परिसंचारी द्रवित बिस्तर के साथ घरेलू बॉयलर। द्रवित बिस्तर भट्टियों वाले बॉयलर

स्थिर द्रवित बिस्तर बॉयलर- इस परत में हीटिंग सतहों के हिस्से की नियुक्ति के साथ अक्रिय सामग्री, राख या मिश्रण के द्रवित बिस्तर में ईंधन जलाने के लिए एक स्थिर बॉयलर।

द्रविकृत बिस्तर- द्रवित बिस्तर, दानेदार थोक सामग्री की एक परत की स्थिति, जिसमें गैस या तरल प्रवाह (द्रवीकरण एजेंट) से गुजरने के प्रभाव में, ठोस पदार्थ के कण एक दूसरे के सापेक्ष तीव्रता से चलते हैं। इस अवस्था में, परत उबलते तरल के समान होती है, इसके कुछ गुणों को प्राप्त करती है, और इसका व्यवहार हाइड्रोस्टैटिक्स के नियमों का पालन करता है। के. एस. में दानेदार सामग्री और द्रवीकरण एजेंट के बीच निकट संपर्क प्राप्त होता है, जो सी.एस के उपयोग को प्रभावी बनाता है। उपकरणों में रसायन उद्योगजहां ठोस और द्रव चरणों की बातचीत आवश्यक है (प्रसार, उत्प्रेरक प्रक्रियाएं, आदि)।

OJSC "NPO CKTI" के अनुसार तालिका

केवल द्रवित बिस्तर में निहित ईंधन दहन की मुख्य विशेषताएं हैं:

गैस के बुलबुले द्वारा ईंधन कणों का गहन मिश्रण, जिससे परत में महत्वपूर्ण तापमान विकृतियों की उपस्थिति से बचना संभव हो जाता है, और परिणामस्वरूप, स्लैगिंग;

एक द्रवित बिस्तर से गर्मी हस्तांतरण सतहों तक गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता (एक ठोस सामग्री का एक कण, एक काम कर रहे तरल पदार्थ द्वारा धोए गए पाइप की सतह पर ठंडा करना, घनत्व में अंतर के कारण, गैस से अधिक गर्मी के कई आदेश देता है समान मात्रा के कण को ​​समान तापमान पर ठंडा किया जाता है; आधुनिक भट्टियों में द्रवित बिस्तर में डूबे हुए पाइपों के लिए गर्मी हस्तांतरण गुणांक ~ 250 W/m2K है);

दहन गहनता ठोस ईंधन(ऑक्सीकरण की विशिष्ट सतह में वृद्धि और इसकी सतह के निरंतर "नवीकरण", तीव्र स्पंदन, रोटेशन, टकराव, कुचलने और छोटी धूल में घर्षण के कारण समझाया गया है)।

द्रवीकृत बिस्तर भट्टियां (चित्र 1, 2) बारीक भूरी जलती हैं और सख़्त कोयला 2 से 12 मिमी के टुकड़ों के आकार के साथ।

परत का तापमान, स्लैगिंग से बचने के लिए, 0.3-0.6 किग्रा / किग्रा की मात्रा में भाप लगाकर नियंत्रित किया जाता है। स्प्रे गन (पानी की खपत 0.2-0.3 किग्रा / किग्रा) के साथ स्प्रे किए गए पानी के साथ भाप को बदलना संभव है।

द्रवित बिस्तर भट्टियों के नुकसान हैं:

ईंधन के कुल कार्बन का 20-30% तक कार्बन निकालना (इसलिए, इन भट्टियों को बॉयलर के कार्य स्थान में 0-1 मिमी के कैरीओवर को बाद में जलाने की संभावना के साथ उपयोग करने की सिफारिश की जाती है);

इंटर-नोजल स्पेस की स्लैगिंग और वायु-वितरण की नलिकाएं अपर्याप्त गतिशील वायु दाब के साथ स्वयं को ग्रेट करती हैं;

द्रवित बिस्तर में डूबे लोगों के लिए गर्मी हस्तांतरण सतहों का घर्षण पहनना विशेष रूप से अधिक होता है।

चावल। 1. द्रवित बिस्तर के साथ अर्ध-गैस भट्टी।

1 - ईंधन के लिए बंकर; 2 - पेंच फीडर; 3 - कद्दूकस करना; 4 - प्राथमिक वायु आपूर्ति के लिए ब्लास्ट बॉक्स; 5 - माध्यमिक वायु आपूर्ति; 6 - हॉपर शटर; 7 - ब्लोअर फैन।

चावल। 2. विसर्जित ताप विनिमायक के साथ द्रवित बिस्तर भट्ठी।

1 - वायु वितरण जंगला; 2 - हीट एक्सचेंजर; 3 - लावा फीडर; 4 - जलाने वाला बर्नर; 5 - राख के संचय और हटाने के लिए उपकरण; 6 - पेंच कन्वेयर।

प्रति ऊर्जा बचत प्रौद्योगिकी का विवरण जोड़ेंकैटलॉग में, प्रश्नावली भरें और इसे भेजें "कैटलॉग के लिए" चिह्नित.

