Bränsle sätt att bränna den. Metoder för förbränning av gasformiga bränslen. Stora fossila bränslen

18 april 2011

Gasformiga bränslen förbränns i ugnar på tre sätt.

I den första förbränningsmetoden matas gas och luft under lågt tryck samtidigt till brännaren, där de blandas delvis, men den fullständiga blandningen av gas med luft fullbordas endast vid ingången till ugnen, där blandningen brinner ut, bildar en relativt kort fackla. Brännare där gas och luft är delvis blandade kallas lågtrycksbrännare.

Gasen kommer in i blandningskammaren 7 i en tunn ringformig stråle. Luften som tillförs (under ett tryck som är något större än gas) längs kroppens 10 tangent i virvlande strålar kommer in i blandningskammaren genom slitsarna 8 och bryter den rörliga gasstrålen.

Gas-luftblandningen som blandas på detta sätt, efter att ha passerat genom det fodrade hålet i brännaren 9, brinner ut i ugnens arbetsutrymme och bildar en kort brännare.

I den andra förbränningsmetoden matas gas och luft in i en speciell anordning - en blandare, i vilken de blandas helt i en gas-luftblandning och skickas under högt tryck för förbränning i brännaren. Förbränning sker snabbt, utan att skapa en låga i ugnens arbetsutrymme.

I den tredje förbränningsmetoden tillförs gas till brännaren under högt tryck, där den erforderliga luften sugs in från atmosfären. Blandningen av gas med luft sker i en insprutningsblandare inbyggd i brännaren.

Brännare för förbränning av gas enligt den andra och tredje metoden kallas flamlösa högtrycksbrännare.

"Fri smide", Ya.S. Vishnevetsky

Roterande karusellåteruppvärmningsugn Elektriska motståndsugnar används för att värma upp arbetsstycken med små tvärsnitt. För att värma upp arbetsstycken till en temperatur på 1200-1250°C används ugnar med kiselkarbidvärmare (selitmotståndselement) tillverkade av Elektropech Trust. Uppvärmning av ämnen av icke-järnlegering utförs i ugnar med metallvärmare som arbetar vid temperaturer upp till 900-950 ° C. Dessa ugnar används ...

Elektrokontaktvärmeanordningar används för att värma arbetsstycken med motståndsmetoden. 1 - generator, 2 - induktor, 3 - uppvärmt arbetsstycke, 4 - kondensatorbank, 5 - kontaktor. Induktorer, beroende på formen och storleken på det uppvärmda arbetsstycket, är: cylindriska, ovala, kvadratiska och slitsade. Formerna på induktorerna och placeringen av de uppvärmda arbetsstyckena i dem visas i fig. ett -…

Elmotståndsugn H75 1 - värmeelement, 2 - eldfast murverk, 3 - värmeisolering, 4 - dörrlyftmekanism, 5 - motvikt, 6 - dörr, 7 - hisschakt, 8 - gränslägesbrytare, 9 - klackstenar, 10 - härdplatta. Kärnan i metoden är att föra en elektrisk ström av industriell frekvens till ändarna av arbetsstycket (eller ...

Kretsschemat för uppvärmning med motståndsmetoden visas i fig. Ett arbetsstycke som är fastklämt i kontakterna förses med en hög ström och en spänning på 5,6 till 13,6 V. Den ström som krävs för att värma metallen ökar i proportion till kvadraten på arbetsstyckets diameter. 1 - kontakter, 2 - uppvärmt arbetsstycke, 3 - samlingsskenor, 4 - krafttransformator. Som…

Huvudindikatorerna för att utvärdera driften av ugnar är: ugnsproduktivitet, specifik bränsleförbrukning och effektivitet. Ugnens produktivitet är mängden metall i kilogram som kan värmas upp i den till en given temperatur per tidsenhet (kg / h). Produktiviteten beror på antalet samtidigt uppvärmda arbetsstycken, hur de placeras på härden, arbetsstyckets storlek, stålkvalitet, temperatur, uppvärmning och...

