Классификация энергетических отходов.

Классификация энергетических отходов.

Классификация энергетических отходов:

- неизбежные потери в теплотехническом агрегате или установке;

- энергетические отходы внутреннего использования, которые возвращаются обратно в технологический агрегат (установку) за счет регенерации или рециркуляции;

- энергетические отходы внешнего использования, представляющие собой, вторичные энергетические ресурсы (ВЭР).

Схема использования энергетических ресурсов:

1 – потребитель энергии; 2 – утилизационная установка

ВЭР – энергетический потенциал продукции, отходов, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах (установках), который не используется в самом агрегате, но может быть частично или полностью использован для энергоснабжения других потребителей.

Классификация ВЭР.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВЭР ПО ВИДАМ

1. Горючие топливные ВЭР

– это химическая энергия отходов технологических процессов, не используемых или не пригодных для дальнейшей технологической переработки, которые могут быть использованы в качестве котельно-печного топлива.

К горючим ВЭР не относятся

продукты и отходы топливоперерабатывающих установок, содержащие химически связанную энергию являются продуктами переработки топлива.

2. Тепловые ВЭР

- энтальпия отходящих газов технологических агрегатов, побочной, промежуточной продукции и отходов производства, теплота рабочих тел систем охлаждения технологических агрегатов и установок, энтальпия горячей воды и пара, отработанных в технологических установках, а также теплота пара и горячей воды, попутно получаемые в технологических установках.

К тепловым ВЭР не относятся:

-теплота отходящих газов, основной, побочной продукции и отходов производства и отходов производства, возвращаемая в агрегат - источник ВЭР в результате регенерации или рециркуляции;

-энтальпия конденсата, возвращаемого в парогенераторы или к источникам пароснабжения;

-энтальпия продуктов, направляемых на следующую стадию переработки.

3. ВЭР избыточного давления

– это потенциальная энергия газов и жидкостей, выходящих из технологических агрегатов с избыточным давлением, которое необходимо снижать перед следующей ступенью использования этих газов и жидкостей или перед выбросом их в окружающую среду.

Направления использования ВЭР.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЭР - оптимальный топливно-энергетический баланс предприятия или промышленного узла исходя из условий достижения наибольшего экономического эффекта.

Направления использования ВЭР зависят от:

-объема энергопотребления предприятия;

-структуры энергопотребления предприятия;

-режима энергопотребления предприятия;

-вида ВЭР;

-параметров ВЭР;

-выхода ВЭР.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЭР:

1. Топливное

(непосредственное использование горючих ВЭР в качестве котельно-печного топлива);

2. Тепловое (холодильное)

(использование энергоносителей, вырабатываемых за счет ВЭР в утилизационных установках или получаемых непосредственно как ВЭР, для обеспечения потребности в теплоэнергии, а также для получения искусственного холода в абсорбционных холодильных установках);

3. Электрическое

(использование ВЭР с преобразованием энергетического потенциала энергоносителя для получения энергоэнергии в газовых или конденсационных турбоагрегатах);

4. Комбинированному

(использование энергетического потенциала тепловых ВЭР для выработки в утилизационных установках электроэнергии по теплофикационному циклу).

Требования по учету ВЭР.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВЭР ПО ВИДАМ

1. Горючие топливные ВЭР

– это химическая энергия отходов, которые могут быть использованы в качестве котельно-печного топлива.

2. Тепловые ВЭР

- энтальпия отходящих газов технологических агрегатов(теплота).

3. ВЭР избыточного давления

– это потенциальная энергия газов и жидкостей, выходящих из технологических агрегатов с избыточным давлением.

Требования по учету ВЭР:

1. Твердые, жидкие и газообразные горючие ВЭР учитываются при любом режиме их выхода.

2. Жидкие и газообразные тепловые ВЭР должны быть учтены при их выходе более 0,025 Гкал/ч и температуре потока на выходе из агрегата - источника ВЭР не менее 250 °С.

3. Не подлежат учету дымовые газы котельных установок при их температуре менее 200 °С.

