศส่วนเกิน a 1 ตามความยาวของตะแกรง การจ่ายอากาศในปริมาณเท่ากันไปยังทุกส่วนอาจทำให้อากาศส่วนเกินเพิ่มขึ้นที่ส่วนท้ายของแผ่นตะแกรงซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้ของโค้ก (เส้นโค้ง a 1) ในโซนนั้นไม่เพียงพอ สาม.
ข้อเสียเปรียบหลักของเตาตะแกรงโซ่คือการสูญเสียความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ ขอบเขตของตะแกรงดังกล่าว จำกัด เฉพาะหม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ ง \u003d 10 กก. / วินาทีและเชื้อเพลิงที่ปล่อยสารระเหย \u003d 20% และความชื้นลดลง
เตาเผาฟลูอิไดซ์เบดมีลักษณะการลดการปล่อยสารประกอบที่เป็นอันตรายเช่น ไม่ x, ดังนั้น 2 ความน่าจะเป็นต่ำของการเกิดตะกรันของหน้าจอความเป็นไปได้ (เนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซต่ำ) ของความอิ่มตัวของปริมาณเตาเผาที่มีพื้นผิวความร้อน ข้อเสียของพวกเขาคือความไม่สมบูรณ์ของการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นความต้านทานอากาศพลศาสตร์สูงของตะแกรงและเตียงและการควบคุมปริมาณไอน้ำของหม้อไอน้ำที่แคบลง
รูปที่. 2.7. รูปแบบการทำงานของตะแกรงโซ่และประเภทของตัวเกลี่ยเชื้อเพลิง: และ, ข - เตาเผาที่มีตะแกรงเดินหน้าและถอยหลังตามลำดับ ใน, ร - เครื่องเกลี่ยเชิงกลและแบบนิวเมติก
1 - ตาข่าย; 2 - ดอกจัน; 3 - บังเกอร์; 4 - ประตู; 5 - น้ำยาล้างตะกรัน; 6 - ตะกรัน; 7 - ตู้จ่ายน้ำมัน 8 - ตัวกระจาย; 9 - แหล่งจ่ายอากาศ I - โซนเชื้อเพลิงสด II - โซนความร้อนของเชื้อเพลิง
III - พื้นที่ของการเผาไหม้ (ออกซิเดชัน) ของโค้ก IV - โซนการกู้คืน V - โซนของการเผาไหม้เชื้อเพลิง
วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบชั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยอัตราการเผาไหม้ที่ค่อนข้างต่ำประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือลดลง ดังนั้นเขาจึงไม่พบการประยุกต์ใช้ในหม้อไอน้ำที่มีผลผลิตสูง
เตาเผาถ่านหินในห้อง
เตาเผาถ่านหินแบบห้องประกอบด้วยเตาเผาถ่านหินและห้องเผาไหม้
ห้องเผาไหม้ เรียกว่าอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อให้กระบวนการเผาไหม้สมบูรณ์และแยกออกจากสภาพภายนอก
หัวเผา ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้อนและผสมเชื้อเพลิงและอากาศเข้าไปในเตาเผาเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนผสมจะติดไฟได้อย่างมีเสถียรภาพ ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้: ความรัดกุมของการเชื่อมต่อกับเตาไฟ; การบำรุงรักษา; ตรวจสอบการเผาไหม้ที่มั่นคงที่ภาระที่ลดลงและเมื่อใช้เชื้อเพลิงสำรอง (ก๊าซหรือน้ำมันเตา)
ตามวิธีการกำจัดตะกรันเตาเผาสำหรับการเผาเชื้อเพลิงแข็งจะแบ่งออกเป็นเตาเผาที่มีการกำจัดเถ้าแห้ง (รูปที่ 2.8) และเตาเผาที่มีการกำจัดขี้เถ้าก้นเหลว (รูปที่ 2.9)
ในรูป 2.8 แสดงแผนผังของเตาเผาเปลวไฟ (ถ่านหินป่น) ที่มีการกำจัดเถ้าแห้งโดยที่เชื้อเพลิงเผาไหม้ในช่วงล่างในปริมาตรของห้องเผาไหม้
|
|