पीएच.डी. पूर्वाह्न। सिदोरोव, निदेशक,
पीएच.डी. ए. ए. स्क्रीबिन, विज्ञान के उप निदेशक,
एआई मेदवेदेव, तकनीकी निदेशक,
एफवी शचरबकोव, मुख्य अभियंता,
Biyskenergomash, बरनौल, अल्ताई क्षेत्र के लिए अनुसंधान केंद्र

मजबूर कम तापमान वाले द्रवित बिस्तर के साथ भट्टियों का उपयोग करने की व्यवहार्यता पर

औद्योगिक और नगरपालिका ऊर्जा के विकास में एक आशाजनक दिशा एक कम तापमान वाले द्रवित बिस्तर (FCF) में दहन प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के लिए अत्यधिक कुशल योजनाओं की शुरूआत है। यह तकनीक परत के आयतन और परत के ऊपर के स्थान में स्थिर दहन प्रदान करती है। यह परत सिंटरिंग के बिना अपेक्षाकृत कम तापमान (800-1000 डिग्री सेल्सियस) पर लगभग किसी भी प्रकार के ईंधन और दहनशील कचरे के दहन की अनुमति देता है।

एक क्लासिक बुदबुदाती द्रवित बिस्तर के साथ भट्टियों के लिए, कम द्रवीकरण दर और, तदनुसार, वायु वितरण ग्रिड (3 मेगावाट / एम 2 तक) के बहुत अधिक तापीय तनाव विशिष्ट नहीं हैं। प्रक्रियाओं को परत के थोक में किया जाता है। तेजी से ठंडा होने के कारण बिस्तर के ऊपर दहन फ्लू गैसजल्दी से बंद हो जाता है, इसलिए सभी विस्फोटों को परत के नीचे खिलाया जाना चाहिए। परत के ऊपर के क्षेत्र और फर्नेस स्क्रीन का उपयोग कम दक्षता के साथ किया जाता है, इसमें डूबी हुई सतहों को गर्म करके परत से अतिरिक्त गर्मी को हटाया जाना चाहिए। नतीजतन, क्लासिक-बेड फ़ायरबॉक्स में एक बड़ा क्षेत्र होता है और भारी होता है। इसके अलावा, डूबी हुई सतहों का काम उनके गहन अपघर्षक पहनने के साथ होता है। बावजूद कम स्तरबिस्तर का तापमान, यहां तक ​​कि द्रवीकरण का एक संक्षिप्त रुकावट या तापमान में स्थानीय वृद्धि भी बिस्तर कणों के sintering के कारण खतरनाक है। यह एक संकीर्ण नियंत्रण सीमा को पूर्व निर्धारित करता है।

FCC और अन्य प्रकार के फ्लुइडाइज्ड बेड के बीच मुख्य अंतर एक उच्च (3-10 m/s) द्रवीकरण गति - बेड फोर्सिंग है। इसी समय, भट्ठी के ऊपर की परत की मात्रा के ऊपर की ओर क्रॉस सेक्शन के विस्तार के कारण कम यांत्रिक अंडरबर्निंग (1.5-2.5% से कम) सुनिश्चित की जाती है। यह बड़े कणों की परत (पुनरावृत्ति) में वापसी और छोटे कणों को हटाने में कमी में योगदान देता है। FCC में परत में डूबी हुई हीटिंग सतह और इससे जुड़ी समस्याएं नहीं होती हैं। क्षेत्र में स्क्रीन पाइप का विश्वसनीय संचालन

परत का गतिशील प्रभाव उपयोग द्वारा सुनिश्चित किया जाता है प्रभावी साधनघर्षण पहनने के खिलाफ सुरक्षा।

वायु वितरण जंगला को मजबूर करने से निम्नलिखित लाभ मिलते हैं:

