วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในหม้อต้มพลังงาน วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง วิธีการเผาไหม้แบบแฟลร์ เตาถ่านหินบดแบบห้อง

อุปกรณ์เผาไหม้หรือเรือนไฟเป็นองค์ประกอบหลักของหน่วยหม้อไอน้ำหรือเตาไฟและทำหน้าที่เผาผลาญเชื้อเพลิงด้วยวิธีที่ประหยัดที่สุดและเปลี่ยนพลังงานเคมีให้เป็นความร้อนด้วยวิธีที่ประหยัดที่สุด มีวิธีหลักในการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งดังนี้: 1) ชั้น; 2) เปลวไฟ (ห้อง); 3) กระแสน้ำวน; 4) การเผาไหม้ในฟลูอิไดซ์เบด สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงของเหลวและก๊าซจะใช้เฉพาะวิธีเผาเปลวไฟเท่านั้น 1. วิธีการแบบเลเยอร์ - กระบวนการเผาไหม้ดำเนินการในเตาเผาแบบชั้น เรือนไฟแบบชั้นสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม: 1) เรือนไฟที่มีตะแกรงคงที่และเรือนไฟที่วางอยู่นิ่งๆ ชั้นหนาแน่นเชื้อเพลิง. เมื่อความเร็วของเชื้อเพลิงที่ไหลผ่านชั้นเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น อย่างหลังอาจเดือด เชื้อเพลิงชั้นนี้เผาไหม้ได้เข้มข้นขึ้นเนื่องจากพื้นผิวสัมผัสกับอากาศเพิ่มขึ้น 2. กล่องไฟที่มีตะแกรงคงที่และชั้นเชื้อเพลิงเคลื่อนที่ไปตามนั้น 3. กล่องไฟที่มีชั้นเชื้อเพลิงเคลื่อนที่ไปตามตะแกรง

1 – กระทะเถ้า; 2 – ตะแกรง; 3 – ชั้นเชื้อเพลิง; 4 – ห้องเผาไหม้; 5 – หอกจ่ายอากาศ 6 – หน้าต่างสำหรับจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง

กล่องไฟถูกออกแบบมาเพื่อเผาผลาญเชื้อเพลิงทุกประเภท

ตะแกรงมาตรฐาน รุ่น RPK– ประกอบด้วยตะแกรงตะแกรงเรียงกันหลายแถวและติดตั้งบนเพลาหน้าตัดสี่เหลี่ยม เมื่อเพลาถูกหมุนที่มุมการหมุน 30 0 แถวของแท่งตะแกรงจะเอียงในมุมเดียวกันและผ่านช่องว่างที่เกิดขึ้น ตะกรันจะรั่วไหลจากตะแกรงลงในกระทะเถ้า ตะแกรงมีขนาดกว้างตั้งแต่ 900 ถึง 3600 มม. และยาวตั้งแต่ 915 ถึง 3660 มม. ประเภทกล่องไฟแบบชั้นที่พบมากที่สุดคือกล่องไฟแบบชั้นยานยนต์พร้อมระบบส่งกำลังแบบโซ่กล ตะแกรงเชิงกลทำในรูปแบบของตะแกรงไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งเคลื่อนลึกเข้าไปในเรือนไฟพร้อมกับชั้นเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้วางอยู่บนนั้น เชื้อเพลิงต้องผ่านการเผาไหม้ทุกขั้นตอนและถูกเทลงในบังเกอร์ตะกรันในรูปของฝุ่น ความเร็วของการเคลื่อนที่ของตะแกรงสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงตั้งแต่ 2 ถึง 16 ม./ชม. กล่องไฟเหล่านี้ใช้สำหรับเผาแอนทราไซต์คัดแยกที่มีขนาดสูงสุด 40 มม. คุณสมบัติพิเศษของเรือนไฟแบบหลายชั้นคือการมีเชื้อเพลิงสำรองอยู่บนตะแกรงซึ่งช่วยให้คุณควบคุมพลังของเรือนไฟโดยการเปลี่ยนปริมาณอากาศที่จ่ายให้และรับประกันความเสถียรของกระบวนการเผาไหม้ วิธีการแบบเลเยอร์ไม่เหมาะสำหรับโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ แต่วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังงานต่ำและปานกลาง 2. วิธีคบเพลิงตรงกันข้ามกับประเภทของชั้น มันมีลักษณะเฉพาะคือความต่อเนื่องของการเคลื่อนที่ของอนุภาคเชื้อเพลิงในพื้นที่การเผาไหม้พร้อมกับการไหลของอากาศและผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ซึ่งพวกมันถูกแขวนลอย รูปนี้แสดงห้องเผาไหม้ที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงวูบวาบ ประกอบด้วยเตา 1. ห้องเผาไหม้ 2, ท่อเดือด 3, ท่อกรองด้านหลัง 4, กรวยสารละลาย 5. เชื้อเพลิงบดล่วงหน้าในรูปของฝุ่นถ่านหินและส่วนผสมของก๊าซจะถูกป้อนเข้าไปในเตา 1 และอากาศทุติยภูมิจะถูกเป่าเข้าไป ผ่านรูต่างๆ มากมาย การไหลของก๊าซและอากาศที่มีอนุภาคแขวนลอยของเชื้อเพลิงแข็งจะถูกจุดติดที่ทางออกจากหัวเผาไปยังเตาเผา 2 ในห้องเผาไหม้เชื้อเพลิงจะเผาไหม้เพื่อสร้างคบเพลิงที่ลุกไหม้ ความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงในรูปของการแผ่รังสีและการพาความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำที่หมุนเวียนในท่อเดือดและท่อกรองด้านหลัง เชื้อเพลิงที่ถูกเผาส่วนที่เหลือจะเข้าสู่ช่องทางตะกรันและถูกปล่อยออกมา ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการเผาไหม้นี้คือความเป็นไปได้ในการสร้างเตาเผาที่ทรงพลังซึ่งมีความจุไอน้ำสูงถึง 2,000 ตันต่อชั่วโมง และความเป็นไปได้ของการเผาไหม้ที่ประหยัดและเชื่อถือได้ของเถ้า เชื้อเพลิงเปียก และของเสียภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุหลากหลาย ข้อเสียของวิธีนี้ได้แก่ 1) ระบบเตรียมฝุ่นมีค่าใช้จ่ายสูง 2) การบริโภคสูง พลังงานไฟฟ้าสำหรับการบด 3) โหลดความร้อนของห้องเผาไหม้ลดลงเล็กน้อยกว่าในเรือนไฟแบบชั้นซึ่งมีส่วนช่วยในสภาวะปริมาตรของห้องเผาไหม้ การเตรียมฝุ่นจากเชื้อเพลิงก้อนประกอบด้วยการดำเนินการดังต่อไปนี้ 1. การนำวัตถุที่เป็นโลหะออกจากเชื้อเพลิงโดยใช้ตัวแยกแม่เหล็ก 2. บดเชื้อเพลิงชิ้นใหญ่ในเครื่องบดให้มีขนาด 15-25 มม. 3. การอบแห้งและการบดเชื้อเพลิงในโรงงานพิเศษและการจำแนกประเภทของเชื้อเพลิง 4. การจำแนกประเภท หากต้องการบดเป็นชิ้นใหญ่ คุณสามารถใช้เครื่องบดแบบลูกกลิ้ง ลูกกลิ้ง หรือกรวยก็ได้ โรงสีแบบดรัมลูกกลิ้งความเร็วต่ำและโรงสีค้อนความเร็วสูงที่มีสารทำแห้งตามแกนและแบบจานถูกใช้เป็นอุปกรณ์บดในระบบเตรียมฝุ่น หัวเผาแบบกลมและแบบร่องใช้ในการเผาเชื้อเพลิงที่แหลกลาญ วางไว้ที่ด้านหน้าผนังด้านหน้าของเรือนไฟ ตรงข้ามกับผนังด้านข้าง และที่มุมของเรือนไฟด้วย สำหรับการฉีดพ่นด้านหน้าและเคาน์เตอร์ จะใช้หัวเผาแบบปั่นป่วนแบบกลม ทำให้เกิดคบเพลิงขนาดสั้น