1 BRÄNSLEN

fast bränsle - brännbara ämnen, vars huvudkomponent är kol. Fasta bränslen inkluderar kol och brunkol, oljeskiffer, torv och ved. Bränslets egenskaper bestäms till stor del av dess kemiska sammansättning - innehållet av kol, väte, syre, kväve och svavel. Samma mängd bränsle ger olika mycket värme vid förbränning. Därför, för att bedöma kvaliteten på bränslet, bestäms dess värmevärde, det vill säga den största mängden värme som frigörs under den fullständiga förbränningen av 1 kg bränsle (det högsta värmevärdet för kol). I grund och botten används fasta bränslen för att producera värme och andra typer av energi som går åt till att få mekaniskt arbete. Dessutom kan mer än 300 olika kemiska föreningar erhållas från fast bränsle med dess lämpliga bearbetning (destillation).Bearbetningen av brunkol till värdefulla typer av flytande bränsle - bensin och fotogen - är av stor betydelse.

Briketter

Briketter är ett fast bränsle som bildas i processen att komprimera träbearbetningsavfall (flis, spån, trädamm) samt hushållsavfall (halm, skal), torv.

Bränslebriketter är bekväma för lagring, skadliga bindemedel används inte vid tillverkningen, därför är denna typ av bränsle miljövänlig. Vid förbränning gnistor de inte, avger inte ångor, brinner jämnt och smidigt, vilket säkerställer en tillräckligt lång förbränningsprocess i pannkammaren. Förutom fastbränslepannor används de i eldstäder i hemmet och för matlagning (till exempel på grillen).

Det finns tre huvudtyper av briketter:

1. RUF- briketter. Formade "tegelstenar" av en rektangulär form.

2. NESTRO- briketter. Cylindrisk, kan även vara med hål inuti (ringar).

3. Pini&Kau - briketter. Fasettslipade briketter (4,6,8 fasetter).

Fördelar med bränslebriketter:

Miljövänlig.

Lång och bekväm förvaring. Tack vare värmebehandling påverkas de inte av svampar. Och tack vare formationen är det bekvämt att använda.

Lång och jämn bränning beror på briketternas höga densitet.

Högt värmevärde. Nästan dubbelt så hög som konventionell ved.

konstant förbränningstemperatur. på grund av enhetlig densitet.

Ekonomiskt fördelaktigt.

Minsta mängd aska efter bränning: 1-3 %

Pellets eller bränslepellets.

I huvudsak samma produktionsprincip som för briketter. Lignin (vegetabilisk polymer) används som bindemedel.

Materialen är desamma som för briketter: bark, spån, halm, kartong. Först krossas råmaterialet till pollentillståndet, sedan, efter torkning, bildar en speciell granulator granuler av en speciell form från massan. Den används i pelletspannor. Priserna för denna typ av fast bränsle är de högsta - detta motiveras av komplexiteten i produktionen och populariteten bland köpare.

Det finns följande typer av detta fasta bränsle:

Förädling av rundvirke av hårda och mjuka träslag till pellets.

Torvpellets

Pellets som erhålls som ett resultat av bearbetning av solrosskal.

halmpellets

Fördelar med pellets:

Miljövänlig.

Lagring. Pellets kan tack vare en speciell produktionsteknik lagras direkt i det fria. De sväller inte, blir inte täckta av svamp.

Lång och jämn brinnande.

Låg kostnad.

På grund av sin lilla form är pellets lämpliga för pannor med automatisk laddning.

Brett utbud av applikationer (pannor, spisar, eldstäder)

Ved

Vedstycken avsedd för värmealstring genom förbränning i fastbränslepannor, eldboxar avsedda för ved. För enkelhetens skull är stockarnas längd oftast 25-30 cm. För den mest effektiva användningen krävs lägsta möjliga fuktnivå. För uppvärmning är förbränning nödvändig så långsamt som möjligt. Dessutom, förutom uppvärmning, ved kan användas, till exempel, i pannor för fasta bränslen.Bäst av allt i dessa parametrar lövträ är lämpliga: ek, ask, hassel, hagtorn, björk.Värre - barrved, eftersom de bidrar till avsättningen av harts och har en låg värmevärde, samtidigt som de snabbt brinner ut.

Ved representeras av två typer:

Sågat.

Hugg.