• ग्रेट और फ्लुइडाइज्ड बेड रिएक्टर के छोटे आयाम प्रदान करता है और इसके परिणामस्वरूप, अनुकूल परिस्थितियांस्थापित उपकरणों के आधुनिकीकरण और पुनर्निर्माण के लिए, कम लागत और कम मरम्मत लागत;
• ■ शास्त्रीय द्रवित बिस्तर की तुलना में, मोटे क्रशिंग के ईंधन को जलाने की अनुमति देता है; वास्तव में, भूरे रंग के कोयले के लिए, एक टुकड़े का अधिकतम आकार 30-50 मिमी तक पहुंच सकता है;
• घटना की स्थिति के अनुसार परत का अधिक विश्वसनीय संचालन प्रदान करता है, और, परिणामस्वरूप, लोड विनियमन की सीमा का विस्तार करता है।

एफसीएस तकनीक का तात्पर्य अतिरिक्त वायु α . के वास्तविक मूल्यों पर ईंधन गैसीकरण के मोड में बिस्तर के संचालन से है<1,0. Величина избытка определяется калорийностью и видом топлива и может составлять 0,3-0,7 (для бурых углей больше). Это позволяет еще более уменьшить габариты реактора и снизить затраты на подачу воздуха под решетку. Высвободившийся воздух увеличивает долю вторичного дутья, необходимого для дожигания уноса и продуктов газификации, - до 70%, что позволяет организовать активное вихревое движение топочных газов, способствующее повышению эффективности сгорания топлива. Теплонапряжение воздухораспределительной решетки в расчете на поданное топливо может достигать 10-15 МВт/м2.

वायु वितरण ग्रिड को बढ़ावा देने के लिए FCC तकनीक परिसंचारी द्रवित बिस्तर (CFB) के करीब है और इसके निम्नलिखित लाभ हैं:

मानक बॉयलर कोशिकाओं में एफकेएस बॉयलरों को एम्बेड करने की संभावना;

हीटिंग सतहों की स्लैगिंग की कमी;

लागत, सेवा जीवन, विश्वसनीयता और रखरखाव के मामले में मशीनीकृत परत भट्टियों की तुलना में एफकेएस भट्टियों का अच्छा प्रदर्शन;

मिल उपकरण की कमी;

ईंधन और ज्वलनशील कचरे की एक विस्तृत श्रृंखला को जलाने की क्षमता;

एफकेएस बॉयलरों के ऑपरेटिंग मापदंडों और लोड असर की उच्च स्थिरता को विनियमित करने के लिए विकल्पों की विस्तृत श्रृंखला, जो भाप टर्बाइनों के संयोजन के साथ उनका उपयोग करना संभव बनाता है;

सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन के मामले में उच्च पर्यावरणीय प्रदर्शन।

साथ ही, सीएफबी की तुलना में, जबरन द्रवीकृत बिस्तर प्रौद्योगिकी की शुरूआत के लिए काफी कम पूंजीगत लागत की आवश्यकता होती है।

बॉयलर हाउस के पुनर्निर्माण से जुड़े एफसीएस के कार्यान्वयन के लिए विशेष रूप से आकर्षक विकल्प। वे आपको अधिकांश स्थापित उपकरणों को रखने और उपयोग करने की अनुमति देते हैं, पूंजीगत लागत को काफी कम करते हैं और इसलिए, अधिकांश औद्योगिक ऊर्जा और उपयोगिता उद्यमों के लिए सस्ती हैं। उसी समय, निवेशित फंड जल्दी से भुगतान करते हैं, लाभप्रदता बढ़ जाती है।

आमतौर पर, एफसीसी प्रौद्योगिकी की शुरूआत का आधार है:

निम्न-श्रेणी के कोयले पर काम करने की संभावना के साथ नया निर्माण;

एक विश्वसनीय गर्मी और बिजली की आपूर्ति सुनिश्चित करने की आवश्यकता (उदाहरण के लिए, ईंधन को बदलकर, इस्तेमाल किए गए कोयले की सीमा का विस्तार करके, स्थानीय निम्न-श्रेणी के ईंधन या दहनशील कचरे का उपयोग करके);

ईंधन की लागत को कम करने की आवश्यकता, इसे एक सस्ते के साथ बदलकर, या इसके दहन की दक्षता में वृद्धि करके;

अप्रचलित घिसे-पिटे उपकरणों को बदलने की आवश्यकता;

दहनशील कचरे के निपटान की आवश्यकता, जैसे कोयले की तैयारी से अपशिष्ट, लकड़ी और लकड़ी का प्रसंस्करण, स्तरीकृत बॉयलरों से स्लैग आदि।