อุปกรณ์เผาไหม้หรือเรือนไฟซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของหน่วยหม้อไอน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อปล่อยความร้อนที่บรรจุอยู่ในนั้นและรับผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิสูงสุดที่เป็นไปได้ ในเวลาเดียวกันเรือนไฟทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งความร้อนจะถูกถ่ายโอนโดยการแผ่รังสีจากเขตการเผาไหม้ไปยังพื้นผิวความร้อนโดยรอบที่เย็นกว่าของหม้อไอน้ำรวมถึงอุปกรณ์สำหรับจับและกำจัดสิ่งตกค้างโฟกัสบางส่วนเมื่อเผาไหม้ เชื้อเพลิงแข็ง

ตามวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิง อุปกรณ์การเผาไหม้จะถูกแบ่งออกเป็นชั้นและห้อง ในเรือนไฟแบบชั้นเชื้อเพลิงก้อนแข็งจะถูกเผาเป็นชั้นในเรือนไฟในห้อง - เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซของเหลวและมีฝุ่นจะถูกเผาในสถานะแขวนลอย

ทันสมัย หม้อไอน้ำโดยทั่วไปจะใช้วิธีหลักสามวิธีในการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง: เลเยอร์ แฟลร์ และกระแสน้ำวน

เรือนไฟเป็นชั้น เตาเผาที่เผาเชื้อเพลิงแข็งเป็นก้อนเป็นชั้น ๆ เรียกว่าชั้น กล่องไฟนี้ประกอบด้วยตะแกรงที่รองรับชั้นเชื้อเพลิงก้อนและห้องเผาไหม้ซึ่งเผาสารระเหยที่ติดไฟได้ เรือนไฟแต่ละเรือนได้รับการออกแบบมาเพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทใดประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ การออกแบบเรือนไฟมีความหลากหลายและแต่ละแบบสอดคล้องกับวิธีการเผาไหม้เฉพาะ ประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการติดตั้งหม้อไอน้ำขึ้นอยู่กับขนาดและการออกแบบของเรือนไฟ

เตาเผาแบบหลายชั้นสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งประเภทต่าง ๆ แบ่งออกเป็นภายในและภายนอกโดยมีตะแกรงแนวนอนและแนวเอียง

กล่องไฟที่อยู่ภายในเยื่อบุหม้อไอน้ำเรียกว่าภายในและกล่องไฟที่อยู่นอกซับและติดกับหม้อไอน้ำเพิ่มเติมเรียกว่าภายนอก

ขึ้นอยู่กับวิธีการจ่ายเชื้อเพลิงและองค์กรในการบำรุงรักษาเรือนไฟแบบชั้นจะแบ่งออกเป็นแบบแมนนวลแบบกึ่งเครื่องกลและแบบกลไก

เรือนไฟแบบแมนนวลคือการดำเนินการทั้งสามอย่าง ได้แก่ การจ่ายเชื้อเพลิงให้กับเรือนไฟ การขุดเจาะ และการกำจัดตะกรัน (สารตกค้างโฟกัส) ออกจากเรือนไฟ โดยผู้ปฏิบัติงานจะดำเนินการด้วยตนเอง ปล่องไฟเหล่านี้มีตะแกรงแนวนอน

กล่องไฟกึ่งกลคือกล่องที่ใช้กลไกหนึ่งหรือสองอย่าง ซึ่งรวมถึงเหมืองที่มีตะแกรงเอียง ซึ่งเชื้อเพลิงจะถูกบรรจุลงในปล่องไฟด้วยตนเองในขณะที่เผาไหม้ ชั้นล่างเคลื่อนที่ไปตามตะแกรงเอียงภายใต้อิทธิพลของมวลของมันเอง

กล่องไฟแบบมีกลไกคืออุปกรณ์ที่ใช้การจ่ายเชื้อเพลิง การขันสกรู และการกำจัดสิ่งตกค้างโฟกัสออกจากเรือนไฟโดยการใช้กลไกขับเคลื่อนโดยไม่มีการแทรกแซงด้วยตนเองของผู้ขับขี่ เชื้อเพลิงเข้าสู่เรือนไฟเป็นกระแสต่อเนื่อง

เตาเผาแบบชั้นสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• กล่องไฟที่มีตะแกรงคงที่และชั้นเชื้อเพลิงคงที่วางอยู่บนนั้นซึ่งรวมถึงเรือนไฟที่มีตะแกรงแนวนอนแบบแมนนวล เชื้อเพลิงแข็งทุกประเภทสามารถเผาบนตะแกรงนี้ได้ แต่เนื่องจากการทำงานแบบแมนนวลจึงถูกใช้ภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 1-2 ตันต่อชั่วโมง กล่องไฟที่มีตัวกระจายซึ่งเชื้อเพลิงสดจะถูกโหลดทางกลไกอย่างต่อเนื่องและกระจัดกระจายไปทั่วพื้นผิวของตะแกรงจะถูกติดตั้งไว้ใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 6.5-10 ตันต่อชั่วโมง
• กล่องไฟที่มีตะแกรงคงที่และชั้นของเชื้อเพลิงเคลื่อนที่ไปตามนั้นซึ่งรวมถึงกล่องไฟที่มีแถบทำให้เกิดเสียงกรอบแกรบและกล่องไฟที่มีตะแกรงเอียง ในเรือนไฟที่มีแถบที่มีเสียงดังกรอบแกรบเชื้อเพลิงจะถูกเคลื่อนย้ายไปตามตะแกรงแนวนอนคงที่โดยแถบพิเศษที่มีรูปร่างพิเศษซึ่งทำการเคลื่อนที่แบบลูกสูบไปตามตะแกรง ใช้สำหรับเผาถ่านหินสีน้ำตาลใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 6.5 ตันต่อชั่วโมง ในเรือนไฟที่มีตะแกรงเอียง เชื้อเพลิงใหม่บรรจุลงในเรือนไฟจากด้านบน เลื่อนไปที่ด้านล่างของเรือนไฟในขณะที่เผาไหม้ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง เตาดังกล่าวใช้สำหรับเผาเศษไม้และพีทใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 2.5 ตันต่อชั่วโมง เตาเหมืองความเร็วสูงของระบบ V.V. Pomerantsev ใช้สำหรับเผาพีทสดภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำสูงถึง 6.5 ตันต่อชั่วโมง สำหรับการเผาเศษไม้ใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 20 ตันต่อชั่วโมง
• กล่องไฟที่มีตะแกรงโซ่กลแบบเคลื่อนที่ได้สองประเภท: ไปข้างหน้าและย้อนกลับ ตะแกรงโซ่แบบเคลื่อนที่โดยตรงจะเคลื่อนจากผนังด้านหน้าไปยังผนังด้านหลังของเรือนไฟ เชื้อเพลิงจะไหลไปที่ตะแกรงตามแรงโน้มถ่วง ตะแกรงโซ่แบบย้อนกลับเคลื่อนจากด้านหลังไปยังผนังด้านหน้าของเรือนไฟ เชื้อเพลิงจะถูกส่งไปยังตะแกรงโดยเครื่องกระจาย กล่องไฟที่มีตะแกรงโซ่ใช้สำหรับเผาถ่านหินแข็ง ถ่านหินสีน้ำตาล และแอนทราไซต์ใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 10 ถึง 35 ตันต่อชั่วโมง

เรือนไฟ (คบเพลิง) เตาแชมเบอร์ใช้ในการเผาเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ในกรณีนี้ เชื้อเพลิงแข็งจะต้องบดเป็นผงละเอียดก่อนในการติดตั้งการเตรียมฝุ่นแบบพิเศษ - โรงบดถ่านหิน และเชื้อเพลิงเหลวจะต้องฉีดลงในหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีขนาดเล็กมาก เชื้อเพลิงก๊าซไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมการเบื้องต้น