2 BRÄNSLESAMMANSÄTTNING

För bildandet av kol är riklig ackumulering av växtmassa nödvändig. I forntida torvmossar, från och med devonperioden, ackumulerades organiskt material, från vilket fossila kol bildades utan tillgång till syre. De flesta kommersiella fossila kolfyndigheter är från denna period, även om yngre fyndigheter också finns. Åldern på de äldsta kolen uppskattas till cirka 350 miljoner år. Kol bildas när ruttnande växtmaterial ackumuleras snabbare än det kan brytas ner bakteriellt. Den idealiska miljön för detta skapas i träsk, där stillastående vatten, utarmat på syre, förhindrar bakteriers vitala aktivitet och därigenom skyddar växtmassan från fullständig förstörelse? I ett visst skede av processen förhindrar de syror som frigörs under processen ytterligare bakteriell aktivitet. Så det finns torv - den ursprungliga produkten för bildandet av kol. Om den sedan begravs under andra avlagringar, kommer torven att uppleva kompression och, förlorar vatten och gaser, omvandlas till kol. Under trycket av sedimentlager som är 1 km tjocka erhålls ett lager brunkol 4 meter tjockt från ett 20 meter långt lager torv. Om djupet av begravning av växtmaterial når 3 kilometer, kommer samma lager av torv att förvandlas till ett lager av kol 2 meter tjockt. På ett större djup, cirka 6 kilometer, och vid högre temperatur, blir ett 20 meter långt lager torv ett lager av antracit 1,5 meter tjockt. Som ett resultat av jordskorpans rörelse upplevde kollagarna höjning och vikning. Med tiden förstördes de upphöjda delarna på grund av erosion eller spontan förbränning, medan de sänkta bevarades i breda grunda bassänger, där kolet ligger minst 900 meter över jordytan.

Brunkol. De innehåller mycket vatten (43%) och har därför ett lågt värmevärde. Dessutom innehåller de en stor mängd flyktiga ämnen (upp till 50%). De bildas av döda organiska rester under trycket från lasten och under påverkan av förhöjd temperatur på djup av storleksordningen 1 kilometer.

Stenkol. De innehåller upp till 12% fukt (3-4% intern), därför har de ett högre värmevärde. De innehåller upp till 32% av flyktiga ämnen, på grund av vilka de antänds bra. Bildad av brunkol på cirka 3 kilometers djup.

Antracit. Nästan helt (96%) består av kol. De har det högsta värmevärdet, men antänds dåligt. Bildas av kol och i form av oxiderMEN X. De tillhör de skadliga komponenterna i förbränningsprodukter, vars mängd bör begränsas.

Svavel - finns i fasta bränslen i form av organiska föreningarSÅoch pyritS xde kombineras till flygande svavelS l. Svavel ingår också i bränslets sammansättning i form av svavelsalter - sulfater - som inte kan brinna. Sulfat svavel kallas vanligtvis bränsleaska. Närvaron av svavel minskar avsevärt kvaliteten på fasta bränslen, eftersom svaveldioxidSÅ 2 ochSÅ 3 i kombination med vatten bildar de svavelsyra - som i sin tur förstör metallen i pannan, och när den kommer in i atmosfären skadar den miljön. Det är av denna anledning som svavelhalten i bränslen - inte bara fasta - är högst oönskad.

Ask - bränsle är en ballastblandning av olika mineralämnen som finns kvar efter fullständig förbränning av hela den brännbara delen av staden. Aska påverkar direkt kvaliteten på bränsleförbränningen - det minskar förbränningens effektivitet.

Frågor:

1. Vilka är huvudtyperna av fast bränsle?

2. Vad är aska?

3 BRÄNSLEAPPLIKATION

Användningen av kol är varierad. Det används som hushållsbränsle, energibränsle, råmaterial för metallurgisk och kemisk industri, samt för att utvinna sällsynta element och spårämnen från det. Mycket lovande är flytande (hydrering) av kol med bildning av flytande bränsle. För produktion av 1 ton olja förbrukas 2-3 ton kol, vissa länder försåg sig nästan helt med bränsle på grund av denna teknik. Konstgjord grafit erhålls från kol.

Brunkol skiljer sig utåt från kol i färgen på linjen på porslinsplast - det är alltid brunt. Den viktigaste skillnaden mot stenkol är den lägre kolhalten och den betydligt högre halten av bituminösa flyktiga ämnen och vatten. Detta förklarar varför brunkol brinner lättare, ger mer rök, lukt, och även den ovan nämnda reaktionen med kaustikkali och avger lite värme. På grund av sitt höga vatteninnehåll för förbränning används det som ett pulver, som det oundvikligen förvandlas till när det torkas. Kvävehalten är betydligt sämre än kol, men den ökade svavelhalten.

