ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Топки КС с циркуляционным КС (форсированным псевдоожижением) из "Расчеты аппаратов кипящего слоя" Аппараты имеют диаметр до 20 мм и высоту слоя 10—20 м [55]. Интересной их особенностью является малое сопротивление газораспределительной решетки 0,35—0,7 кПа (т. е. 35— 70 мм вод. ст.) по сравнению с сопротивлением решетки в установках с традиционным КС (20—50 % от сопротивления слоя). [c.237] По такой же примерно схеме работают установки для кальцинации (прокалки) глинозема при температуре около 1100°С по реакции 2А1(ОН)з = АЬОз + ЗН2О [56]. Необходимую для реакции теплоту получают путем сжигания мазута в самом КС. Мазут подается в нижнюю часть аппарата, но заметно выше решетки. Через решетку подается первичный воздух, вторичный воздух вводят выше точки ввода мазута, рециркуляция мелкозернистого материала осуществляется через горячий циклон. Деление воздуха на первичный и вторичный позволяет создать зону повышенной концентрации частиц в нижней части аппарата (на решетке). Догорание мазута осуществляется в разреженной фазе в верхней части слоя. Как первичный, так и вторичный воздух подогреваются до 500 °С и выше. [c.238] Аппараты для кальцинации глинозема имеют диаметр до 3,6 м, высоту 15 м, объем 150 м , сопротивление около 7—20 кПа (700— 2000 мм вод. ст.) вместе с решеткой. [c.238] В печах типа КСЦВ (кипящий слой с циклоном возврата) [57 для обжига мелкозернистого флотационного колчедана при производстве серной кислоты установка циклона возврата позволила резко увеличить удельную производительность печи за счет повышения скорости дутья. [c.238] Фирма Лурги ориентируется на сжигание в КС угольных частиц со средним диаметром 0,2—0,3 мм при скорости газов в топке 6—8 м/с [58]. Котел этой фирмы (рис. 4.24) во многом напоминает печь для кальцинации гидроксида алюминия. [c.238] Поскольку топка рассчитана на большие скорости газа (до 6—8 м/с), в объеме слоя нельзя размещать охлаждающие поверхности, ибо они будут изношены. [c.238] Оксиды серы связываются в кипящем слое известняком. Большая поверхность частиц СаО и большое время их пребывания в зоне дожигания (высота топки должна составлять 15—30 м) обеспечивают связывание 85—98 % серы при мольном отношении a/S = 1,5 и 100% при a/S = 2,5. В опытной установке сжигали полубитуминозные угли с V = 21 %) и А = 21 и 41 %. Содержание горючих в материале слоя составляло 0,1—0,5%, в летучей золе 1 % (максимум 3%)- Эффективность сжигания превышала 99 %. [c.239] Из приведенной на рис. 4.24 схемы видно, что регулируемое количество уловленного в циклоне дисперсного материала поступает в холодильник-теплообменник с КС, состоящий из нескольких секций, последовательно включенных по материалу. В нем создаются оптимальные по теплообмену скорости псевдоожиження и теплота материала передается рабочему телу, циркулирующему по погруженным в слой змеевикам. Использование мелкого материала позволяет получить высокие коэффициенты теплоотдачи [свыше 500 Вт/(м2-К)]. Основная масса охлажденного инерта возвращается в нижнюю часть топки, часть его выводится из цикла. Таким образом отводится 85 % золы топлива остальные 15 % удаляются в виде летучей золы из электрофильтров. В целях регулирования часть инерта после циклона возвращается в топку, минуя теплообменник. [c.239] Разделение зон горения и теплообмена позволяет организовать оба процесса в оптимальных условиях, обеспечив высокие скорости газа в топке и в то же время исключив износ поверхностей в кипящем слое теплообменника. Эта схема весьма удобна с точки зрения регулирования. Авторы [58] указывают, что коэффициент расхода воздуха можно не увеличивать при снижении нагрузки до 30 % от ее номинального значения. [c.239] В пилотной установке с ЦКС в Швеции сжигали урансодержащий сланец в котором было всего 15 % углерода и 7 7о серы [56. Известняк не добавляли, поскольку в воздушном, а тем более в обогащенном кислородом дутье газы имели высокую концентрацию SO2, пригодную для производства H2SO4. При 700°С получена высокая эффективность сжигания. [c.240] Преимуществом рассмотренной схемы является возможность сжигания пылевидных материалов в КС с большими форсировками. В частности, отходы флотационного обогащения, имеющие размер частиц порядка 0,1 мм, влажность (после механического обезвоживания) = 2832 % и зольность А = 50-f-75 %, не удается сжигать в обычных пылеугольных топках без дополнительного топлива. В КС с температурой 850—900 °С их можно успешно сжигать, если содержание горючих в них не опускается ниже 10%. Фирма Бабкок , исследующая этот процесс вместе с Лурги , видит дополнительное преимущество в возможности получения строительного материала из золы с небольшими добавками. [c.240] В [60] сообщается также о котлах производительностью 270 т/ч (208 МВт) на рурском угле в ФРГ (пущен в октябре 1985 г. и наработал к маю 1986 г. 3000 ч), 150 т/ч (109 МВт) (на импортном угле) и 66 т/ч (55 МВт) в США на лигнитах с паром 510—535°С и 8,7—14,5 МПа. По параметрам такие котлы относятся к разряду энергетических, а по производительности приближаются к ним. Топки такого типа универсальны по топливу (вплоть до жидкого и газообразного) аналогично обычным камерным топкам. [c.240] В Финляндии на 1983 г, [65] изготовлен 31 котел с кипящим слоем общей тепловой мощностью 842 МВт, из них 14 оборудованы топками с ЦКС. Особенностью финских топок с ЦКС (рис, 4.26) является отсутствие выносного теплообменника, что существенно упрощает схему котла. Продукты сгорания и циркулирующая зола охлаждаются в экранированной (за исключением нижней части) топке до температуры 850—900 °С, очищаются от золы в горячих циклонах и поступают в конвективную часть котла (на рис, 4.26 не показана), а зола через пневматический затвор возвращается в топку. По высоте топки температура практически постоянна. [c.242] Большой выход летучих позволяет снижать нагрузку котла до /з от номинальной со скоростью 5—10% в минуту. Станция полностью автоматизирована, в смену на ней работают 3 человека. [c.243] Три номинальной нагрузке на угле получены следующие выбросы вредных веществ SO2 — 0,11 г/МДж (111 ррт на сухой газ), NOj — 0,18 г/МДж (253 ррт), СО — 0,029 г/МДж (66 ррт). [c.243] Газораспределительная решетка специально сконструирована таким образом, чтобы обеспечить проход через нее вниз крупных кусков шлама к устройству для их удаления. Детали конструкции в [66] не приведены. Вторичный воздух вводится на нескольких уровнях. Циклоны выполняют из мягкой стали, облицованной внутри огнеупорным материалом. [c.243] Разработаны также полностью автоматизированные котлы для отопления индивидуальных домов на одну или несколько семей мощностью от 10 до 300 кВт [65], универсальные по топливу и удовлетворяющие требованиям экологии. В экспериментах на котлах с циркуляционным слоем успешно сжигали бытовой мусор, в том числе в таблетированном виде [65]. [c.243] Вернуться к основной статье