바이오 연료 연소 설비. 유동층 보일러. 구성표, 설명

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바이오 연료 연소 설비. 유동층 보일러. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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고온의 용광로에서 연료를 태울 때 다량의 이산화질소 NO₂. 질식하는 냄새가 나는 매우 독성이 강한 갈색 가스입니다. 용광로의 온도가 1000°C 이하로 떨어지면 이산화질소가 거의 생성되지 않습니다. 이는 유동화(유사 액화)층에서 고체 연료(무연탄 및 갈탄, 오일 셰일, 목재 폐기물, 가정용 폐기물 등)를 연소하여 달성됩니다.

용광로 화격자 위에 놓인 미세한 가연성 물질은 밀도 층의 안정성 한계를 초과하는 속도로 아래에서 공기로 불어납니다. "액화 속도"는 가연성 물질의 밀도와 입자의 크기에 따라 달라지며 일반적으로 0,9 ~ 2,3m/s 범위입니다. "가스-연료 입자" 시스템의 가능한 상태가 그림에 나와 있습니다. 5.1.

바이오 연료 연소 설비. 유동층 보일러
그림 5.1. 유동층 용광로: 1층 연소; 2 - 기포가 있는 유동층; 3 - 공압 운송으로의 전환; 4 - 순환 유동층

퍼지 속도가 임계 속도보다 낮을 때(계획 1), 연료 입자는 조밀한 층에 놓입니다. 이것은 일반 레이어 화실입니다. 유동층로(반응식 2)에서 XNUMX차 공기는 아래에서 공급되고 분쇄된 연료는 왼쪽의 노즐을 통해 유입됩니다. 액화 속도를 초과하면 액체의 핵 비등과 유사한 입자의 집중 순환이 층에서 발생합니다. 공기의 일부는 거품 형태로 이러한 층을 통과하여 가연성 물질을 더 혼합합니다. 입자는 완전히 연소될 때까지 층의 부피를 순환합니다. XNUMX차 공기는 오른쪽 파이프를 통해 도입되어 베드에서 운반되는 입자를 연소시킵니다.

송풍 속도가 더 증가하면(반응식 3) 유동층에서 더 많은 수의 작은 입자가 제거되고 공압 운송 모드로 전환됩니다. 이 경우, 분리된 입자를 유동층으로 되돌려 미연소 연료의 분리(일반적으로 사이클론 가스 세정 장치에서)를 사용하는 것이 좋습니다(반응식 4). 퍼니스의 이러한 작동 모드를 "순환 유동층"이라고 합니다.

가열된 냉각수가 있는 파이프가 레이어 내부에 배치되어 생성된 열을 제거합니다. 움직이는 연소 연료 입자와 접촉하면 열 전달이 크게 강화됩니다. 유동층로의 연소 온도가 비교적 낮기 때문에 재가 녹지 않아 보일러의 열 교환 표면에 달라붙지 않습니다. 결과적으로 열 교환 표면 청소 비용이 절감됩니다.

유동층은 90% 이상의 재 입자 또는 특수 첨가된 불활성 물질(석회석, 백운석, 내화 점토 칩)로 구성됩니다. 따라서 회분 함량이 매우 높은 재료는 유동층에서 태울 수 있습니다. 석회석 도입으로 이산화황(SO) 배출을 획기적으로 줄일 수 있다.₂ - 이 독성 가스는 무해한 석고 CaSO로 변합니다.₄재와 함께 용광로에서 꺼냅니다. 층의 연료 농도가 증가하면 연소 생성물에 수소 H가 나타납니다.₂ 및 일산화탄소 CO.

유동층로는 다양한 광석, 황산 생산시 황철광 등을 배소하기 위해 산업계에서 널리 사용됩니다. 핀란드와 스웨덴에서는 유동층 보일러가 산림 산업 폐기물(나무 조각, 나무껍질, 톱밥)의 처리와 제분된 토탄 및 토탄의 연소에 널리 사용됩니다. 미국, 영국, 프랑스에서는 유동층 보일러가 화력 발전소에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 미국에서는 유동층 보일러의 용량이 200MW에 도달했습니다. 무화과에. 5.2는 BDC(USA)의 순환 유동층이 있는 용광로 다이어그램을 보여줍니다.

바이오 연료 연소 설비. 유동층 보일러
그림 5.2. BDC 유동층로: 1 - 2차 공기; 3 - 석회암; 4 - 연료; 5 - 6차 공기; 7 - 퍼니스 챔버; 8 - 사이클론; XNUMX- 물 공급; XNUMX - 공기

분기관(1)에는 2차 공기가 공급되고, 분쇄된 석회석은 스크류 피더(3)를 통해 공급되며, 연료는 분기관(5)을 통해 공급된다. 6권에서는 부유 연료 입자의 연소가 계속됩니다. 사이클론 8에서는 배기 가스가 정화됩니다. 갇힌 입자는 보일러 급수를 가열하는 코일형 열교환기가 포함된 벙커에서 연소됩니다. 고체 연행물의 후연소를 위한 추가 공기는 파이프 XNUMX을 통해 공급됩니다.

유동층로를 사용하면 탄광 및 처리 공장 근처의 폐기물 더미에 쌓인 막대한 양의 석탄 폐기물을 활용할 수 있습니다. 폐석에는 상당한 양의 미사용 고체 연료가 포함되어 있으며 자연 발화로 인해 연기, 유황 및 질소 산화물로 대기 오염이 발생합니다.

저자: Labeish V.G.

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