Användningen av brunkol - som bränsle används brunkol i många länder mycket mindre än stenkol, men på grund av dess låga kostnad i små och privata pannhus är det mer populärt och tar ibland upp till 80%. Det används för pulveriserad förbränning (under lagring torkar brunkol upp och smular), och ibland helt. Vid små provinsiella kraftvärmeverk eldas det också ofta för att generera värme, men i Grekland och särskilt i Tyskland används brunkol i ångkraftverk, vilket genererar upp till 50 % av elen i Grekland och 24,6 % i Tyskland. Produktionen av flytande kolvätebränslen från brunkol genom destillation sprider sig snabbt. Efter destillering är återstoden lämplig för att erhålla sot. Brännbar gas utvinns från den, kol-alkalireagenser och metanvax (bergsvax) erhålls. I knappa mängder används den även till hantverk.

Torv är ett brännbart mineral som bildas i processen med naturlig död och ofullständig förfall av kärrväxter under förhållanden med överdriven fukt och svår tillgång till luft. Torv är en produkt av det första steget i kolbildningsprocessen. Den första informationen om torv som en "brännbar jord" som används för matlagning går tillbaka till 2500-talet e.Kr.

Sedimentär bergart av vegetabiliskt ursprung, sammansatt av kol och andra kemiska element. Kolets sammansättning beror på ålder: den äldsta är antracit, den yngsta är stenkol och den yngsta är brun. Beroende på åldring har den olika luftfuktighet Ju yngre desto mer fukt. Under förbränningsprocessen förorenar kol miljön, plus att det sintrar till slagg och lägger sig på rosten i pannan. Detta förhindrar normal förbränning.

Frågor:

Omfattning av bränsle?

Skadar förbränning miljön, och vilken typ är mest ?

4 BRÄNSLEMETODER

Det finns tre sätt att förbränna bränsle: stratifierad, flare eller kammare och virvel.

1 - galler; 2 – tändningsdörr; 3 - lastdörr; 4 - värmeytor; 5 - förbränningskammare.

Figur 4.1 - Diagram över en skiktad ugn

Denna ritning visar en skiktad metod för bränsleförbränning, där ett lager av klumpig bränsle ligger orörligt på rosten och blåses med luft.

Den skiktade metoden används för förbränning av fasta bränslen.

Och här visas facklan och vortexmetoden för bränsleförbränning.

1 - brännare; 2 förbränningskammare; 3 - murverk; 4 - ugnsskärm; 5 - takstrålande överhettare; 6 - festong.

Figur 4.2 - Kammarugn

Figur 4.3 - Vortexmetod för bränsleförbränning

Med flare- och virvelmetoden kan alla typer av bränsle förbrännas, endast fast bränsle spricker i förväg och förvandlar det till damm. När bränsle förbränns överförs all värme till förbränningsprodukterna. Denna temperatur kallas bränslets teoretiska förbränningstemperatur.

Inom industrin används kontinuerliga pannor för att elda fasta bränslen. Kontinuitetsprincipen upprätthålls av gallret, som ständigt förses med fast bränsle.

För mer rationell förbränning av bränsle byggs pannor som kan bränna det i dammigt tillstånd. Flytande bränslen förbränns på samma sätt.

Frågor:

Vilket är det mest effektiva sättet att bränna?

Förklara fördelarna med kammarmetoden för förbränning.

5 ARBETSPROCESSER I PANNA

Arbetsprocesser i pannor:

Steam generation

I pannanläggningar sker processer som bildandet av ånga:

De förhållanden under vilka ånga alstras i pannor är konstant tryck och kontinuerlig värmetillförsel.

Stadier av förångningsprocessen: uppvärmning av vatten till mättnadstemperatur, förångning och uppvärmning av ånga till en förutbestämd temperatur.

Även i pannor kan korrosion av värmeytor observeras:

Förstörelsen av metall under påverkan av miljön kallas korrosion.

Korrosion från sidan av förbränningsprodukterna kallas extern, och från sidan av det uppvärmda mediet - intern.

Det finns låg temperatur och hög temperatur korrosion.

För att minska den destruktiva kraften av korrosion är det nödvändigt att övervaka pannans vattenregim. Därför råvatten före användning förpannmatningen förbehandlas för att förbättra dess kvalitet.

Pannavattenkvalitet kännetecknas av fasta ämnen, total salthalt, hårdhet, alkalinitet och frätande gaser

Natrium-katjonfilter - där vattnet renas

Avluftare - avlägsnande av aggressiva medel, luftsyre och koldioxid.