ในเตาเผาที่มีการกำจัดขี้เถ้าแห้งแกนของเปลวไฟจะอยู่ด้านล่างห้องเผาไหม้เล็กน้อยปกคลุมด้วยพื้นผิวทำความร้อนแบบหน้าจอที่รับความร้อนที่ปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์เผาไหม้และไฟฉายที่เผาไหม้และปกป้องผนังห้องเผาไหม้จากอุณหภูมิสูง เตาไฟดังกล่าวเป็นห้องเดี่ยวที่มีช่องทางเย็นอยู่ที่ส่วนล่าง ในโซนของช่องทางเย็นและในส่วนบนของเตาเผาอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จะต่ำกว่าในแกนกลางของคบเพลิง อนุภาคของเถ้าที่แขวนลอยอยู่ในการไหลของก๊าซไอเสียซึ่งมาจากแกนคบเพลิงในบริเวณที่มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำเย็นและแข็งตัว เถ้าส่วนเล็ก ๆ (10-15% ของปริมาณขี้เถ้าทั้งหมดของเชื้อเพลิง) ตกลงไปในถังตะกรันที่อยู่ใต้ช่องทางเย็น ขี้เถ้าที่เหลือจะถูกเคลื่อนย้ายไปพร้อมกับผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ในท่อก๊าซหม้อไอน้ำ
เตาเผาที่มีการกำจัดตะกรันเหลวเป็นห้องเดียวและสองห้อง
ในห้องเดี่ยวด้านล่างของห้องเผาไหม้จะทำในรูปแบบของเตาไฟแนวนอนหรือเอียง ที่ความสูง 4-5 เมตรจากเตาไฟหน้าจอจะถูกปิดด้วยวัสดุฉนวนความร้อนเพื่อลดการดูดซับความร้อนซึ่งจะช่วยให้รักษาอุณหภูมิสูงไว้ที่ 1,500 - 1600 o C ใกล้กับเตาเผาซึ่งเป็นตะกรัน ในสถานะของเหลว ตะกรันเหลวจะถูกขจัดออกอย่างต่อเนื่องผ่านรูก๊อกลงในอ่างตะกรันที่เต็มไปด้วยน้ำ
ในเตาเผาสองห้องกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงและการระบายความร้อนของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะถูกแยกออกจากกัน
แผนผังของเตาไซโคลนสองห้องพร้อมการกำจัดตะกรันเหลวแสดงในรูปที่ 2.9 ส่วนประกอบหลักของเตาไซโคลนิกคือห้องเผาไหม้กระแสน้ำวนซึ่งเป็นกระบอกสูบที่มีการป้อนเชื้อเพลิงและอากาศที่เข้มข้นหรือกระจายสัมผัสและห้องทำความเย็นแบบแท่งปริซึม
เชื้อเพลิงถูกป้อนเข้าไปในห้องกระแสน้ำวนที่มีอากาศหลัก ส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศจะถูกนำผ่าน swirler (หอยทาก) เข้าไปในส่วนกลางของห้อง ถูกนำมาบดตามแนวแกน ฝุ่นถ่านหินเข้ามาทางหัวฉีดที่อยู่ในตำแหน่งสัมผัส อากาศทุติยภูมิจะถูกป้อนเข้าไปในห้องแบบสัมผัสผ่านช่องหัวฉีดด้วยความเร็วสูง (มากกว่า 100 ม. / วินาที) ทำให้อนุภาคเชื้อเพลิงเคลื่อนที่ไปยังผนังห้อง กระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นในห้องพายุไซโคลนมีส่วนช่วยในการก่อตัวของส่วนผสมเชื้อเพลิงและอากาศอย่างเข้มข้นและการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทั้งในปริมาตรของไซโคลนและบนผนัง ระหว่างห้องเผาไหม้และห้องทำความเย็นจะมีท่อดักตะกรันของท่อเรียงราย (หุ้มด้วยวัสดุฉนวนความร้อน) ซึ่งออกแบบมาเพื่อดักจับหยดตะกรันหลอมเหลวที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ อนุภาคขี้เถ้าที่ไม่ถูกจับจะแข็งตัวในห้องทำความเย็น
ผนังของห้องเผาไหม้สำหรับฉนวนทำจากหน้าจอแบบกระดุมที่เคลือบด้วยวัสดุทนไฟ (รูปที่ 2.10) และผนังของห้องทำความเย็นมีท่อเรียบหรือครีบที่ไม่หุ้มฉนวน
ขึ้นอยู่กับหลักการของการจัดระเบียบกระบวนการแนะนำส่วนผสมฝุ่นและอากาศเตาเผาถ่านหินสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: กระแสน้ำวนการไหลโดยตรงและการลุกเป็นไฟแบบแบน
หลักการทำงานของเครื่องเขียนกระแสน้ำวน (รูปที่ 2.11, และ) ต่อไป. สตรีมหลัก ผม และรอง II อากาศถูกนำเข้าสู่เตาเผาผ่านช่องศูนย์กลางวงแหวนซึ่งติดตั้งตัวหมุน ทิศทางการไหลจะเหมือนกัน คุณลักษณะเฉพาะของการไหลดังกล่าวคือความสามารถในการเปรียบเทียบขนาดของส่วนประกอบความเร็วทั้งสาม: แกน (ตามยาว) w ก, แทนเจนต์ w t(เส้นรอบวง) และรัศมี w r.การปรากฏตัวขององค์ประกอบสัมผัสของความเร็วนำไปสู่การขยายตัวของเจ็ทที่เห็นได้ชัดซึ่งก่อให้เกิดการปฏิวัติในอวกาศ ในส่วนด้านในตรงกลางของเครื่องบินเจ็ท 1 เครื่องจะมีการสร้างโซนสุญญากาศขึ้นซึ่งค่านี้จะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนปลอก เสื้อ \u003d D o / D กและอัตราการไหลที่ทางออกของหัวเผา
ภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของความดันกระแสไฟฟ้าย้อนกลับของผลิตภัณฑ์เผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงจะเกิดขึ้นซึ่งจะทำให้การจุดระเบิดของส่วนผสมฝุ่นและอากาศคงที่ เมื่อขับรถหลัก ๆ ผม และรอง II อากาศถูกผสมและกระบวนการเผาไหม้แพร่กระจายไปยังพื้นผิวด้านนอกของเจ็ท
ขึ้นอยู่กับการออกแบบของ swirlers หัวเผาใบมีดเลื่อนจะแตกต่างกัน (รูปที่ 2.12, ใน), หอยทาก - หอยทาก (รูปที่ 2.12, และ), scapular-scapular, straight-coiled (รูปที่ 2.12, ข) และใบมีดตรง ชื่อแรกบ่งบอกประเภทของเครื่องหมุนอากาศหลัก
รูปที่. 2.12. ประเภทของเตาเผาถ่านหินแบบหมุนวน: และ - เตาหอยทากหอยทาก
ข - ORGRES เตาขด - ไหล; ใน - เตาเลื่อนใบมีด TsKTI - TKZ;
1 - หอยทากที่มีส่วนผสมของฝุ่นและอากาศ 1 "- ท่อทางเข้าผสมฝุ่น - อากาศ 2 - หอยทากอากาศทุติยภูมิ 2" - ช่องอากาศเข้ารอง; 3 - ช่องวงแหวนสำหรับทางออกของส่วนผสมฝุ่นและอากาศเข้าสู่เตาเผา 4 - เหมือนกันสำหรับอากาศทุติยภูมิ 5 - หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงหลัก
5 "- หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจุดระเบิด 6 - ตัวกระจายที่ทางออกของส่วนผสมฝุ่นและอากาศ
7 - ใบหมุนสำหรับอากาศทุติยภูมิ 8 - จัดหาอากาศในระดับตติยภูมิผ่านช่องแกน 9 - การควบคุมตำแหน่งของตัวแยก; 10 - ตัวหมุนของการไหลของอากาศตามแนวแกน
11 - ซับในเตา; АБ - ขีด จำกัด การจุดระเบิดของส่วนผสมฝุ่นและอากาศ B - การดูดก๊าซไอเสียไปยังรากไฟฉาย
ในเตากระแสน้ำวนหลัก ผม และรอง II อากาศแต่ละตัว (รูปที่ 2.11) ช่องอากาศทุติยภูมิสามารถเป็นได้ทั้งด้านบนหรือด้านล่างและช่องอากาศหลัก - เฉพาะด้านบนเท่านั้นซึ่งอธิบายได้จากความจำเป็นในการป้องกันการสะสมของฝุ่นในท่อฝุ่น ท่ออากาศหลักและรองมีลักษณะเป็นวงกลมศูนย์กลาง
การเปิดเปลวไฟปริมาณของก๊าซที่ขับออกมาการกระจายของความเร็วช่วงในเตาวนจะถูกกำหนดโดยความเข้มการหมุนของกระแสซึ่งประมาณโดยพารามิเตอร์ ปบิดขึ้นอยู่กับการออกแบบของตัวหมุน
ขอแนะนำให้จ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงทุกประเภทผ่านเครื่องเผาแบบน้ำวนยกเว้นพีทที่บดแล้ว ข้อเสียของหัวเผาเหล่านี้ ได้แก่ ความต้านทานต่อไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้นความซับซ้อนของโครงสร้างความจำเป็นในการสร้างส่วนทางออกของวัสดุทนความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงความเหนื่อยหน่ายแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นในการแยกเชื้อเพลิงมีขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อย (เมื่อเทียบกับหัวเผาของการออกแบบอื่น ๆ ) การปล่อยไนโตรเจนออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ
ในเตาไหลตรงตรงกันข้ามกับกระแสน้ำวนของหลัก ผม และรอง II อากาศไม่หมุนและมีการเคลื่อนที่ทิศทางเดียว (ผ่าน) (รูปที่ 2.11, ข). ไม่มีองค์ประกอบสัมผัสของความเร็วและส่วนหนึ่งในแนวรัศมีนั้นน้อยกว่าส่วนประกอบตามยาวมาก
การทำให้เสถียรของการจุดระเบิดเกิดขึ้นเนื่องจากการขับออกผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ 1 ไปยังรอบนอก 2 ของเจ็ท ระดับการผสมอากาศที่ต้องการทำได้โดยอัตราส่วนที่สอดคล้องกันของความเร็วหลัก ผม และรอง II อากาศ.