एफसीएस के साथ बॉयलरों के संचालन में अनुभव

आज तक, कई उद्यमों के साथ, हमने 50 से अधिक सुविधाओं पर एफसीएस के साथ भट्टियों की शुरूआत को लागू किया है। उदाहरण के तौर पर, हम अपनी राय में उनमें से सबसे दिलचस्प प्रस्तुत करते हैं।

उदाहरण 1. चीता सीएचपीपी-2 का पुनर्निर्माण, परतदार बॉयलरों के स्थानांतरण के साथ एक द्रवित बिस्तर में खारानोर कोयले के दहन के लिए। 1999-2003 की अवधि में। FCS तकनीक के अनुसार, चिता CHP-2 का पूर्ण पुनर्निर्माण लेयर्ड बॉयलर TS-35 को खारानोर ब्राउन कोल (Qн=2720 kcal/kg; Аp=13.2%; Wр=40) के दहन में स्थानांतरित करके किया गया था। %) एक द्रवित बिस्तर में।

पुनर्निर्माण की आवश्यकता स्तरित बॉयलरों की कम दक्षता और महत्वपूर्ण मरम्मत लागत के कारण हुई थी। इसके अलावा, कार्य बॉयलर की उत्पादकता को 42 t/h तक बढ़ाना था।

पुनर्निर्माण ने निम्नलिखित बॉयलर इकाइयों को प्रभावित किया:

भट्टी के निचले हिस्से की रूपरेखा बदल दी गई है। चेन ग्रेट को हटा दिया गया है, आगे और पीछे की स्क्रीन को नीचे बढ़ा दिया गया है। साइड की दीवारें एयर डिस्ट्रीब्यूशन ग्रिल से कूलिंग पैनल की धुरी तक की ऊंचाई पर भारी अस्तर से ढकी हुई हैं, साइड की दीवारों की स्क्रीन अपरिवर्तित रही;

हटाने योग्य वायु वितरण कैप्स वायु वितरण ग्रेट पर स्थापित होते हैं, जो परत के समान द्रवीकरण सुनिश्चित करते हैं, और परत को निकालने के लिए दो पाइप, पानी से ठंडा, स्लैग को हटाने के लिए;

बॉयलर को जलाने के लिए, भट्ठी के नीचे एक अलग एयर बॉक्स में एक जलाने वाला उपकरण स्थापित किया गया है। डीजल ईंधन के दहन के दौरान उत्पन्न होने वाली गर्म गैसें नीचे से परत को गर्म करती हैं और भट्टी को आपूर्ति किए गए कोयले को प्रज्वलित करती हैं। परत में कोयले के स्थिर प्रज्वलन के बाद, जलाने वाला उपकरण बंद हो जाता है;

फर्नेस के आगे और पीछे की दीवार पर शार्प ब्लास्ट नोजल लगाए जाते हैं। एयर हीटर में पहले से गरम की गई हवा को एक मानक VD-13.5×1000 पंखे द्वारा नलिका में आपूर्ति की जाती है;

दो उच्च दाब पंखे VDN-8.5-I×3000 अतिरिक्त रूप से बिस्तर द्रवीकरण सुनिश्चित करने के लिए स्थापित किए गए थे;

■ रोटरी गैस डक्ट में स्थित गैस प्रवाह के साथ दूसरा सुपरहीटर पैकेज बढ़ा हुआ है;

■ गैस प्रवाह के साथ एयर हीटर के दूसरे घन को नष्ट कर दिया;

बॉयलर अर्थशास्त्री में 3.5 लूप की वृद्धि हुई;

मानक D-15.5 स्मोक एग्जॉस्टर के ब्लेड बढ़ाए गए थे, और इंजन को अधिक शक्तिशाली के साथ बदल दिया गया था, जो बॉयलर उत्पादकता में 35 से 42 t/h की वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है।

एफसीएस के साथ पुनर्निर्मित भट्टी मूल रूप से पारंपरिक द्रवीकृत बिस्तर भट्टियों से अलग है, अर्थात्:

■ उच्च द्रवीकरण गति (9-10 मीटर/सेकेंड तक), काकुटोपॉक्स सीएफबी। गहन मिश्रण के कारण, परत क्षेत्र पर कोई तापमान और ईंधन सांद्रता असमानता नहीं होती है। परत सामग्री को आंशिक रूप से भट्ठी की मात्रा में ले जाया जाता है और, गहन रूप से ठंडा होने पर, पिछली स्क्रीन को परत में वापस प्रवाहित करता है, इसे ठंडा करता है। परत सामग्री के बार-बार इंट्रा-फर्नेस परिसंचरण के कारण, दहनशील का अच्छा दहन सुनिश्चित होता है;