Prover på rör som är korroderade inifrån och ut.

Korrosion av värmeytor

Intern korrosion av ång- och varmvattenpannor är huvudsakligen av följande typer: syre, ångvatten, alkaliskt och slam.

Den huvudsakliga förekomsten av syrekorrosion är gropar, vanligtvis med järnoxider.

Ångvattenkorrosion observeras under driften av pannor med ökad termisk belastning. Som ett resultat av denna korrosion, på de inre ytorna av skärmrören och spröda skador på de platser där pannvattnet avdunstar.

Som ett resultat av slamkorrosion bildas skal.

Yttre korrosion kan vara låg temperatur och hög temperatur.

Lågtemperaturkorrosion kan uppstå när något bränsle förbränns. Korrosion vid hög temperatur kan uppstå när eldningsolja förbränns.

Förbränningsanordningen, eller ugnen, som är huvudelementet i pannenheten, är utformad för att bränna bränsle för att frigöra värmen som finns i den och erhålla förbränningsprodukter med högsta möjliga temperatur. Samtidigt fungerar ugnen som en värmeväxlingsanordning i vilken värme överförs genom strålning från förbränningszonen till de kallare omgivande värmeytorna på pannan, samt en anordning för att fånga och ta bort några av fokala rester under förbränning av fast bränsle.

Enligt metoden för bränsleförbränning är ugnsanordningar uppdelade i skikt och kammare. I lagerugnar bränns fast klumpbränsle i ett lager, i kammarugnar - gasformigt, flytande och pulveriserat bränsle i suspenderat tillstånd.

Modern pannor Vanligtvis används tre huvudmetoder för förbränning av fast bränsle: stratifierad, ficklampa, virvel.

Lager eldstadar. Ugnar i vilka stratifierad förbränning av klumpigt fast bränsle utförs kallas stratifierade. Denna ugn består av ett galler som bär upp ett lager av klumpigt bränsle och ett ugnsutrymme i vilket brännbara flyktiga ämnen förbränns. Varje ugn är utformad för att bränna en specifik typ av bränsle. Designen av ugnar är olika, och var och en av dem motsvarar en viss förbränningsmetod. Pannanläggningens prestanda och effektivitet beror på ugnens storlek och design.

Skiktiga ugnar för förbränning av olika typer av fasta bränslen är indelade i interna och externa, med horisontella och lutande galler.

Ugnar som är placerade inuti pannfodret kallas interna, och de som är placerade utanför fodret och som dessutom är fästa vid pannan kallas fjärrstyrda.

Beroende på metoden för bränsletillförsel och organisering av underhåll är skiktade ugnar indelade i manuella, semi-mekaniska och mekaniserade.

Manuella ugnar är de där alla tre operationerna - bränsletillförsel till ugnen, dess skumning och avlägsnande av slagg (fokala rester) från ugnen - utförs av föraren manuellt. Dessa eldstadar har ett horisontellt galler.

Semi-mekaniska ugnar är de där en eller två operationer är mekaniserade. Dessa inkluderar gruvor med lutande galler, där bränslet som laddas in i ugnen manuellt, när de nedre skikten brinner ut, rör sig längs de lutande gallren under inverkan av sin egen massa.

Mekaniserade ugnar är sådana där tillförseln av bränsle i den meningen, dess skjutning och avlägsnande av fokala rester från ugnen utförs av en mekanisk drivning utan manuellt ingripande av föraren. Bränsle kommer in i ugnen i en kontinuerlig ström.

Skiktugnar för förbränning av fasta bränslen är indelade i tre klasser:

• ugnar med ett fast galler och ett lager bränsle fixerat på det, som inkluderar en ugn med ett manuellt horisontellt galler. Alla typer av fasta bränslen kan brännas på detta galler, men på grund av manuellt underhåll används det under pannor med en ångkapacitet på upp till 1-2 t / h. Ugnar med hjul, i vilka färskt bränsle kontinuerligt laddas mekaniskt och sprids över rostens yta, installeras under pannor med en ångeffekt på upp till 6,5-10 t / h;
• ugnar med ett fast galler och ett lager bränsle som rör sig längs det, vilket inkluderar ugnar med en skruvstång och ugnar med ett lutande roster. I ugnar med skruvstång rör sig bränslet längs ett fast horisontellt galler med en speciell stång av speciell form, som rör sig fram och tillbaka längs gallret. De används för att bränna brunt kol under pannor med en ångkapacitet på upp till 6,5 t / h; i ugnar med lutande roster glider färskt bränsle som laddas i ugnen uppifrån, då det brinner under tyngdkraftens inverkan, in i ugnens nedre del. Sådana ugnar används för att bränna träavfall och torv under pannor med en ångeffekt på upp till 2,5 t / h; höghastighetsgruvugnar i V. V. Pomerantsev-systemet används för att bränna klumpig torv under pannor med en ångeffekt på upp till 6,5 t / h; för att bränna träavfall under pannor med en ångeffekt på 20 t / h;
• ugnar med rörliga mekaniska kedjegaller av två typer: framåt och bakåt. Det framåtgående kedjegallret rör sig från den främre väggen mot den bakre väggen av ugnen. Bränsle strömmar till rosten genom gravitationen. Det omvända kedjegallret rör sig från den bakre till den främre väggen på eldstaden. Bränsle tillförs gallret av en kastare. Ugnar med kedjegaller används för att elda hårt, brunt kol och antracit under pannor med en ångeffekt på 10 till 35 t/h.

Kammarugnar (fackel). Kammarugnar används för förbränning av fasta, flytande och gasformiga bränslen. I detta fall måste fast bränsle förmalas till ett fint pulver i speciella pulveriseringsanläggningar - kolpulveriseringskvarnar, och flytande bränsle måste sprutas i mycket små droppar i brännoljemunstycken. Gasformigt bränsle kräver ingen förbehandling.

Flaremetoden gör det möjligt att bränna en mängd olika lågvärdiga bränslen med hög tillförlitlighet och effektivitet. Fasta bränslen i pulveriserat tillstånd förbränns under pannor med en ångkapacitet på 35 t/h och däröver, och flytande och gasformiga bränslen förbränns under pannor med valfri ångkapacitet.

Kammarugnar (facklaugnar) är rektangulära prismatiska kammare gjorda av eldfast tegel eller eldfast betong. Förbränningskammarens väggar är täckta från insidan med ett system av pannrör - ugnsvattenskärmar. De representerar en effektiv uppvärmningsyta av pannan, absorberar en stor mängd värme som avges av brännaren, samtidigt som de skyddar förbränningskammarens foder från slitage och förstörelse under inverkan av brännarens höga temperatur och smält slagg .

Enligt metoden för borttagning av slagg delas fakkelugnar för pulveriserat bränsle in i två klasser: med borttagning av fast och flytande aska.

Ugnskammaren med fast slaggborttagning underifrån har en trattformad form, kallad kalltratt. Slaggdroppar som faller från facklan faller in i denna tratt, stelnar på grund av den lägre temperaturen i tratten, granuleras till enskilda korn och kommer in i slaggbehållaren genom halsen. Ugnskammaren b med borttagning av flytande slagg är gjord med en horisontell eller lätt lutande härd, som har värmeisolering i den nedre delen av ugnens skärmar för att hålla en temperatur som överstiger asksmältpunkten. Den smälta slaggen som fallit från brännaren till härden förblir i smält tillstånd och rinner ut ur ugnen genom tapphålet in i det slaggmottagande badet fyllt med vatten, stelnar och spricker till små partiklar.

Ugnar med flytande slaggborttagning är indelade i enkammar och tvåkammar.

I en tvåkammarugn är den uppdelad i en bränsleförbränningskammare och en kylkammare för förbränningsprodukter. Förbränningskammaren är tillförlitligt täckt med värmeisolering för att skapa en maximal temperatur för att tillförlitligt erhålla flytande slagg. Flakelugnar för flytande och gasformiga bränslen tillverkas ibland med en horisontell eller lätt lutande härd, som ibland inte är avskärmad. Placeringen av brännarna i förbränningskammaren görs på fram- och sidoväggarna, såväl som i dess hörn. Brännarna är direktflöden och virvlande.

Metoden för bränsleförbränning väljs beroende på typ och typ av bränsle, såväl som pannenhetens ångeffekt.

Metoder för förbränning av fasta bränslen.

Stora fyndigheter av fossila bränslen.