วิธีการเผาแฟลร์ทำให้คุณสามารถเผาเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำได้หลากหลายชนิดด้วยความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพสูง เชื้อเพลิงแข็งในสถานะแหลกลาญจะถูกเผาภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 35 ตันต่อชั่วโมงขึ้นไป และเชื้อเพลิงของเหลวและก๊าซจะถูกเผาภายใต้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำเท่าใดก็ได้

ตู้ไฟ (flare) เป็นห้องปริซึมทรงสี่เหลี่ยมที่ทำจากอิฐทนไฟหรือคอนกรีตทนไฟ ผนังห้องเผาไหม้ถูกปกคลุมจากด้านในด้วยระบบท่อเดือด - ม่านน้ำเผาไหม้ เป็นตัวแทนของพื้นผิวทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำที่ได้รับ จำนวนมากความร้อนที่ปล่อยออกมาจากคบเพลิงในขณะเดียวกันก็ปกป้องผนังก่ออิฐของห้องเผาไหม้จากการสึกหรอและการถูกทำลายภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงของคบเพลิงและตะกรันหลอมเหลว

ตามวิธีการกำจัดตะกรันเตาหลอมสำหรับเชื้อเพลิงที่ถูกบดจะแบ่งออกเป็นสองชั้น: ด้วยการกำจัดตะกรันที่เป็นของแข็งและของเหลว

ห้องเตาเผาที่มีการกำจัดตะกรันแข็งจากด้านล่างจะมีรูปทรงกรวย เรียกว่ากรวยเย็น หยดตะกรันที่ตกลงมาจากคบเพลิงจะตกลงไปในช่องทางนี้ และแข็งตัวเนื่องจากอุณหภูมิที่ต่ำกว่าในกรวย ทำให้เกิดเป็นเม็ดเล็กๆ และเข้าไปในอุปกรณ์รับตะกรันผ่านทางคอ ห้องเผาไหม้ b ที่มีการกำจัดตะกรันของเหลวทำด้วยเตาแนวนอนหรือเอียงเล็กน้อยซึ่งในส่วนล่างของหน้าจอการเผาไหม้มีฉนวนกันความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิเหนือจุดหลอมเหลวของเถ้า ตะกรันหลอมเหลวที่ตกลงมาจากคบเพลิงสู่เตาจะยังคงอยู่ในสถานะหลอมเหลวและไหลออกจากเตาผ่านรูก๊อกน้ำไปยังอ่างรับตะกรันที่เต็มไปด้วยน้ำ แข็งตัวและแตกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก

เตาที่มีการกำจัดตะกรันของเหลวจะแบ่งออกเป็นห้องเดี่ยวและห้องคู่

ในเรือนไฟสองห้อง กล่องไฟจะถูกแบ่งออกเป็นห้องเผาไหม้เชื้อเพลิงและห้องทำความเย็นของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ห้องเผาไหม้ถูกหุ้มด้วยฉนวนกันความร้อนเพื่อสร้างอุณหภูมิสูงสุดเพื่อผลิตตะกรันของเหลวได้อย่างน่าเชื่อถือ เตาแฟลร์สำหรับเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซบางครั้งทำด้วยก้นแนวนอนหรือเอียงเล็กน้อย ซึ่งบางครั้งไม่ได้รับการป้องกัน ตำแหน่งของหัวเผาในห้องเผาไหม้นั้นทำที่ผนังด้านหน้าและด้านข้างรวมถึงที่มุมด้วย หัวเผาสามารถไหลตรงหรือหมุนวนได้

วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับชนิดและประเภทของเชื้อเพลิงตลอดจนไอน้ำที่ปล่อยออกมาของชุดหม้อไอน้ำ

การเผาไหม้เชื้อเพลิงมีสามวิธี: แบบชั้น ซึ่งเชื้อเพลิงในชั้นถูกเป่าด้วยอากาศและเผา; ลุกเป็นไฟเมื่อส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศเผาไหม้ในคบเพลิงในสถานะแขวนลอยขณะเคลื่อนที่ผ่านห้องเผาไหม้ และกระแสน้ำวน (ไซโคลน) ซึ่งส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศจะไหลเวียนไปตามรูปทรงเพรียวบางเนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ วิธีคบเพลิงและกระแสน้ำวนสามารถรวมกันเป็นวิธีการแบบแชมเบอร์ได้

กระบวนการ การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแข็งในชั้นเกิดขึ้นในเบดคงที่หรือฟลูอิไดซ์เบด (ฟลูอิไดซ์) ในชั้นคงที่ (รูปที่ 2.6, ก) ชิ้นส่วนของเชื้อเพลิงไม่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับตะแกรง ซึ่งมีอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้อยู่ใต้นั้น ในฟลูอิไดซ์เบด (รูปที่ 2.6, ข) อนุภาคเชื้อเพลิงแข็งจะเคลื่อนที่อย่างหนาแน่นโดยสัมพันธ์กันภายใต้อิทธิพลของความกดอากาศความเร็วสูง ความเร็วการไหลที่ความเสถียรของชั้นถูกรบกวนและการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของอนุภาคที่อยู่เหนือโครงตาข่ายเริ่มต้นขึ้นเรียกว่า วิกฤต- เบดฟลูอิไดซ์เบดอยู่ภายในขีดจำกัดความเร็วตั้งแต่เริ่มต้นของฟลูอิไดเซชันไปจนถึงโหมดการขนส่งแบบนิวแมติก

ข้าว. 2.6. รูปแบบการเผาไหม้เชื้อเพลิง: ก– ในชั้นคงที่ ข– ในฟลูอิไดซ์เบด วี– กระบวนการไหลตรงแบบแฟลร์ ช– กระบวนการกระแสน้ำวน ง– โครงสร้างของชั้นคงที่ระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงและการเปลี่ยนแปลง ก, โอ 2 , บจก, บจก 2 และ ทีตามความหนาของชั้น: 1 – ตาราง; 2 – ตะกรัน; 3 – การเผาไหม้โค้ก;
4 – เชื้อเพลิง; 5 – เปลวไฟชั้นพิเศษ

ในรูป 2.6, งแสดงโครงสร้างของชั้นคงที่ เชื้อเพลิง 4 เทลงบนโค้กที่กำลังลุกไหม้ อุ่นเครื่อง สารระเหยที่ปล่อยออกมาจะเผาไหม้ก่อตัวเป็นเปลวไฟเหนือชั้น 5 อุณหภูมิสูงสุด (1300 – 1500 °C) สังเกตได้ในบริเวณการเผาไหม้ของอนุภาคโค้ก 3 สามารถแยกแยะได้ 2 โซนในชั้น: ออกซิเดชัน, a > 1 ; บูรณะก< 1.
ในโซนออกซิเดชัน ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาของเชื้อเพลิงและออกซิไดเซอร์คือ: บจก 2 และ บจก- เมื่อใช้อากาศ อัตราการก่อตัว บจก 2 ช้าลงจะได้ค่าสูงสุดเมื่อมีอากาศส่วนเกิน a = 1 ในเขตลดเนื่องจากออกซิเจนไม่เพียงพอ (a< 1) начинается реакция между บจก 2 และเผาโค้ก (คาร์บอน) ให้ก่อตัว บจก- ความเข้มข้น บจกในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เพิ่มขึ้นและ บจก 2 ลดลง. ความยาวของโซนขึ้นอยู่กับขนาดเฉลี่ย ดีถึงอนุภาคเชื้อเพลิงมีดังนี้: ล 1 = (2 – 4) ดีถึง; ล 2 = (4 – 6) ดีถึง- สำหรับความยาวโซน ล 1 และ ล 2 (ในทิศทางที่ลดลง) ได้รับอิทธิพลจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณเชื้อเพลิงระเหยและปริมาณเถ้าที่ลดลง อาร์, อุณหภูมิอากาศที่สูงขึ้น