दहन में शामिल हवा का केवल 50-60% ग्रेट के नीचे आपूर्ति की जाती है, शेष हवा की आपूर्ति सेकेंडरी ब्लास्ट नोजल के माध्यम से की जाती है। परत में हवा की कमी से ईंधन का आंशिक गैसीकरण और दो-चरण दहन होता है;

भट्ठी की आगे और पीछे की दीवारों पर स्थित नलिका के माध्यम से आपूर्ति की जाने वाली माध्यमिक हवा एक शक्तिशाली क्षैतिज भंवर बनाती है, जो गैसों के जलने और जुर्माने को हटाने में योगदान करती है।

लागू तकनीकी समाधानों ने विशेष रूप से बॉयलर के प्रदर्शन में काफी सुधार करने की अनुमति दी:

सीएफबी बॉयलरों में उपयोग किए जाने वाले महंगे पृथक्करण उपकरणों और कैरीओवर रिटर्न के उपयोग के बिना ईंधन बर्नआउट में सुधार। मैकेनिकल अंडरबर्निंग के साथ अधिकतम नुकसान 2.5% से अधिक नहीं है;

क्षैतिज भंवर के कारण भट्ठी में गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता के कारण अत्यधिक गरम भाप तापमान विनियमन की सीमा का विस्तार करने के लिए;

डूबे हुए हीटिंग सतहों के उपयोग के बिना ग्रेट के नीचे हवा के प्रवाह को बदलकर बिस्तर के तापमान को नियंत्रित करें। गैसीकरण मोड में जाने पर, बिस्तर का तापमान कम हो जाता है। भट्ठी के नीचे हवा के प्रवाह पर बिस्तर के तापमान की निर्भरता उनके स्टोइकोमेट्रिक अनुपात के बिंदु पर अधिकतम स्पष्ट होती है; बिस्तर में हवा में वृद्धि या कमी के साथ, तापमान गिर जाता है। इसके लिए धन्यवाद, उच्च बिस्तर तापमान के कारण बॉयलर में कोई लोड प्रतिबंध नहीं है;

संवहनी सतहों के मध्यम पहनने को प्राप्त करें, जैसे कुल प्रवेश का 60-70% अपेक्षाकृत बड़े कणों (100-1000 माइक्रोन) की एक सफलता है जो क्षैतिज भंवर में नहीं गिरे, बाकी बहुत महीन राख है, जिसका पहनने पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है;

नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन को 2 गुना (लेयर और फ्लेयर फर्नेस के सापेक्ष) कम करें। भार की संपूर्ण नियंत्रण सीमा पर दो-चरण दहन और कम बिस्तर तापमान के कारण और भट्ठी में किसी भी अतिरिक्त हवा के साथ, अधिकतम NOx एकाग्रता 200 mg/m3 से अधिक नहीं होती है;

रासायनिक अंडरबर्निंग के साथ महत्वपूर्ण नुकसान को खत्म करना। ऊर्ध्वाधर भंवर में जलने के कारण कार्बन मोनोऑक्साइड की सांद्रता 100 पीपीएम से अधिक नहीं होती है।

पुनर्निर्माण से पहले और बाद में स्टेशन बॉयलर नंबर 7 की तुलनात्मक विशेषताएं तालिका 1 में दी गई हैं।

तालिका 1. बायलर सेंट के लक्षण। नंबर 7 चिता सीएचपीपी-2।

कमीशनिंग परीक्षणों के परिणामों से पता चला है कि पुनर्निर्माण के बाद बॉयलर का अधिकतम स्टीम आउटपुट स्मोक एग्जॉस्टर के आउटपुट द्वारा सीमित है और 44 t/h है। 35-38 t/h से ऊपर के भार पर भट्टी भरने में सुधार होता है, गैसों में कार्बन मोनोऑक्साइड की मात्रा कम हो जाती है।

ऑपरेशन के आंकड़ों के अनुसार, पुनर्निर्मित बॉयलरों के फर्नेस मोड को उच्च स्थिरता की विशेषता है। स्थिर मोड में सुपरहिटेड भाप का तापमान विचलन अल्पकालिक होता है और ± 5 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होता है। भट्ठी की चौड़ाई और स्पंदन के साथ तापमान की विकृतियां नहीं देखी जाती हैं। परत का कार्य तापमान 820-980 डिग्री सेल्सियस है।