Fördelningen av fossila fasta bränslen över Sovjetunionens territorium är extremt ojämn. De mest industriellt utvecklade regionerna i den europeiska delen av Sovjetunionen är fattiga på bränsle. Här är Donets Basin av största vikt, med kol av olika kvaliteter och antracit, men bränslereserverna i den uppfyller inte längre behoven. Samtidigt gör svaga sömmar och utvinning från djupa gruvor detta bränsle dyrt (14-16 rubel/t standardbränsle). Huvuddelen av fossila bränslen finns i centrala och västra Sibirien, Kazakstan. Dessa bränslen är billigare än de från Donetsk (8-10 rubel/t referensbränsle - gruvproduktion och 4 rubel/t referensbränsle - dagbrottsbrytning). Även om man tar hänsyn till transportkostnaderna är de billigare i den europeiska delen av Sovjetunionen än i Donetsk. Det finns reserver av brunkol i Kansk-Achinsk-bassängen (Central Sibirien). Närhet till jordens yta tillåter tjocka sömmar brytning av detta bränsle i dagbrott, vilket gör det till det billigaste bränslet i Sovjetunionen (uppskattad kostnad 2,5-3 rubel/ton referensbränsle). Ekibastuz stenkolsfyndighet (östra Kazakstan) har samma egenskaper. När det gäller brunkolet Kansk-Achinsk utvecklas också en plan för deras integrerade energiteknologiska bearbetning med produktion av värdefulla kemikalier, brunkolsbrännolja och koks - ett bränsle med ett högt värmevärde (ca 29,3 MJ / kg) ).

Oljereserverna utvecklas intensivt i Tyumen-regionen. Produktionen av olje- och gaskondensat i detta område är cirka 50 % av den totala produktionen i landet.

Det finns fyndigheter av naturgas i många regioner i vårt land. De mest kända är Shebelinskoye, Dashavskoye, Gazliyskoye. Under de senaste åren har unika fyndigheter upptäckts och aktivt utnyttjats i Turkmenistan, i södra Ural och i Tyumen-regionen (Shatlykskoye, Orenburgskoye, Medvezhye, Urengoyskoye, Yamburgskoye). Gasreserver här står för nästan 50% av alla kända naturgasreserver i landet. Gas- och oljetätningar upptäcktes på Komi ASSR:s territorium. Närheten av denna region till industricentra i den europeiska delen av Sovjetunionen gör det nödvändigt att påskynda utvinningen av bränsle i denna region, vilket är svårt när det gäller naturliga och klimatiska förhållanden. Uppgifterna är i 1977 års priser.

Förbränning av fast bränsle i förbränningsanordningar kan organiseras på olika sätt: flare, cyklon, i en fluidiserad bädd (Fig. 1.7). Av dessa är det vanligaste inom modern storskalig energi flare.

Klassificeringen av förbränningsmetoder baseras på processens aerodynamiska egenskaper, som bestämmer villkoren för att tvätta det brinnande bränslet med ett oxidationsmedel.

En nästan obegränsad ökning av kraften hos förbränningsanordningar är förknippad med förbränning av koldamm i förbränningskammarens volym i suspenderat tillstånd. Denna typ av bränsleförbränning kallas fackla. Samtidigt transporteras små bränslepartiklar lätt av flödet av luft och gaser som bildas i förbränningskammarens tvärsnitt. Förbränningen av bränsle sker i detta fall i förbränningskammarens volym under en mycket begränsad uppehållstid för partiklarna i ugnen (1-2 s). Bränsleförbränningshastigheten bestäms av förbränningsytan.

På cykloniskt sätt brinnande bränslepartiklar är i intensiv virvelrörelse. I motsats till flaremetoden för förbränning utsätts bränslepartiklar för intensiv blåsning av flödet och bränns snabbt ut. Cyklonmetoden låter dig bränna grövre koldamm och till och med krossat kol. En högre förbränningstemperatur utvecklas i cyklonen, vilket gör att slaggen blir flytande.

Nyligen har en metod för bränsleförbränning, ny för energisektorn, använts i den sk fluidiserad bädd(Fig. 1.7, c). Krossat bränsle placerat på gallret med partiklar 1-6 mm i storlek blåses av en luftström med en sådan hastighet att partiklarna flyter ovanför gallret och rör sig fram och tillbaka i ett vertikalt plan. I detta fall är hastigheten för gas-luftflödet i den fluidiserade bädden större än över dem. Mindre och delvis brända partiklar stiger till den övre delen av den fluidiserade bädden, där flödeshastigheten minskar, och brinner där. Den fluidiserade bädden ökar i volym med 1,5-2 gånger, dess höjd är vanligtvis 0,5-1 m.