เพราะในโซน 2 ยกเว้น บจกมีอยู่ เอ็น 2 และ ช 4 ซึ่งลักษณะที่ปรากฏเกี่ยวข้องกับการปล่อยสารระเหยจากนั้นส่วนการเผาไหม้ของอากาศจะถูกส่งผ่านหัวฉีดที่อยู่เหนือชั้น

ในฟลูอิไดซ์เบด เชื้อเพลิงจำนวนมากจะถูกแขวนลอย ฟลูอิไดซ์เบดอาจมีอุณหภูมิสูงหรืออุณหภูมิต่ำ การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่อุณหภูมิต่ำ (800 – 900 °C) เกิดขึ้นได้โดยการวางพื้นผิวทำความร้อนของหม้อต้มน้ำไว้ในฟลูอิไดซ์เบด ต่างจากเตียงคงที่ซึ่งมีขนาดอนุภาคเชื้อเพลิงถึง 100 มม. ถ่านหินที่ถูกบดจะถูกเผาในฟลูอิไดซ์เบดด้วย ดีถึง 25 มม.
ชั้นประกอบด้วยเชื้อเพลิง 5–7% (โดยปริมาตร) ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนไปยังพื้นผิวที่อยู่ในชั้นค่อนข้างสูงและสูงถึง 850 kJ/(m 2 ×h×K) เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีเถ้าต่ำเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสารตัวเติมในรูปแบบของวัสดุเม็ดเฉื่อยจะถูกนำเข้าไปในชั้น: ตะกรัน, ทราย, โดโลไมต์ โดโลไมต์จับกับซัลเฟอร์ออกไซด์
(มากถึง 90%) ส่งผลให้โอกาสการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำลดลง มากกว่า ระดับต่ำอุณหภูมิของก๊าซในฟลูอิไดซ์เบดช่วยลดการก่อตัวของไนโตรเจนออกไซด์ระหว่างการเผาไหม้ซึ่งปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศทำให้เกิดมลภาวะ สิ่งแวดล้อม- นอกจากนี้ยังกำจัดตะกรันของหน้าจอเช่นการเกาะติดของส่วนแร่ของเชื้อเพลิงที่ติดอยู่

คุณลักษณะเฉพาะของฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียนเป็นการประมาณการทำงานของชั้นในโหมดการขนส่งด้วยลม

วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งแบบห้องดำเนินการส่วนใหญ่ในหม้อไอน้ำที่ทรงพลัง ในการเผาไหม้ในห้อง เชื้อเพลิงแข็งที่บดเป็นผงและแห้งล่วงหน้าจะถูกป้อนด้วยอากาศ (หลัก) ผ่านหัวเผาเข้าไปในเตาเผา อากาศที่เหลือ (ทุติยภูมิ) ถูกนำเข้าสู่เขตการเผาไหม้บ่อยที่สุดผ่านหัวเผาเดียวกันหรือผ่านหัวฉีดพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าเชื้อเพลิงเผาไหม้สมบูรณ์ ในเตาเผาเชื้อเพลิงที่แหลกลาญจะเผาไหม้ในระบบแขวนลอยในระบบของการโต้ตอบระหว่างก๊าซและอากาศที่เคลื่อนที่ในปริมาตร ด้วยการบดเชื้อเพลิงที่มากขึ้น พื้นที่ผิวที่ทำปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้น ปฏิกิริยาเคมีการเผาไหม้

ลักษณะการบดเชื้อเพลิงแข็งเป็นลักษณะเฉพาะ พ.ลพื้นผิวฝุ่นหรือพื้นที่ผิวรวมของอนุภาคฝุ่นที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัม (m2/kg) สำหรับอนุภาคทรงกลมที่มีขนาดเท่ากัน (กระจายตัวเดียว) ค่านี้ พ.ลเป็นสัดส่วนผกผันกับเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคฝุ่น

ในความเป็นจริง ฝุ่นที่ได้รับระหว่างการเจียรนั้นมีองค์ประกอบหลายส่วนและมีรูปร่างที่ซับซ้อน เพื่อระบุลักษณะคุณภาพการบดของฝุ่น polydisperse พร้อมกับพื้นที่ผิวจำเพาะของฝุ่น ผลลัพธ์ของการกรองบนตะแกรงขนาดต่างๆ จึงถูกนำมาใช้ จากข้อมูลการกรอง คุณลักษณะของเมล็ดพืช (หรือการบด) ของฝุ่นถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของการพึ่งพาสารตกค้างบนตะแกรงตามขนาดของตาข่ายตะแกรง ตัวบ่งชี้สารตกค้างบนตะแกรงที่ใช้บ่อยที่สุดคือ 90 ไมครอนและ 200 ไมครอน - ร 90 และ ร 200. การเตรียมเชื้อเพลิงเบื้องต้นและการทำความร้อนของอากาศช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแข็งในเตาเผาในระยะเวลาอันสั้น (หลายวินาที) ในระหว่างที่มีฝุ่นและอากาศไหล (คบเพลิง) ในปริมาตร

วิธีการทางเทคโนโลยีในการจัดระเบียบการเผาไหม้นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการป้อนเชื้อเพลิงและอากาศเข้าไปในเตาเผา ในระบบการเตรียมการแบบแหลกลาญส่วนใหญ่ เชื้อเพลิงจะถูกขนส่งเข้าสู่เตาเผาโดยอากาศปฐมภูมิ ซึ่งเป็นเพียงส่วนหนึ่งของปริมาณอากาศทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเผาไหม้ การจัดหาอากาศทุติยภูมิไปยังเตาเผาและการโต้ตอบกับอากาศปฐมภูมิจะดำเนินการในเตาเผา

วิธีแชมเบอร์นั้นแตกต่างจากวิธีแบบชั้นตรงที่ใช้สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซและของเหลว เชื้อเพลิงก๊าซจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ผ่านหัวเผา และเชื้อเพลิงเหลวจะไหลผ่านหัวฉีดในรูปแบบอะตอมมิก

เรือนไฟเป็นชั้น

กล่องไฟแบบเตียงคงที่อาจเป็นแบบใช้คน กึ่งกล หรือแบบกลไกพร้อมตะแกรงโซ่ เรือนไฟกลเรียกว่าอุปกรณ์การเผาไหม้แบบเลเยอร์ซึ่งการดำเนินการทั้งหมด (การจ่ายเชื้อเพลิง การกำจัดตะกรัน) ดำเนินการโดยกลไก เมื่อให้บริการเรือนไฟกึ่งกลจะใช้แรงงานคนร่วมกับกลไก มีเรือนไฟเป็นเส้นตรง (รูปที่ 2.7, ก) และย้อนกลับ (รูปที่ 2.7, ข) โดยการเคลื่อนที่ของตะแกรง 1 ขับเคลื่อนด้วยเฟือง 2 ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่จ่ายจากถัง 3 จะถูกควบคุมโดยความสูงในการติดตั้งของประตู 4 (ดูรูปที่ 2.7 ก)หรือความเร็วในการเคลื่อนที่ของเครื่องจ่าย 7 (รูปที่ 2.7, ข- ในตะแกรงที่มีการเคลื่อนที่แบบย้อนกลับ เชื้อเพลิงจะถูกส่งไปยังผืนผ้าใบโดยเครื่องกระจายเชิงกล 8 (รูปที่ 2.7, ข, ค)หรือนิวแมติก (รูปที่ 2.7, ช)พิมพ์. เชื้อเพลิงส่วนเล็ก ๆ เผาไหม้ในระบบกันสะเทือนและเศษส่วนขนาดใหญ่จะเผาไหม้ในชั้นบนตะแกรงซึ่งมีการจ่ายอากาศ 9 การอุ่นเครื่องการจุดระเบิดและการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่ถ่ายโอนโดยการแผ่รังสีจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ตะกรัน 6 โดยใช้ตัวกำจัดตะกรัน 5 (รูปที่ 2.7, ก) หรืออยู่ภายใต้อิทธิพลของน้ำหนักของมันเอง (รูปที่ 2.7, ข) เข้าสู่บังเกอร์ตะกรัน