कमीशनिंग परीक्षणों के दौरान, यह पता चला कि न्यूनतम थर्मल भार जो परत के स्व-हीटिंग को सुनिश्चित करते हैं, बॉयलर को फायर करने के लिए निर्दिष्ट अनुसूची को पूरी तरह से संतुष्ट करते हैं। बिस्तर के न्यूनतम तापमान को बनाए रखने के लिए कोयले की खपत लगभग 1.5 टन/घंटा है, जो नाममात्र भार पर बॉयलर की ईंधन खपत का लगभग 15% है।

बॉयलर का प्रज्वलन डीजल ईंधन से शुरू होता है। 500-550 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर परत में कोयले के स्थिर प्रज्वलन के बाद, किंडलिंग नोजल को बंद कर दिया जाता है, न्यूनतम ईंधन की खपत निर्धारित की जाती है, और बॉयलर दहन मोड में बाहरी हस्तक्षेप के बिना गर्म होना जारी रखता है। कोल्ड रिजर्व से जलाने के दौरान परत को गर्म करने के लिए डीजल ईंधन की खपत 200 लीटर से अधिक नहीं है। बॉयलर 6 घंटे से कम समय तक निष्क्रिय रहने के बाद, डीजल ईंधन की खपत आधी हो जाती है। जब बॉयलर 3 घंटे से कम समय के लिए निष्क्रिय रहता है, तरल ईंधन के उपयोग के बिना किंडलिंग की जाती है, जबकि कोयले को परत द्वारा जमा की गई गर्मी से प्रज्वलित किया जाता है। डीजल ईंधन के बजाय हीटिंग तेल का उपयोग किया जा सकता है।

इस प्रकार, पुनर्निर्माण के परिणामस्वरूप, पुनर्निर्माण से पहले की तुलना में कम से कम 4% अधिक की सकल दक्षता के साथ अधिक विश्वसनीय और नियंत्रणीय बॉयलर प्राप्त करना संभव था। नई भट्टी की विश्वसनीयता, सुरक्षा और पारिस्थितिक विशेषताएं न केवल परत और भड़कने वाली भट्टियों से नीच हैं, बल्कि उनसे भी आगे निकल जाती हैं।

द्रवित बिस्तर के संपर्क में हीटिंग सतहों के अपघर्षक पहनने को रोकने के लिए, पहनने के लिए प्रतिरोधी सामग्री के साथ पाइप सरफेसिंग की तकनीक को चिता सीएचपीपी -2 (चित्र 1) में लागू किया गया था।

डिजाइन की सादगी और किसी भी निम्न-श्रेणी के ईंधन को जलाने की संभावना को देखते हुए, नया दहन उपकरण छोटे और मध्यम शक्ति के चूर्णित-कोयला और गैस से चलने वाले बॉयलरों के डिजाइन और पुनर्निर्माण के लिए उपयुक्त हो सकता है। इस तकनीक का उपयोग करके बॉयलरों को जलाने वाले कोयले में स्थानांतरित करने से न केवल जलाने के लिए तरल ईंधन की बचत होगी, बल्कि मशाल जलाने के लिए ईंधन तेल की खपत भी समाप्त हो जाएगी। इन उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले ईंधन तेल के हिस्से को परिमाण के क्रम से कम किया जा सकता है।

उदाहरण 2. एफकेएस भट्टियों के साथ तीन बॉयलरों के साथ बॉयलर हाउस का निर्माण. 2003 में, JSC "Amuragrocenter" ने FKS भट्टियों के साथ भूरे कोयले (80%) और जई की भूसी (20%) के मिश्रण को जलाने के लिए तीन KE-10-14-225S बॉयलरों के साथ एक बॉयलर हाउस का निर्माण किया।

अंजीर पर। 2 बॉयलर बॉडी के निर्माण संरचनाओं की पूर्व-तैयार नींव पर उपकरणों की स्थापना को दर्शाता है, जो पूर्व-उत्पादन "सैंडविच" दीवार पैनलों के साथ एक हल्का धातु फ्रेम है। इस डिजाइन के बॉयलर हाउस के निर्माण में अनुभव स्ट्रिपिंग को छोड़कर, 5-6 महीनों में 15-30 Gcal / h की तापीय क्षमता वाले बॉयलर हाउस के निर्माण के पूर्ण चक्र को कम करने की संभावना को दर्शाता है।