Värmemottagande ytor i form av in-line eller förskjutna rörbuntar placeras inuti den fluidiserade bäddens volym och ovanför den. På grund av den utvecklade ledande (kontakt) överföringen av värme från heta partiklar till värmeytan, ökar den specifika värmeabsorptionen av ytor i den fluidiserade bädden avsevärt. Samtidigt förblir temperaturen på gaserna i det brinnande lagret relativt låg (800-1000°C), vilket eliminerar överhettning av metallen och minskar bildningen av skadliga kväveoxider i förbränningsprodukterna. Samtidigt gör denna förbränningsmetod det möjligt att införa fasta tillsatser (till exempel kalksten) i den fluidiserade bädden för att neutralisera de resulterande svaveloxiderna.

Stora kraftverk förbrukar mer än 1000 t/h kol. Även när bränsle levereras av vagnar med större bärkraft (60 - 125 ton) är det extremt viktigt att hela tiden lossa 15-30 vagnar bränsle på 1 timme, vilket säkerställs genom användning av högpresterande vagndumprar för lossning vagnar.

Omvandlingen av klumpigt bränsle till koldamm sker i två steg. Inledningsvis utsätts råbränslet för förkrossande upp till en storlek som inte överstiger 15 - 25 mm. Sedan krossat bränsle - strimlad går in i bunkern av råkol, varefter det utsätts för malning i kolkvarnar till slutprodukten - koldamm med en partikelstorlek på upp till 500 mikron. Samtidigt med malning torkas bränslet för att säkerställa god flytbarhet av dammet.

Om vi ​​tar lufthastigheten som den avgörande parametern w i förhållande till bränslepartiklars rörelsehastighet v t, enligt denna parameter särskiljs fyra bränsleförbränningstekniker.

1. I ett tätt filterlager(w i >> v t).

Det används endast för klumpigt fast bränsle, som fördelas på gallret. Bränsleskiktet blåses med luft med en hastighet där skiktets stabilitet inte störs och förbränningsprocessen har en syre- och reduktionszon.

Den skenbara termiska spänningen hos gallret är Q R\u003d 1,1 ... 1,8 MW / m 2.

2. i fluidiserad eller fluidiserad bädd(w i > v t).

När lufthastigheten ökar kan det dynamiska huvudet nå och sedan överskrida partiklarnas gravitationskraft. Lagrets stabilitet kommer att brytas och slumpmässig rörelse av partiklar kommer att börja, som kommer att stiga över gallret och sedan röra sig fram och tillbaka upp och ner. Flödeshastigheten vid vilken skiktstabiliteten kränks kallas kritisk.

Den kan ökas upp till partiklarnas hastighet när de bärs av gasflödet från skiktet.

En betydande del av luften passerar genom den fluidiserade bädden i form av "bubblor" (gasvolymer) som kraftigt blandar bäddens finkorniga material; som ett resultat av detta fortsätter förbränningsprocessen längs höjden vid nästan konstant temperatur , vilket säkerställer fullständig bränsleutbränning.

Den fluidiserade bädden kännetecknas av en lufthastighet på 0,5…4 m/s, en bränslepartikelstorlek på 3…10 mm, en skikthöjd på högst 0,3…0,5 m. Termisk påkänning av ugnsvolymen Q V\u003d 3,0 ... 3,5 MW / m 3.

Ett obrännbart aggregat införs i den fluidiserade bädden: fin kvartssand, spån av lera, etc.

Bränslekoncentrationen i skiktet överstiger inte 5%, vilket gör det möjligt att bränna vilket bränsle som helst (fast, flytande, gasformigt, inklusive brännbart avfall). Det obrännbara fyllmedlet i den fluidiserade bädden kan vara reaktivt med avseende på skadliga gaser som alstras under förbränning. Införandet av ett fyllmedel (kalksten, kalk eller dolomit) gör det möjligt att omvandla upp till 95 % svaveldioxid till ett fast tillstånd.

3. I luftflödet(w i ≈ v m) eller blossa en gång genom process. Bränslepartiklar suspenderas i gas-luftflödet och börjar röra sig med det och brinner upp under rörelse i ugnsvolymen. Metoden kännetecknas av låg intensitet, utökad förbränningszon, skarp icke-isotermisk; kräver en hög temperatur på mediet i antändningszonen och noggrann förberedelse av bränslet (sprutning och förblandning med luft). Termisk spänning av ugnsvolymen Q V≈ 0,5 MW/m 3.