โครงสร้างของชั้นการเผาไหม้แสดงไว้ในรูปที่ 1 2.7, ก.ภูมิภาค ที่สามการเผาไหม้โค้กหลังโซน ครั้งที่สองการทำความร้อนของเชื้อเพลิงที่เข้ามา (โซน ฉัน) อยู่ที่ส่วนกลางของโครงตาข่าย นอกจากนี้ยังมีพื้นที่ฟื้นฟูที่นี่ IV.ระดับการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สม่ำเสมอตามความยาวของตะแกรงทำให้จำเป็นต้องมีการจ่ายอากาศแบบแยกส่วน ที่สุดต้องจ่ายสารออกซิไดเซอร์ให้กับโซน ที่สามจำนวนที่น้อยกว่า - ไปที่จุดสิ้นสุดของโซนปฏิกิริยาโค้ก และจำนวนที่น้อยมาก - ไปยังโซน ครั้งที่สองการเตรียมเชื้อเพลิงสำหรับการเผาไหม้และโซน วีการเผาไหม้ตะกรัน เงื่อนไขนี้จะเป็นไปตามการกระจายอากาศส่วนเกิน a 1 ตามความยาวของตะแกรง การจ่ายลมให้ทุกส่วนเท่ากันอาจทำให้มีอากาศส่วนเกินที่ปลายแผ่นตะแกรงเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีอากาศไม่เพียงพอที่จะเผาโค้ก (โค้ง 1) ในโซน ที่สาม.

ข้อเสียเปรียบหลักของเรือนไฟที่มีตะแกรงโซ่คือการสูญเสียความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ ขอบเขตของการใช้ตะแกรงดังกล่าวนั้น จำกัด เฉพาะหม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำเท่านั้น ดี= 10 กิโลกรัม/วินาที และเชื้อเพลิงที่มีการระเหยแบบระเหย = 20% และความชื้นลดลง

เตาหลอมแบบฟลูอิไดซ์เบดมีลักษณะพิเศษคือลดการปล่อยสารประกอบอันตราย เช่น ไม่ x, ดังนั้น 2 ความน่าจะเป็นต่ำที่จะเกิดการหย่อนของหน้าจอความเป็นไปได้ (เนื่องจากอุณหภูมิต่ำของก๊าซ) ที่จะทำให้ปริมาตรของเตาเผาอิ่มตัวด้วยพื้นผิวทำความร้อน ข้อเสียของพวกเขาคือการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์เพิ่มขึ้น, ความต้านทานทางอากาศพลศาสตร์สูงของตะแกรงและชั้นและการควบคุมไอน้ำที่ปล่อยออกมาของหม้อไอน้ำในช่วงแคบ

ข้าว. 2.7. แผนการทำงานของหน้าจอโซ่และประเภทของตัวจ่ายเชื้อเพลิง: ก, ข- กล่องไฟที่มีการเคลื่อนที่ของตะแกรงโดยตรงและย้อนกลับตามลำดับ วี, ช– เครื่องกระจายเชิงกลและนิวแมติก
1 – ตะแกรง; 2 – ดาว; 3 – บังเกอร์; 4 – ประตู; 5 – น้ำยากำจัดตะกรัน; 6 – ตะกรัน; 7 – ตู้จ่ายน้ำมัน; 8 – ผู้ขว้าง; 9 – การจ่ายอากาศ; ฉัน – โซนเชื้อเพลิงสด II – โซนทำความร้อนน้ำมันเชื้อเพลิง
III – บริเวณการเผาไหม้โค้ก (ออกซิเดชัน); IV – โซนพักฟื้น; V – โซนการเผาไหม้เชื้อเพลิง

วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบชั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยอัตรากระบวนการเผาไหม้ที่ค่อนข้างต่ำ ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือลดลง ดังนั้นจึงไม่พบการใช้งานกับหม้อไอน้ำประสิทธิภาพสูง

เจ้าของสิทธิบัตร RU 2553748:

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมพลังงานความร้อน และสามารถใช้ในเตาเผาและเครื่องกำเนิดความร้อนได้ ประเภทต่างๆโดยใช้เชื้อเพลิงอินทรีย์ในการเผาไหม้

มีวิธีการที่ทราบกันดีในการเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพโดยการแยกก๊าซ (ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาการเผาไหม้) เช่น วิธีการแยกก๊าซโดยใช้เมมเบรนที่มีการเป่าเพอร์มิเอตเพื่อกำจัด CO 2 ออกจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ตามสิทธิบัตร 2489197 (RU) ผู้ถือสิทธิบัตร: MEMBRANE เทคโนโลยีและการวิจัย, INC (สหรัฐอเมริกา), ผู้แต่ง BAKER Richard (สหรัฐอเมริกา), WIDGEMANS Johannes Gee (สหรัฐอเมริกา) ฯลฯ

การดำเนินการตามวิธีการเผาไหม้นี้ดำเนินการในหลายขั้นตอน ได้แก่ ขั้นตอนการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ ขั้นตอนการแยกก๊าซแบบเมมเบรนที่ทำงานร่วมกับการบีบอัดและการควบแน่นเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์คาร์บอนไดออกไซด์ในรูปของของเหลว และขั้นตอนการระเบิดที่ไหลเข้ามา อากาศหรือออกซิเจนถูกนำไปใช้กับห้องเผาไหม้เพื่อกำจัดก๊าซ ข้อเสียของวิธีการนี้คือ นำไปใช้ได้ยาก เนื่องจากเกี่ยวข้องกับขั้นตอนเพิ่มเติมมากมายของประเภทมาตรฐาน เช่น การทำความร้อน การทำความเย็น การบีบอัด การควบแน่น การปั๊ม การแยกและ/หรือการแยกส่วนประเภทต่างๆ ตลอดจนการตรวจสอบ ความดัน อุณหภูมิ การไหล ฯลฯ ฯลฯ ด้วยวิธีนี้ คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดักจับจากกระแสไอเสียที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง และเจือจางด้วยก๊าซบัลลาสต์ จึงมีอุณหภูมิต่ำกว่า

ใกล้ที่สุด โซลูชันทางเทคนิค(ต้นแบบ) เป็นวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในครัวเรือน เตาทำความร้อนตามสิทธิบัตร 2239750 (RU) ผู้แต่ง Ten V.I. (RU) และสิบ G.Ch. (RU), สิทธิบัตรสิบ วาเลรี อิวาโนวิช (RU)

วิธีนี้รวมถึงการบรรทุกเชื้อเพลิงลงบนตะแกรงของเตาเผา การสร้างกระแสลมในพื้นที่ทำงาน การจุดไฟและการเผาไหม้เชื้อเพลิงด้วยการกำจัดผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ออกสู่ชั้นบรรยากาศ ควบคุมกระแสลมและปริมาณของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ถูกกำจัดออกจากเตาโดยการเปิดเล็กน้อย แดมเปอร์ขี้เถ้าและปล่องไฟ

ข้อเสียของวิธีการเผาเชื้อเพลิงแข็งวิธีนี้คือความซับซ้อนในการใช้งาน เนื่องจากการแบ่งกระบวนการออกเป็นช่วงต่างๆ กัน ซึ่งในแต่ละช่วงจะมีการจุดเชื้อเพลิงอีกครั้ง นำไปสู่โหมดการเผาไหม้ที่รุนแรง และหลังจากถึง อุณหภูมิเตาที่ระบุ กระบวนการเผาไหม้จะถูกถ่ายโอนไปยังโหมดการลดทอน จากนั้นทำการจุดระเบิดอีกครั้งโดยใช้ระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อน และใช้เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซ ข้อเสียของวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงเหล่านี้และอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันคือการผสมผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ แหล่งความร้อน (CO 2 และ H 2 O) ในโซนปฏิกิริยาให้เป็นกระแสเดียวที่มีก๊าซบัลลาสต์ (ไนโตรเจน อากาศส่วนเกิน ฯลฯ ) ซึ่งทำให้สภาวะการเผาไหม้เชื้อเพลิงและการใช้ความร้อนที่ปล่อยออกมาแย่ลง (ความร้อนที่เป็นประโยชน์จะถูกนำออกไปและปล่อยออกสู่บรรยากาศ)