Номенклатура горючих ВЭР.

Горючие топливные ВЭР

К горючим ВЭР не относятся

В настоящее время номенклатура вторичных энергетических ресурсов, подлежащих статистическому учету, насчитывает более 20 наименований горючих ВЭР.

Номенклатура ВЭР построена по отраслям промышленности: металлургическое производство химическое производство, производство резиновых и пластмассовых изделий, производство целлюлозы, древесной массы, бумаги и картона

Номенклатура горючих ВЭР:

1. Метано-водородная фракция производства этилена

2. Х-масла производства капролактама

3. Горючие газы плавильных печей

4. Лигнин гидролизного производства

5. Сульфатные и сульфитные щелока целлюлозно-бумажной промышленности

6. Сивушные масла

7. Отработанные нефтепродукты

8. Нефтепродукты, извлеченные после пропарки цистерн

9. Нефтешлам

Номенклатура тепловых ВЭР.

Тепловые ВЭР

Определение энтальпию воды

3. По энтальпии воды после экономайзера и давлению определяется температура воды после экономайзера. Если температура воды после экономайзера < 20°C температуры в барабане котла, то для котлов до 2,4 МПа к установке принимают чугунный водяной экономайзер. При несоблюдении данных условий применяется стальной змеевиковый водяной экономайзер.

Температурный напор

Длина каждого змеевика

12.Число рядов по ходу газов (число петель):

Полученный в испарительных поверхностях нагрева водяной пар собирается в барабане, проходит сепарирующие устройства и затем может быть направлен к потребителю или для повышения его температуры в пароперегреватель.

38. Пароперегреватель. Рекомендации по проектированию.

Конвективные перегреватели имеют змеевиковую поверхность нагрева с входным и выходным коллекторам. Число труб в одном змеевике может достигать шести. При большом их числе в змеевике выполняют соединение перчаточного типа .

Располагают змеевиковые поверхности перегревателя в горизонтальном и опускном газоходах. В первом расположение труб вертикальное, во втором — горизонтальное. Обтекание змеевиков газами поперечное. В соединительном газоходе допускается только коридорное расположение труб. В опускном газоходе возможна как шахматная компоновка труб, так и коридорная, что зависит от свойств минеральной части топлива и уровня температур газов.

Распределение теплоты, воспринятого 1 кг рабочего тела в поверхностях нагрева:q _под - подогревающих воду; q _исп - испаряющих воду; q _пер - перегревающих пар. Характер организации движения продуктов сгорания и пара: 1 - барабан; 2 - коллектор перегретого пара; 3 - змеевики пароперегр.; 4- поверхностный или впрыскивающий пароохладитель.

1. Уравнение теплового баланса пароперегревателя: где - тепло, отданное дымовыми газами, кДж/ч; - энтальпия дымовых газов на входе в пароперегреватель, кДж/кг; - энтальпия дымовых газов на выходе из пароперегревателя, кДж/кг; - количества тепла, вносимое присасываемым продуктом, кДж/кг; - коэффициент сохранения тепла, учитывающий его потери в окружающую среду, (принимается = 0,98).

2. Определить энтальпию пара на выходе из пароохладителя

3. По значении энтальпии и давления определить температуру пара после пароохладителя.

4. Определить температурный напор при последовательно-смешанном токе:

5.Скорость воды в

6. Определяется коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева при поперечном омывании коридорных и шахматных пучков труб

7. Определить расчетную скорость пара в змеевиках пароперегревателя

8. Определить коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

9. Определить степень черноты газового потока.

10. Определить температуру стенки труб пароперегревателя для: - твердого и жидкого топлива

11. Определяется коэффициент теплоотдачи

12. Определяется суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева

13. Определяется коэффициент теплопередачи: где - коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева; - коэффициент теплоотдачи от стенки поверхности нагрева к пару; 14. Определяется количество теплоты, воспринятое пароперегревателем:

39,40 Трубчатые стальные воздухоподогреватели. Рекомендации по проектированию. Чугунные воздухоподогреватели. Рекомендации по проектированию.