उदाहरण 3. इटाट्स्की जमा के भूरे कोयले को जलाने के लिए तीन भाप बॉयलरों के साथ एक बॉयलर हाउस का निर्माण। 2005 में, OJSC Altaivagon (Rubtsovsk, Altai टेरिटरी) के प्रबंधन ने आर्थिक विचारों से निर्धारित तीन स्टीम बॉयलर KE-25-14-225PS (चित्र 3) के साथ अपना बॉयलर हाउस बनाने का निर्णय लिया। निर्माण के परिणामस्वरूप, उद्यम को अपना स्वयं का ऊर्जा स्रोत प्राप्त हुआ, जो एफसीएस तकनीक के अनुसार बनाए गए उच्च दक्षता वाले बॉयलरों से लैस है, जिसमें 84-87% की दक्षता के साथ, इतात्सोय जमा के सस्ते भूरे कोयले को जलाना (प्रति कोयले की विशेषताएं) काम करने का वजन: पीएच = 3100 किलो कैलोरी/किग्रा; डब्लूपी = 39%; एआर = 12%)।

द्रवित बिस्तर की कार्रवाई के क्षेत्र में स्क्रीन हीटिंग सतहों की विश्वसनीयता और स्थायित्व बढ़ाने के लिए, पाइप को अपघर्षक पहनने से बचाने के लिए दो तरीकों का इस्तेमाल किया गया था (चित्र 4)। एयर डिस्ट्रीब्यूशन ग्रिल से 1 मीटर की ऊंचाई पर, कास्ट-आयरन लाइनिंग (ChKh16 ग्रेड, कठोरता 400-450 HV, ऑपरेटिंग तापमान 900 ° C तक) पाइप पर तय की जाती है, लाइनिंग से 1 मीटर की ऊंचाई पर, स्व-फ्लक्सिंग मिश्र धातु PR-NH17SR4-40/100 की एक परत गैस छिड़काव द्वारा संरक्षित है ( जमा परत की मोटाई - 0.5 से 1.4 मिमी, कठोरता - 418 एचवी)। जैसा कि अनुभव से पता चलता है, यह सुरक्षा स्क्रीन पाइप के विश्वसनीय संचालन की गारंटी देती है।

बॉयलर KE-25-14-225PS की योजना को अंजीर में दिखाया गया है। 5.

बॉयलर एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली से लैस है जो छोटे और मध्यम बिजली बॉयलरों के लिए सभी नियमित समायोजन, सुरक्षा और अलार्म प्रदान करता है। बॉयलर को ठंडे राज्य से स्टार्ट-अप और "हॉट" रिजर्व और स्वचालित मोड में बॉयलर के संचालन को प्रदान करता है।

KE-25-14-225PS बॉयलर, SNiP और फर्नेस ऑपरेशन तकनीक की आवश्यकताओं के अनुसार, एक माप प्रणाली से लैस है जो निम्नलिखित मापदंडों का नियंत्रण और पंजीकरण प्रदान करता है:

परत (नियंत्रण) का ■ स्तर (ऊंचाई);

ड्रम में जल स्तर (बॉयलर के माध्यम से जल प्रवाह) (नियंत्रण और पंजीकरण);

ड्रम में भाप का दबाव (बॉयलर के इनलेट और आउटलेट पर पानी का दबाव) (नियंत्रण);

वायु वितरण जंगला (नियंत्रण) में वायु दाब;

भट्ठी (नियंत्रण) में विरलन;

स्मोक एग्जॉस्टर पर रेयरफैक्शन (नियंत्रण);

ग्रिप गैस तापमान (नियंत्रण);

■ बिस्तर का तापमान (नियंत्रण और पंजीकरण);

इग्निशन गैसों का तापमान (नियंत्रण);

गर्म पानी मोड (नियंत्रण और पंजीकरण) में बॉयलर के आउटलेट पर पानी का तापमान;

भाप की खपत (नियंत्रण और पंजीकरण)।

प्रबंधन और नियंत्रण बोर्ड को अंजीर में दिखाया गया है। 6.