สิ่งประดิษฐ์ที่นำเสนอนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงสภาวะการเผาไหม้เชื้อเพลิงและเพิ่มปริมาณพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิง

ผลลัพธ์ทางเทคนิคของวิธีที่เสนอคือการเพิ่มประสิทธิภาพของเตาเผาและเครื่องกำเนิดความร้อนโดยการเผาไหม้ก๊าซที่ติดไฟได้ โซนกลางเครื่องดูดควันเตาและการกำจัดก๊าซบัลลาสต์ออกจากบริเวณการเผาไหม้ รวมทั้งโดยการปล่อยคาร์บอนร้อนไปสู่ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง

วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่นำเสนอจะแสดงด้วยวัสดุกราฟิกซึ่งมีการกำหนดดังต่อไปนี้: 1 - โซนปฏิกิริยาการเผาไหม้; 2 - กระทะแอช (กระทะเถ้า); 3 - การจัดหาอากาศหลักสำหรับการจุดระเบิดการบำรุงรักษาการเผาไหม้และการแปรสภาพเป็นแก๊สของเชื้อเพลิง (ก๊าซที่ติดไฟได้ระเหยง่าย) 4 - ห้องเผาไหม้พร้อมเชื้อเพลิง; 5 - ไฮโดรคาร์บอน (ก๊าซระเหย); 6 - การจ่ายอากาศทุติยภูมิไปยังเขตการเผาไหม้เพื่อการเผาไหม้ของก๊าซที่ติดไฟได้ระเหยง่าย 7 - ก๊าซบัลลาสต์ที่ไม่ติดไฟที่เป็นอันตรายซึ่งไม่มีส่วนร่วมในการเผาไหม้ 8 - การจ่ายไอน้ำร้อนยวดยิ่ง; 9 - ผลิตภัณฑ์ร้อนที่มีประโยชน์ - ตัวพาความร้อน คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำ 10 - โซนแลกเปลี่ยนความร้อน 11 - ตะแกรง; 12 - ก๊าซออกจากฝากระโปรงเตา

วิธีการที่นำเสนอมีดังต่อไปนี้ เชื้อเพลิงแข็งถูกโหลดลงบนตะแกรง 11 มันถูกจุดไฟ และอากาศหลักจะไหลผ่านเครื่องเป่าลม 2 และตะแกรง 11 จากนั้น หลังจากการจุดระเบิด อากาศทุติยภูมิ 6 จะเข้าสู่ระฆังโดยตรงเข้าสู่เขตการเผาไหม้เพื่อเผาไหม้ก๊าซที่ติดไฟได้ระเหยง่าย อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาการเผาไหม้ส่วนผสมของก๊าซที่ไม่เกี่ยวข้องปรากฏขึ้น: คาร์บอนไดออกไซด์ร้อนและไอน้ำและก๊าซบัลลาสต์ที่ค่อนข้างเย็น - อากาศส่วนเกินและไนโตรเจนที่ปล่อยออกมาในองค์ประกอบ (อากาศส่วนเกินที่มีปริมาณไนโตรเจนสูง) ลักษณะเฉพาะของการออกแบบแบบระฆังคือในระหว่างปฏิกิริยาการเผาไหม้ก๊าซที่เกิดขึ้นจะถูกแยกออกจากกัน ก๊าซร้อนลอยขึ้นและปล่อยออกมา พลังงานความร้อนเครื่องดูดควันและอนุภาคเย็นของก๊าซบัลลาสต์จะตกลงผ่านบริเวณเครื่องดูดควันด้วย อุณหภูมิต่ำ- ปฏิกิริยาการเผาไหม้เชื้อเพลิงแสดงออกมาโดยสมการการเผาไหม้ที่รู้จักกันดี อัตราส่วนของสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาจะถูกรักษาไว้ เช่นเดียวกับองค์ประกอบของสารเหล่านั้น นั่นคือคาร์บอน C ไฮโดรเจน H 2 ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน O 2 ในปริมาณที่กำหนดโดยสมการทางเคมี:

สารอื่น ๆ ก็ไม่สามารถทำปฏิกิริยาได้ ปฏิกิริยาการเผาไหม้เกิดขึ้นในบริเวณการเผาไหม้ระหว่างไฮโดรคาร์บอนและออกซิเจนโดยไม่มีการมีส่วนร่วมของก๊าซอับเฉาในขณะที่ไนโตรเจนที่ปล่อยออกมาจากอากาศในองค์ประกอบของอากาศส่วนเกินซึ่งมีความร้อนน้อยกว่าจะถูกผลักออกทางส่วนล่างของกระดิ่ง (ท่อทางออก ไม่แสดงในแผนภาพ) หลังจากที่ห้องเผาไหม้ได้รับความร้อนและมีคาร์บอนร้อนอยู่ในนั้น ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง 8 จะถูกส่งไปยังระฆังด้านล่างโซนจ่ายอากาศสำรอง อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาระหว่างคาร์บอนกับไอน้ำที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดก๊าซไวไฟตามสมการทางเคมีที่ทราบ

ที่อุณหภูมิต่ำโดยมีผลความร้อนเชิงบวกโดยรวมซึ่งช่วยเพิ่มกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงและเพิ่มการถ่ายเทความร้อนจากมัน การดำเนินการตามวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่นำเสนอจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเตาเผาและเครื่องกำเนิดความร้อน วิธีการที่นำเสนอนั้นค่อนข้างปฏิบัติได้ง่ายไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน

แหล่งที่มาของข้อมูล

1. สิทธิบัตร สหพันธรัฐรัสเซียเลขที่ 2489197, IPC B01D 53/22 (2006.01) วิธีการแยกก๊าซโดยใช้เมมเบรนที่มีการไล่เพอร์มิเอตเพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ สิทธิบัตร, MEMBRANE TECHNOLOGY AND Research, INC. (เรา).

2. สิทธิบัตรสหพันธรัฐรัสเซียหมายเลข 2239750, IPC F24C 1/08, F24B 1/185 วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเตาทำความร้อนในครัวเรือน ผู้ถือสิทธิบัตร Ten Valery Ivanovich

3. Myakelya K. เตาและเตาผิง คู่มืออ้างอิง แปลจากภาษาฟินแลนด์ อ.: สตรอยอิซดาต, 1987.

4. กินซ์บวร์ก ดี.บี. การแปรสภาพเป็นแก๊สของเชื้อเพลิงแข็ง สำนักพิมพ์วรรณกรรมของรัฐเกี่ยวกับการก่อสร้าง สถาปัตยกรรม และวัสดุก่อสร้าง ม., 1958.

วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเตาเผาที่มีเครื่องดูดควันพร้อมห้องเผาไหม้เชื้อเพลิงและตะแกรง รวมทั้งการบรรทุกเชื้อเพลิง การจุดระเบิด และการเผาไหม้เชื้อเพลิงเนื่องจากอากาศปฐมภูมิเข้ามาทางถาดเถ้า โดยมีลักษณะเฉพาะคือมีการเคลื่อนตัวของก๊าซในเครื่องดูดควัน ออกโดยไม่ต้องใช้ร่างท่อ โดยมีโอกาสสะสมก๊าซร้อนที่ส่วนบนของระฆัง ในขณะที่อากาศทุติยภูมิถูกจ่ายเข้าไปในระฆังโดยตรงเข้าสู่เขตการเผาไหม้ ในขณะที่ก๊าซร้อนลอยขึ้นด้านบนปล่อยพลังงานความร้อนออกไป ระฆังและอนุภาคเย็นของก๊าซบัลลาสต์ตกลงมาผ่านโซนของระฆังด้วยอุณหภูมิที่ลดลงหลังจากให้ความร้อนแก่การเผาไหม้ของห้องเข้าไปด้านล่างแหล่งจ่ายอากาศทุติยภูมิไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะถูกส่งไปยังคาร์บอนร้อนและรับก๊าซที่ติดไฟได้

สิทธิบัตรที่คล้ายกัน:

กลุ่มสิ่งประดิษฐ์เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์กำเนิดไอน้ำ ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการเพิ่มประสิทธิภาพของการอาบน้ำ

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ทำอาหารสำหรับปรุงอาหารโดยใช้ไอน้ำ อุปกรณ์ปรุงอาหารประกอบด้วยห้องทำความร้อนสำหรับวางอาหารและอุ่นอาหาร การทำความร้อนหมายถึงการอุ่นอาหาร ถังสร้างไอน้ำพร้อมห้องระเหยน้ำ แหล่งความร้อนที่ให้ความร้อนแก่ถังสร้างไอน้ำ อุปกรณ์จ่ายน้ำที่จ่ายน้ำ ไปยังห้องระเหยน้ำ, ช่องจ่ายไอน้ำจากห้องระเหยน้ำ, ช่องทางออกที่ปล่อยไอน้ำที่จ่ายจากช่องจ่ายเข้าไปในห้องทำความร้อน, ห้องบัฟเฟอร์ที่สื่อสารกับช่องจ่ายและรูทางออกตั้งอยู่ระหว่างการระเหยของน้ำ ห้องและห้องทำความร้อน และแหล่งความร้อนตั้งอยู่ระหว่างห้องบัฟเฟอร์และห้องระเหยน้ำ

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเครื่องใช้ในครัวเรือน ได้แก่ อุปกรณ์สำหรับปรุงอาหารในสภาพสนาม เตาแคมป์แบบใช้แล้วทิ้งประกอบด้วยโครงที่ประกอบด้วย: ผนังโครง, ก้นโครง, หน้าต่างสำหรับจุดเชื้อเพลิง, หน้าต่างอากาศ โดยโครงทำด้วยการตัดออกจากแผ่นหรือวัสดุแผ่นลูกฟูก และผนังโครง ซึ่งสามารถงอและยึดไว้รอบด้านล่างของตัวเครื่องได้ มีสลักล็อค ตัวหยุดสำหรับยึดภาชนะที่ให้ความร้อน และตัวหยุดสำหรับยึดด้านล่าง

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการเคมี ได้แก่ เครื่องดูดความชื้น - อุปกรณ์สำหรับการทำความเย็น การอบแห้ง และการจัดเก็บสารและวัสดุที่ดูดซับความชื้นจากอากาศได้ง่ายในบรรยากาศที่มีแรงดันไอน้ำต่ำในสภาวะที่ปิดผนึกด้วยการใช้ตัวดูดซับพร้อมกัน

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาพลังงานขนาดเล็ก โดยเฉพาะอุปกรณ์จ่ายความร้อนสำหรับบ้านส่วนตัวขนาดเล็กและอาคารแนวราบ ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการลดการปล่อยสารอันตรายให้เหลือค่าต่ำสุดและเพิ่มประสิทธิภาพ อุปกรณ์เผาไหม้ประกอบด้วยตัวเรือน, ประตูสำหรับบรรจุเชื้อเพลิงและขนขี้เถ้า, ตะแกรงแนวนอนและช่องเป่าที่ติดตั้งในห้องเผาไหม้ของอุปกรณ์ อุปกรณ์นี้ติดตั้งห้องนิรภัยที่อยู่เหนือห้องเผาไหม้, ห้องหมุนเหนือห้องนิรภัย, ถาดเถ้าด้านบนและด้านล่างในส่วนล่างของร่างกายและติดตั้งประตู, หัวฉีดแบบถอดเปลี่ยนได้สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงซึ่งอยู่ที่ฐานของช่องเป่า ตะแกรงแนวนอนสามารถปรับการติดตั้งได้ตามความสูงของห้องเผาไหม้ ช่องเป่าตั้งอยู่ตรงกลางห้องเผาไหม้และเชื่อมต่อกับถาดเถ้าด้านล่างและมีทางลาดที่ผนังด้านหลังของตัวเรือน 2 เงินเดือน f-ly, 4 ป่วย

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมพลังงานความร้อน และสามารถนำมาใช้ในเตาเผาและเครื่องกำเนิดความร้อนประเภทต่างๆ ที่ใช้เชื้อเพลิงอินทรีย์ในการเผาไหม้ ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการเพิ่มประสิทธิภาพของเตาเผาและเครื่องกำเนิดความร้อน วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเตาเผาที่มีเครื่องดูดควันพร้อมห้องเผาไหม้เชื้อเพลิงและตะแกรงรวมถึงการบรรทุกน้ำมันเชื้อเพลิง การจุดระเบิด และการเผาไหม้เชื้อเพลิงเนื่องจากอากาศปฐมภูมิเข้ามาทางเถ้า การเคลื่อนที่ของก๊าซในกระดิ่งทำได้โดยไม่ต้องใช้ร่างท่อ และอาจเกิดการสะสมก๊าซร้อนที่ส่วนบนของกระดิ่งได้ ในกรณีนี้ อากาศสำรองจะถูกส่งไปยังฝากระโปรงโดยตรงไปยังเขตการเผาไหม้ ก๊าซร้อนลอยขึ้นด้านบน ปล่อยพลังงานความร้อนให้กับกระดิ่ง และอนุภาคเย็นของก๊าซบัลลาสต์จะตกลงไปตามโซนอุณหภูมิที่ต่ำกว่าของกระดิ่ง หลังจากให้ความร้อนแก่ห้องเผาไหม้แล้ว ไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะถูกส่งไปยังคาร์บอนร้อนที่อยู่ด้านล่างของแหล่งจ่ายอากาศสำรองและจะได้รับก๊าซที่ติดไฟได้ ป่วย 1 ราย

วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง

แหล่งสะสมเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สำคัญ

การกระจายเชื้อเพลิงแข็งฟอสซิลทั่วดินแดนของสหภาพโซเวียตนั้นไม่สม่ำเสมออย่างยิ่ง ภูมิภาคที่มีการพัฒนาทางอุตสาหกรรมมากที่สุดในยุโรปส่วนหนึ่งของสหภาพโซเวียตมีเชื้อเพลิงไม่ดี ที่นี่แอ่งโดเนตสค์มีความสำคัญมากที่สุด โดยมีถ่านหินแข็งและแอนทราไซต์หลายเกรด แต่ปริมาณเชื้อเพลิงสำรองไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้อีกต่อไป ในเวลาเดียวกัน ชั้นบางๆ และการสกัดจากเหมืองลึกทำให้เชื้อเพลิงนี้มีราคาแพง (14-16 รูเบิล/ตันของเชื้อเพลิงเทียบเท่า) เชื้อเพลิงฟอสซิลส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในภาคกลางและ ไซบีเรียตะวันตก,คาซัคสถาน. เชื้อเพลิงเหล่านี้มีราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงโดเนตสค์ (8-10 รูเบิล/ตันของเชื้อเพลิงที่เทียบเท่า - การทำเหมืองแร่และ 4 รูเบิล/ตันของเชื้อเพลิงที่เทียบเท่า - การขุดแบบเปิด) แม้จะคำนึงถึงต้นทุนการขนส่งแล้วพวกเขาก็ยังมีราคาถูกกว่าในส่วนของสหภาพโซเวียตในยุโรปมากกว่าโดเนตสค์ มีปริมาณสำรองถ่านหินสีน้ำตาลในแอ่ง Kansk-Achinsk (ไซบีเรียกลาง) ตำแหน่งที่ใกล้กับพื้นผิวโลกและชั้นหนาทำให้สามารถขุดเชื้อเพลิงนี้ในหลุมเปิดได้ ซึ่งทำให้เป็นเชื้อเพลิงที่ถูกที่สุดในสหภาพโซเวียต (ราคาประมาณ 2.5-3 รูเบิล/ตันของเชื้อเพลิงมาตรฐาน) แหล่งถ่านหิน Ekibastuz (คาซัคสถานตะวันออก) มีลักษณะเหมือนกัน ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับถ่านหินสีน้ำตาล Kansk-Achinsk แผนสำหรับการประมวลผลเทคโนโลยีพลังงานที่ซับซ้อนยังได้รับการพัฒนาเพื่อผลิตสารเคมีอันมีค่า น้ำมันเชื้อเพลิงลิกไนต์ และเชื้อเพลิงโค้กที่มีค่าความร้อนสูง (ประมาณ 29.3 MJ/กก.)