1. Повышается температура в топочной камере, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи. 2. Интенсифицируется процесс горения. Повышение температуры в топке приводит к уменьшению времени, необходимого для прогрева пыли и ее воспламенения. 3. Уменьшаются потери от химической неполноты горения и от механического недожога за счет лучшего выгорания частиц. 4. Интенсификация процессов горения дает возможность без особого ущерба уменьшить коэффициент избытка воздуха в топке. 5. Установка воздухоподогревателя дает возможность значительно снизить температуру уходящих газов, что уменьшает потерю с уходящими газами. 6. Уменьшается расход энергии на тяговую установку– ввиду снижения объемов газов (снижение температуры уходящих газов). По принципу передачи тепла воздушные подогреватели делятся на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативных воздухоподогревателях тепло от газов к воздуху передается непрерывно через стенку. В регенеративных подогревателях газ сначала нагревает металлическую или керамическую насадку, а затем тепло, аккумулированное в ней, передается воздуху. Рекуперативные воздухогреватели могут быть основных типа: стальные и чугунные.

Трубчатый стальной воздухоподогреватель состоит из ряда параллельных труб, расположенных в шахматном порядке и присоединенных к трубным доскам.

Рекомендации:

1 Тепловосприятие одноступенчатого трубчатого воздухоподогревателя

2 По уравнению баланса по газовой стороне определяется энтальпия газов на входе в воздухоподогреватель

3 Полученное значение сравнивается с предварительно принятым значением энтальпии уходящих газов. При расхождении менее 0,5 % располагаемой теплоты, то расчет выполнен верно.

4 Определение температурного напора

5 Подсчитывается средняя скорость продуктов сгорания и воздуха в воздухоподогревателе

5 Определяется коэффициент теплопередачи

6 При конструктивном расчете площадь поверхности нагрева воздухоподогревателя

7 Высота трубчатого воздухоподогревателя по найденному значению его поверхности нагрева

41. Пластинчатые воздухоподогреватели. Рекомендации по проектированию.

Пластинчатый воздухоподогреватель состоит из отдельных элементов, выполненных из соединенных попарно плоских листов.

Ширина канала:

для прохода воздуха -12-18 мм;

для прохода воздуха -18-27 мм.

Толщина стенки - 1,5-2 мм.

Преимущества: Пластинчатые воздухоподогреватели удобны тем, что в малом объеме помещается большая поверхность нагрева. Недостатки:

-Подвержены коррозии и эрозии от золы. - Ввиду наличия узких щелей часто происходит забивание их золой со стороны газового тракта. Очистка же их от золы затруднена. - Вследствие наличия плоской стенки при высокой температуре пластины коробятся и в сварке появляются трещины. - Коробление пластин увеличивало опасность их золового износа в местах выпуклостей, а также опасность забивания золой в местах уменьшенного сечения.- Увеличенные присосы в местах прохода дистанцирующих болтов.

Воздухоподогреватель допускает температуру газов перед ним не выше 400°C , что соответствует пределу подогрева воздуха.

Рекомендации по проектированию. См. вопрос 39-40

Регенеративный подогреватель. Рекомендации по проектированию.

Регенеративный подогреватель представляет собой вращающийся цилиндр, внутренняя часть которого заполнена тонкими гофрированными железными листами.

Ротор вращается со скоростью 2-6 об/мин.

Сечение для прохода воздуха составляет 30-40 % общего сечения ротора. Газовая и воздушная.

Поверхность нагрева представлена пакетами.

В качестве набивки применяются волнистые листы с толщиной 0,5-1,25 мм.

Площадь поперечного сечения для прохода продуктов сгорания - 9-11 м/с, для прохода воздуха - 6-8 м/с.

Площадь поверхности нагрева 1м³ набивки составляет 200-250 м².

Длительность пребывания набивки в газовом и воздушном потоках менее 30 с.

1. Тепловосприятие регенеративного воздухоподогревателя и энтальпия газов перед воздухоподогревателем определяется по аналогии с трубчатым воздухоподогревателем.