ความต้านทานของหัวเผาแบบไหลตรงมีค่าน้อยกว่าหัวเผาแบบกระแสน้ำวนผลิตได้ง่ายกว่าและปริมาณไนโตรเจนออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะน้อยกว่า ข้อเสียของหัวเผาแบบไหลตรง ได้แก่ ช่วงที่สูงกว่าและสภาวะที่แย่กว่าในการผสมส่วนผสมเมื่อเทียบกับกระแสน้ำวน
หัวเผาแบบไหลตรงใช้สำหรับถ่านหินแข็งและสีน้ำตาล เตาผสมสำเร็จรูปพร้อมห้องผสมส่วนใหญ่จะใช้สำหรับถ่านหินพรุและสีน้ำตาล
หลักการทำงานของหัวเผาเปลวไฟแบบแบน (รูปที่ 2.13) ขึ้นอยู่กับการใช้ผลของการชนกันของเครื่องบินไอพ่นสองตัวที่ทำมุมซึ่งกันและกัน ช่วงของไฟฉายของหัวเผาแบบเปลวไฟน้อยกว่าของหัวเผาแบบไหลตรง "รูปสามเหลี่ยม" เกิดขึ้นระหว่างกระแสอากาศทุติยภูมิและหัวเผาซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่จ่ายโดยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ร้อนที่พุ่งออกมา อันเป็นผลมาจากการบดของเครื่องบินไอพ่นหลังการชนกันทำให้เกิดเครื่องบินเจ็ตแบนที่มีพื้นผิวขนาดใหญ่ขึ้น เนื่องจากการขยายตัวของเครื่องบินไอพ่นในระนาบเดียวและการขับออกผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้อย่างรุนแรงจากด้านล่างและด้านบนความเร็วของเจ็ทจึงลดลงอย่างรวดเร็ว ความเอียงของไฟฉายถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนอัตราส่วนของอัตราการไหลของอากาศทุติยภูมิที่จ่ายให้กับหัวฉีดด้านบนและด้านล่าง คุณสมบัติของหัวเผานี้ใช้เมื่อคุณภาพของเชื้อเพลิงที่ถูกเผาเปลี่ยนแปลงไปเช่นเดียวกับภาระของหน่วยหม้อไอน้ำหรือโหมดการทำงาน
เตาเผาเชื้อเพลิงเหลว (น้ำมันเตา)
น้ำมันเตาส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิงเหลวสำหรับหม้อไอน้ำอุตสาหกรรม ในการเผาไหม้น้ำมันเตาต้องฉีดพ่นเพื่อปรับปรุงสภาพการระเหยก่อนเนื่องจากเมื่อน้ำมันเตาถูกเผาผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซจากการระเหยจะไหม้ สำหรับการฉีดพ่นและการนำน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่เตาเผาจะใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า หัวฉีด.
เตาเผาน้ำมันเตาประกอบด้วยห้องเผาไหม้พื้นผิวทำความร้อนที่รับรังสีและหัวฉีด
ห้องเผาไหม้และพื้นผิวทำความร้อนแบบกระจายในระหว่างการเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ด้านล่างของห้องถูก จำกัด ด้วยถาดแนวนอนหรือเอียงเล็กน้อย ห้องนี้มีขนาดค่อนข้างเล็กเนื่องจากน้ำมันเตาสามารถเผาไหม้ได้ที่ความเค้นทางความร้อนของพื้นที่เตาสูงกว่าเชื้อเพลิงบด ในหม้อไอน้ำที่มีกำลังการผลิตไอน้ำขนาดเล็กเตาเผามักไม่ได้รับการป้องกันเพื่อลดความซับซ้อนในการนำระบบโล่