ปริมาณสำรองน้ำมันกำลังได้รับการพัฒนาอย่างเข้มข้นในภูมิภาค Tyumen การผลิตคอนเดนเสทน้ำมันและก๊าซในพื้นที่นี้คิดเป็นประมาณ 50% ของการผลิตทั้งหมดในประเทศ

เงินฝาก ก๊าซธรรมชาติมีจำหน่ายในหลายภูมิภาคของประเทศของเรา ที่มีชื่อเสียงที่สุด ได้แก่ Shebelinskoye, Dashavskoye, Gazliyskoye ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบและนำไปใช้ประโยชน์อย่างแข็งขันในเติร์กเมนิสถาน เทือกเขาอูราลตอนใต้และในภูมิภาค Tyumen (Shatlykskoye, Orenburgskoye, Medvezhye, Urengoyskoye, Yamburgskoye) ปริมาณสำรองก๊าซที่นี่คิดเป็นเกือบ 50% ของปริมาณสำรองก๊าซธรรมชาติที่รู้จักทั้งหมดในประเทศ มีการเปิดผนึกแก๊สและน้ำมันในอาณาเขตของสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองโคมิ ความใกล้ชิดของพื้นที่นี้กับศูนย์กลางอุตสาหกรรมของยุโรปส่วนหนึ่งของสหภาพโซเวียตบังคับให้มีการพัฒนาเร่งการผลิตเชื้อเพลิงในพื้นที่นี้ด้วยสภาพธรรมชาติและสภาพภูมิอากาศที่ยากลำบาก ข้อมูลได้รับในราคาปี 1977

การเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งใน อุปกรณ์การเผาไหม้ ah สามารถจัดได้หลายวิธี: คบเพลิง, ไซโคลน, ในฟลูอิไดซ์เบด (รูปที่ 1.7) ในจำนวนนี้ สิ่งที่พบบ่อยที่สุดในการผลิตพลังงานขนาดใหญ่สมัยใหม่คือการลุกเป็นไฟ

การจำแนกวิธีการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับลักษณะอากาศพลศาสตร์ของกระบวนการซึ่งกำหนดเงื่อนไขในการล้างเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ด้วยตัวออกซิไดเซอร์

การเพิ่มพลังของอุปกรณ์การเผาไหม้แทบไม่ จำกัด นั้นสัมพันธ์กับการเผาไหม้ของฝุ่นถ่านหินในปริมาตรของห้องเผาไหม้ในระบบกันสะเทือน วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงนี้มักเรียกกันว่า เปลวไฟ- ในกรณีนี้อนุภาคเชื้อเพลิงขนาดเล็กสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายโดยการไหลของอากาศและก๊าซที่เกิดขึ้นในหน้าตัดขวางของห้องเผาไหม้ ในกรณีนี้ การเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นในปริมาตรของห้องเผาไหม้ในช่วงเวลาที่อนุภาคในเตาเผามีอยู่อย่างจำกัด (1-2 วินาที) อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงถูกกำหนดโดยพื้นผิวการเผาไหม้

ที่ วิธีพายุไซโคลนในระหว่างการเผาไหม้ อนุภาคเชื้อเพลิงจะเกิดการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนที่รุนแรง อนุภาคเชื้อเพลิงจะถูกไหลอย่างเข้มข้นและเผาไหม้อย่างรวดเร็ว ซึ่งต่างจากวิธีการเผาไหม้แบบแฟลร์ วิธีไซโคลนช่วยให้คุณสามารถเผาฝุ่นถ่านหินหยาบและแม้แต่ถ่านหินบดได้ อุณหภูมิการเผาไหม้ที่สูงขึ้นจะเกิดขึ้นในพายุไซโคลน ส่งผลให้ตะกรันกลายเป็นสถานะของเหลว

เมื่อเร็ว ๆ นี้วิธีการใหม่ในการเผาไหม้เชื้อเพลิงในภาคพลังงานได้ถูกนำมาใช้ในสิ่งที่เรียกว่า เตียงฟลูอิไดซ์(รูปที่ 1.7, ค) เชื้อเพลิงบดที่มีอนุภาคขนาด 1-6 มม. ซึ่งอยู่บนตะแกรงจะถูกเป่าด้วยการไหลของอากาศด้วยความเร็วที่อนุภาคลอยอยู่เหนือตะแกรงและทำการเคลื่อนที่แบบลูกสูบในระนาบแนวตั้ง ในกรณีนี้ ความเร็วของการไหลของก๊าซ-อากาศภายในฟลูอิไดซ์เบดจะมากกว่าความเร็วเหนือความเร็วนั้น อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าและถูกเผาไหม้บางส่วนจะลอยขึ้นสู่ส่วนบนของฟลูอิไดซ์เบด ซึ่งอัตราการไหลลดลง และเผาไหม้ที่นั่น ฟลูอิไดซ์เบดจะเพิ่มปริมาตร 1.5-2 เท่า ความสูงมักจะอยู่ที่ 0.5-1 ม.

พื้นผิวรับความร้อนในรูปแบบของทางเดินหรือมัดท่อที่เซจะถูกวางไว้ด้านในและเหนือปริมาตรของฟลูอิไดซ์เบด เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนแบบนำไฟฟ้า (สัมผัส) ที่พัฒนาขึ้นจากอนุภาคร้อนไปยังพื้นผิวทำความร้อน การดูดซับความร้อนจำเพาะของพื้นผิวภายในฟลูอิไดซ์เบดจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิของก๊าซในชั้นการเผาไหม้ยังคงค่อนข้างต่ำ (800-1,000°C) ซึ่งช่วยลดความร้อนสูงเกินไปของโลหะ และลดการก่อตัวของไนโตรเจนออกไซด์ที่เป็นอันตรายในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ในเวลาเดียวกัน วิธีการเผาไหม้นี้ช่วยให้สารเติมแต่งที่เป็นของแข็ง (เช่น หินปูน) ถูกนำเข้าไปในฟลูอิไดซ์เบดเพื่อทำให้ซัลเฟอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นเป็นกลาง

โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ใช้ถ่านหินมากกว่า 1,000 ตันต่อชั่วโมง แม้ว่าจะส่งน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยเกวียนที่มีความสามารถในการบรรทุกสูงกว่า (60 - 125 ตัน) ไปยังโรงไฟฟ้า สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องขนถ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง 15-30 เกวียนต่อชั่วโมงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งมั่นใจได้จากการใช้รถเทของเกวียนประสิทธิภาพสูง สำหรับการขนถ่ายเกวียน

การแปลงเชื้อเพลิงก้อนเป็นฝุ่นถ่านหินนั้นดำเนินการในสองขั้นตอน ขั้นแรกจะต้องใช้เชื้อเพลิงดิบ บดขยี้ถึงขนาดไม่เกิน 15 - 25 มม. จากนั้นเชื้อเพลิงที่ถูกบดขยี้ - ไม้บดเข้าสู่บังเกอร์ถ่านหินดิบ หลังจากนั้นนำไปบดในโรงบดถ่านหินจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย - ฝุ่นถ่านหินที่มีขนาดอนุภาคสูงถึง 500 ไมครอน พร้อมกับการบด เชื้อเพลิงจะถูกทำให้แห้งเพื่อให้แน่ใจว่าฝุ่นจะไหลได้ดี