2. Коэффициент теплопередачи рассчитывается:

где - коэффициент использования поверхности регенеративного воздухоподогревателя (для газа - 1; другое - 0,89); А - коэффициент определяющий интенсивность теплообмена:

3. Расчетная поверхность одного корпуса генеративного воздухоподогревателя, м²:

где nk - число корпусов генеративного воздухоподогревателя установленных на котел-утилизатор.

4. Полный секундный объем газов, проходящий через регенеративный воздухоподогреватель:

5. Расчетное проходное сечение корпуса регенеративного воздухоподогревателя, м²:

Основные преимущества:

1. Пластинчатые теплообменники имеют простейшее устройство и не содержат движущихся частей;

2. При надлежащей аппаратурной обвязке исключено загрязнение приточного воздуха за счет утечек на вытяжке.

3. Отсутствие необходимости технического обслуживания, за исключением случаев установки оборудования в условиях особо загрязненной воздушной среды.

4. Минимальное потребление электрической энергии, затрачиваемых вентиляторами на преодоление незначительной добавленной потери напора на притоке и вытяжке.

Основные недостатки:

1. Использование возможно при условии пересекающихся между собой приточного и

вытяжного воздуховодов.

2. При условиях, способствующих обмерзанию теплообменника в зимний период, необходимо на притоке осуществлять периодически автоматическую остановку вентилятора.

3. Отсутствие влагобмена между притоком и вытяжкой.

48 Роторные теплообменники для утилизации низкопотенциальных ВЭР.

Эффективность теплообменника η_k от 60 до 85 %. Потеря напора по притоку и вытяжке от 75 до 500 Па.

Основные преимущества:

1. Отсутствие необходимости смежного расположения приточного и вытяжного воздуховодов, что исключает надобность изменения их трассировки при реконструкции существующих систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

2. Перетекание загрязненного воздуха из вытяжки в приток полностью исключено, поскольку они изолированы между собой через промежуточный теплоноситель.

Основные недостатки:

1. Высокий дополнительный расход электроэнергии, потребляемой циркуляционным насосом, который в сумме со сравнительно небольшим дополнительным расходом электроэнергии, потребляемой вентиляторами на преодоление добавленной потери напора на притоке и вытяжке, при определенных обстоятельствах делает достигаемую рекуперацию тепла экономически нецелесообразной.

2. Наличие циркуляционного насоса и большого количества запорноорегулирующей арматуры обуславливают необходимость эксплуатационного технического обслуживания в значительных объемах.

3. Отсутствует влагообмен между притоком и вытяжкой.

50. Использование древесной и растительной биомассы в качестве ВЭР.

Как известно, основным, реальным и экономически целесообразным местным, возобновляемым и экологически безопасным энергетическим ресурсом в Республике Беларусь является древесное топливо. Технически реализуемый потенциал которого составляет 3,5-3,7 млн. т у.т. (тонн условного топлива в угольном эквиваленте 7000 ккал/кг) в год.

Необходимо отметить, что горючими веществами в древесине, как и в других видах растительной биомассы, являются углерод (около 51%) и водород (около 6%), остальные вещества - это балласт.

Таким образом, для эффективного использования энергетического потенциала древесного топлива, количество которого в Республике Беларусь ограничено, необходимо исходную топливную древесину должным образом подготовить: высушить, гомогенизировать, т.е. придать ей стабильные физико-химические и механические параметры и свойства. Это позволит существенно (в 2-3 раза) повысить удельную теплотворную способность, оптимизировать топочные процессы, увеличить КПД теплогенерирующего оборудования его эффективность (в 1,3-2,8 раза) и снизить стоимость оборудования и затраты на его эксплуатацию.

Наряду с древесными отходами во всём мире и особенно в энергодефицитных странах и регионах с напряженным экологическим балансом разрабатываются проекты и проводятся эксперименты по выращиванию быстрорастущих культур, биомасса которых могла бы использоваться для производства энергии.

51. Классификация и выход древесных отходов .

В зависимости от производства, при котором образуются древесные отходы, их можно подразделить на два вида: отходы лесозаготовок и отходы деревообработки. Отходы лесозаготовок — это отделяемые части дерева в процессе лесозаготовительного производства. К ним относятся хвоя, листья, неодревесневшие побеги, ветви, сучья, вершинки, откомлевки, козырьки, фаутные вырезки ствола, кора, отходы производства колотых балансов и т. п. В своем естественном виде отходы лесозаготовок малотранспортабельны, при энергетическом использовании они предварительно измельчаются в щепу. Отходы деревообработки — это отходы, образующиеся в деревообрабатывающем производстве. К ним относятся:стружка, опилки, отходы производства технологической щепы, древесная пыль, кора. По характеру биомассы древесные отходы могут быть подразделены на следующие виды: отходы из элементов кроны; отходы из стволовой древесины; отходы из коры; древесная гниль. В зависимости от формы и размера частиц древесные отходы обычно подразделяются на следующие группы: кусковые древесные отходы и мягкие древесные отходы. Кусковые древесные отходы — это откомлевки, козырьки, фаутные вырезки, горбыль, рейка, срезки, короткомеры. К мягким древесным отходам относятся опилки и стружки.Количество древесных отходов. Количество отходов при производстве конкретного вида товарной продукции из древесины определяется по ее доле, которая осталась не использованной в данном технологическом процессе. Количество образующихся древесных отходов исчисляется обычно в процентах от объема древесного сырья, использованного при производстве продукции. Оно зависит от вида производимой продукции. Отходы лесопиления. В процессе лесопиления получаются различные кусковые отходы, которые в ряде случаев используются для энергетических целей. Кусковые отходы лесопиления образуются из периферийной части бревен и при отсутствии предварительной окорки бревен имеют в своем составе такое количество коры, при котором использование их для варки целлюлозы и производства древесных плит невозможно.Отходы окорки древесины. Количество коры, находящейся на древесине, зависит главным образом от породы, а также от возраста деревьев, условий их произрастания, диаметра ствола и т. п. Общее количество коры, получаемой при окорке древесины на предприятиях, с учетом потери коры в процессе лесозаготовок, изменяется в пределах от 10 до 14,5 % объема ликвидной древесины. При транспортировании древесины сплавом часть коры отваливается и фактический выход коры в среднем составляет 8...10 % от объема окоренной древесины.

52.Особенности древесной биомассы как топлива.

Технологические свойства древесной биомассы оказывают существенное влияние на конструкцию топочных устройств, в которых осуществляется ее сжигание, и в значительной мере определяют при этом показатели работы паровых и водогрейных котлоагрегатов котельных лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий.Специфические особенности древесной биомассы как топлива. Важной особенностью древесной биомассы как топлива является отсутствие в ней серы и фосфора. Как известно, основной потерей тепла в любом котлоагрегате является потеря тепловой энергии с уходящими газами. Величина этой потери определяется температурой отходящих газов. Эта температура при сжигании топлив, содержащих серу, во избежание сернокислотной коррозии хвостовых поверхностей нагрева поддерживается не ниже 200…250 °С. При сжигании же древесных отходов, не содержащих серу, эта температура может быть понижена до 110…120 °С, что позволит существенно повысить КПД котлоагрегатов. Влажность древесного топлива может изменяться в очень широких пределах. В мебельном и деревообрабатывающем производствах влажность некоторых видов отходов составляет 10…12%, в лесозаготовительных предприятиях влажность основной части отходов составляет 45…55%, влажность коры при окорке отходов после сплава или сортировки в водных бассейнах достигает 80%. Повышение влажности древесного топлива снижает производительность и КПД котлоагрегатов. Выход летучих при сжигании древесного топлива очень высок он достигает 85%. древесина имеет особенности, отрицательно влияющие на работу котлоагрегатов. Относится способность поглощения влаги, т. е. увеличение влажности в водной среде. При сплаве древесины, сортировке ее в водных бассейнах, хранении под открытым небом влажность древесины повышается. Предельное количество воды, которое может поглотить древесина, складывается из максимального количества связанной и свободной влаги. Характерной особенностью древесины как топлива является незначительное содержание внутренней золы (не превышает 1 %). В то же время внешние минеральные включения у отходов лесозаготовок иногда достигают 20%. Зола, образующаяся при сгорании чистой древесины тугоплавка, и удаление ее из зоны горения топки не представляет особой технической сложности. Минеральные включения в древесной биомассе легкоплавки. При сгорании древесины со значительным их содержанием образуется спекшийся шлак, удаление которого из высокотемпературной зоны топочного устройства затруднено и требует для обеспечения эффективной работы топки особых технических решений.

53. Основные виды топочных процессов при сжигании древесной биомассы.

Топочные устройства котлов могут быть слоевые - для сжигания крупнокускового топлива и камерные - для сжигания газообразного, жидкого и твёрдого пылевидного топлива.

Слоевые топки бывают с плотным и кипящим слоем, камерные подразделяются на факельные и циклонные.

При сжигании в плотном слое воздух для горения проходит через слой, не нарушая его устойчивости, т.е. сила тяжести частиц топлива больше динамического напора воздуха.

При сжигании в кипящем слое из-за повышенной скорости воздуха нарушается устойчивость частиц в слое, они переходят в состояние «кипения», т.е. переходят во взвешенное состояние. При этом происходит интенсивное перемешивание топлива и окислителя, что способствует интенсификации процесса горения.

При факельном сжигании топливо сгорает в объёме топочной камеры, для чего частицы твердого топлива должны иметь размер до 100 мкм.

При циклонном сжигании частицы топлива под влиянием центробежных сил отбрасываются на стенки топочной камеры и, находясь в закрученном потоке в зоне высоких температур, полностью выгорают. Допускается размер частиц больший, чем при факельном сжигании.

Минеральная составляющая топлива в виде жидкого шлака удаляется из циклонной топки непрерывно.

54. Слоевой процесс сжигания твердого топлива.

Схема способа сжигания твердого топлива , где 1 – топливо, 2 - воздух

При сжигании твердых топлив в парогенераторах малой производительности до 3 кг/с (до 10 т/ч) — бурых и каменных углей и до 6 кг/с (до 20 т/ч) — антрацитов применяют слоевой способ, так как в малом топочном объеме нельзя успешно организовать факельное сжигание.

Организация слоевого сжигания осуществляется принудительным движением воздуха через неподвижный или движущийся слой твердого топлива, в котором он реагирует и превращается в поток горячих продуктов сгорания.

В слоевых топках имеется значительный запас топлива, соизмеримый с его часовым расходом. Наличие значительного количества горящего топлива стабилизирует процесс горения. В слое при повышенных скоростях обтекания частиц топлива горение обычно протекает в диффузионной области. Поэтому слоевой процесс интенсифицируется форсировкой воздушного потока, а топливо подают в зависимости от изменения скорости горения. Форсировка дутья, а следовательно, и интенсификация сжигания ограничивается аэродинамической устойчивостью слоя и появлением значительного уноса штыбовых фракций. Для слоевого сжигания оптимальными являются куски величиной 20— 30 мм, так называемый сорт «орешек», при которых обеспечивается достаточно устойчивое залегание частиц в слое и достаточно развитая поверхность реагирования. Из-за недостаточной производительности, надежности и экономичности работы топки со слоевым сжиганием на мощных парогенераторах не применяются.

К тому же, слоевые топки сложны, слабо механизированы и трудно поддаются автоматизации управления.

55. Факельный способ сжигания твердого топлива.

Схема способа сжигания твердого топлива , где 1 – топливо, 2 - воздух

Камерный (факельный) способ сжигания твердого топлива осуществляется преимущественно в мощных котлах. При камерном сжигании размолотое до пылевидного состояния и предварительно подсушенное твердое топливо подают с частью воздуха (первичного) через горелки в топку. Остальную часть воздуха (вторичный) вводят в зону горения чаще всего через те же горелки или через специальные сопла. В топке пылевидное топливо горит во взвешенном состоянии в системе взаимодействующих газовоздушных потоков, перемещающихся в ее объеме. При большем измельчении топлива значительно возрастает площадь реагирующей поверхности, а следовательно, химических реакций горения.В камерах в виде факела горящего тонкоизмельченного топлива1 — камерное сжигание. В этом случае топливо предварительно измельчается, на очень мелкие фракции вплоть до пылевидного состояния, а затем вдувается в топку в смеси с воздухом. В топке угольная пыль горит, образуя вполне устойчивый факел. Камерный 'способ позволяет сжигать угольную мелочь, антрацитовый штыб, отходы обогатительных фабрик, обеспечивая полноту сгорания топлива и высокий к. п. д. котла. При сжигании топлива в факельных топках потери тепла от неполноты сгорания, а также оптимальные значения коэффициента избытка воздуха ниже, чем при сжигании топлива в слоевых топках; это указывает на более высокую экономичность сжигания твердого топлива в пылевидном состоянии. Сжигание топлива в пылевидном состоянии требует обязательного подогрева воздуха, необходимого для горения, как для обеспечения надлежащей сушки топлива, так и для создания лучших условий его сжигания. Также подогревают воздух и при сжигании мазута и газа под крупными котлами. Без подогрева воздуха можно обходиться только при сжигании мазута и природного газа под котлами небольшой производительности. Температура подогрева воздуха в зависимости от рода сжигаемого топлива и других причин может колебаться в пределах от 250 до 420° С.

56. Вихревой процесс сжигания твердого топлива.

Схема способа сжигания твердого топлива , где

1 – топливо, 2 - воздух

При вихревом методе сжигания сравнительно крупные частицы дробленки твердых топлив сгорают, циркулируя в газовоздушном вихре, организуемом в нижней части обычной однокамерной топки, имеющей обтекаемую форму.

В вихревых топках благодаря циркуляционному движению увеличивается время пребывания топливных частиц в камере, а благодаря значительно большему запасу горящего топлива по сравнению с пылеугольными топками достигается большая устойчивость процесса горения.

Вихревой метод как самостоятельный способ сжигания твердых топлив в виде дробленки, без их предварительного размола в мельницах, пока имел ограниченное применение. В энергетике этот метод был использован в топке Шершнева для сжигания фрезерного торфа в парогенераторах производительностью 20 кг/с (75 т/ч). В дальнейшем для сжигания фрезерного торфа стали применять топки с молотковыми мельницами, в которых обеспечивается более интенсивное сжигание при меньших потерях с механическим недожогом. В последние годы проводятся значительные работы по усовершенствованию и освоению вихревого метода сжигания фрезерного торфа и бурых углей и созданию более совершенной конструкции вихревых топок. Вихревое сжигание широко применяют в циклонных предтопках двухкамерных топок с жидким шлакоудалением. Стабилизация горения при больших скоростях подачи воздуха в циклонную камеру, доходящих до 150—200 м/с, и значительная интенсификация тепло- и массообмена в штоке с частицами топлива при большой относительной скорости их обтекания привели к тому, что топки с вихревым сжиганием по интенсивности работы вышли на одно из первых мест среди современных топочных устройств.

В промышленности вихревой метод применяется для сжигания фрезерного торфа, древесных отходов и лузги в мелких парогенераторах с твердым шлакоудалением

57. Особенности использования коры как источника ВЭР.

Использование на топливо древесной коры затрудняется рядом объективных обстоятельств:

-Высокая влажность коры в свежесрубленном состоянии;

-Повышенная способность коры к водопоглащению;

-Повышенное по сравнению со стволовой древесиной содержание золы;

-Крайне широкие пределы изменения размеров частиц коры отделенной в окорочных барабанах и окорочных станках;

-Применение водных бассейнов для проведения сортировки пиловочника и его подготовке к окорке;

-Использование парового объема при окорке древевсины окорочными барабанами в зимних условиях

Объем образования коры. Объемы образования коры определяют исходя из годового плана окорки древесины по породам и подсчитывают по формуле:

Где Vi- годовой объём окорки древесины по плану, м3; ni- средний процент содержания коры от объема окариваемого сырья ,%.

Теплотехническая оценка коры как вторичного горючего энергетического ресурса в тоннах условного топлива :

;

Где Qк –ресурс коры, т у.т, Эi-калорийный эквиваленткоры данной породы, определенный в конкретных условий работы окорочного цеха

Предварительная подсушка высоковлажной коры

Если влажность коры ниже, то ее можно эффективно сжигать в топках без предварительного обезвоживания или подсушки.

На подсушку коры потребуется сжечь часть подсушенной коры. Эту часть в процентах можно определить по формуле:

Где Wp- относительная влажность коры после окорки, %; Wpn- влажность коры после подсушки, %; Qрн-теплота сгорания подсушенной коры, кДж/кг; nc-КПД сушилки; bn- расход подсушенной коры на процесс сушки от массы подсушенной коры

58. Особенности сжигания древесной коры.

Отличительной особенностью процесса сжигания горения древесной коры по сравнению с древесиной обусловлены ее специфическими свойствами:

-высокой влажностью, доходящей иногда до 80-84% отн.;

-повышенной зольностью, составляющей в производственных случаях не менее 5 %;

-наличием в коре после ее отделения от стволовой древесины кусков,, длинна которых не превышает 100 мм. Если в процессе производства при примени сухой окорки влажность коры не превышает 60 % отн, а размеры кусков не превосходят 100 мм, то эту кору можно сжигать в слоевых топочных устройствах, предназначенных для сжигания топливной щепы. В настоящее время кора сжигается на многих целлюлозно-бумажных комбинатах в топочных устройствах трех типов:

1. в слоевых топках с наклонными колосниковыми решетками;

2. в скоростных топках с обращенными дутьем системы Померанцева;

3. в топках многотопливных агрегатов Е-75-40КМ Белгородского котлостроительного завода

59. Основные пути экономии топлива в котельных лесопромышленных предприятий.

Экономия ТЭР в условиях лесной и деревообрабатывающей промышленности может быть достигнута в результате разработки и осуществления мероприятий по 3 основным направлениям:

1. Вовлечению в топливный баланс лесопромышленных предприятий ВЭР

2. Повышению степени полезного использования топлива и тепла при производстве тепловой энергии

3. Снижению потерь тепла при его транспортировке и использовании в теплопотребляющих технологических устройствах , а также при отоплении , ГВС, вентиляции производственных, административных и жилых помещений

60. Экономика энергетического использования древесных и растительных отходов.

Вовлечение в топливный баланс лесопромышленных предприятий обеспечивает прямую экономию невозобновляемых видов топлива и требует повседневного внимания со стороны работников энергетической службы. Для этого следует проводить простые , не требующее больших кап. затрат мероприятия, обеспечивающие:

-сбор всех мелких древесных отходов в местах их возникновения, недопущения их выбрасывания за территории предприятия , необоснованной вывозки в отвалы;

-измельчение в топливную щепу всех крупномерных фаутных вырезок при раскряжевке разделке древесины;

-предупреждение попадания в топливные отходы воды, льда, снега, поскольку повышение влажности приводит к перерасходу топлива при выработке тепловой энергии;

-устройство площадок с твердым покрытием для временного хранения древесных отходов;

-организацию межсезонного хранения древесных отходов для надежного обеспечения котельных топливом и в период зимнего максимума тепловых нагрузок;

-модернизацию топочных устройств для эффективного сжигания в них древесных отходов высокой зольности и влажности.

Классификация энергетических отходов.

Классификация энергетических отходов:

- неизбежные потери в теплотехническом агрегате или установке;

Схема использования энергетических ресурсов:

1 – потребитель энергии; 2 – утилизационная установка

Классификация ВЭР.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВЭР ПО ВИДАМ

1. Горючие топливные ВЭР

К горючим ВЭР не относятся

2. Тепловые ВЭР

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 2565; Нарушение авторского права страницы