सभी स्वचालन प्रणालियों को एक नियंत्रण योजना में जोड़ा जाता है। ऑपरेटर (बॉयलर ड्राइवर) का कार्यस्थल एक अलग कमरे में स्थित है। यह एक साथ कई बॉयलर और अन्य प्रक्रिया उपकरण को नियंत्रित कर सकता है।

तालिका 2. बॉयलर KE-25-14-225PS सेंट के संचालन के परीक्षण के परिणाम। नंबर 3 बॉयलर हाउस "अल्ताइवगन", रूबत्सोव्स्क।

तालिका 3. बॉयलर KV-F-11.63-115PS सेंट के औद्योगिक परीक्षण के परिणाम। बोर्ज़्या में केंद्रीय बॉयलर हाउस में नंबर 1, 2 और 3।

नोट: ईंधन - भूरा कोयला: 0^=3012 किलो कैलोरी/किग्रा; एपी = 13.2%; डब्ल्यूपी = 35.9%।

प्रबंधन और नियंत्रण एक कंप्यूटर से एक अलग कमरे से एक नेटवर्क के माध्यम से, या एक नियंत्रण कक्ष पर एक टच स्क्रीन से किया जाता है। बायलर के नियंत्रण कक्ष का दृश्य अंजीर में दिखाया गया है। 7.

KE-25-14-225PS बॉयलर (तालिका 2) के परीक्षण के परिणामों ने उच्च दक्षता, NOx (300-385 mg/nm3) और CO (80-300 mg/nm3) का कम उत्सर्जन दिखाया। 30 से 100% तक लोड में वृद्धि के साथ एंट्रेंस में दहनशील पदार्थों की सामग्री 1.59 से 3.87% तक यांत्रिक बर्न में इसी परिवर्तन के साथ 10-21% की सीमा में बदल गई। भार की पूरी श्रृंखला में बॉयलर की दक्षता 84.9-86.3% के भीतर भिन्न होती है। भाप का तापमान 204-225 डिग्री सेल्सियस था। द्रवीकृत बिस्तर का तापमान औसतन 890 डिग्री सेल्सियस था और बॉयलर के विश्वसनीय स्लैग-मुक्त संचालन को सुनिश्चित करता था। विशिष्ट संदर्भ ईंधन खपत 188.3 किग्रा/मेगावाट थी।

उदाहरण 4. खराब हो चुके बॉयलरों को एफकेएस भट्टियों के साथ दो गर्म पानी के बॉयलरों के साथ बदलकर बॉयलर हाउस का पुनर्निर्माण. 2005-2006 में मोगोचा शहर में, ज़ाबायकाल्स्की क्राय, एक आवास और सांप्रदायिक सेवा बॉयलर हाउस का पुनर्निर्माण किया गया था, जिसमें दो गर्म पानी के बॉयलर KEV-10-95PS (चित्र। 8) के साथ खराब हो चुके बॉयलरों को खारानोर ब्राउन कोयले को जलाने के लिए FKS भट्टियों के साथ बदल दिया गया था।

बॉयलर की मुख्य तकनीकी विशेषताएं:

ताप उत्पादन 6.98 मेगावाट (6 Gcal/h);

इनलेट पानी का दबाव 0.8 एमपीए (8.0 किग्रा / सेमी 2) से अधिक नहीं;

आउटलेट पानी का दबाव 0.24 एमपीए (2.4 किग्रा / सेमी 2) से कम नहीं;

■ आउटलेट पानी का तापमान 95 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं;

बॉयलर दक्षता (सकल) 85.87%;

कुल ईंधन खपत 2596 किग्रा/घंटा। बॉयलर की डिज़ाइन विशेषता एफकेएस भट्टी की उपस्थिति है, जो बॉयलर दहन कक्ष के निचले हिस्से में स्थापित होती है, जो ईंट की दीवारों द्वारा नीचे तक परिवर्तित होती है। FKS फायरबॉक्स में एक एयर डिस्ट्रीब्यूशन ग्रेट (क्षेत्र - 2.4 m2) होता है, जिसके नीचे एक एयर बॉक्स होता है, एक नोजल के साथ एक किंडलिंग चैंबर, एक लेयर ड्रेन पाइप और एक स्लैग रिमूवल डिवाइस होता है। हटाने योग्य कास्ट-आयरन कैप को गलियारे के क्रम में ग्रेट पर स्थापित किया गया है। एक उच्च दबाव वाले पंखे VDN 8.5×3000-I (17000 m3/h; 75 kW) से जाली के नीचे हवा की आपूर्ति की जाती है।

ईंधन तैयार करने की प्रणाली बिस्तर में 25-30 मिमी तक के कण आकार के साथ कोयले की आपूर्ति सुनिश्चित करती है। फ़ीड को परत में दो पीटीएल 600 फीडरों द्वारा विघटित रोटार के साथ किया जाता है।

बॉयलर को फायर करने से पहले, एक अक्रिय भराव को वायु वितरण भट्ठी पर लोड किया जाता है। एक अक्रिय भराव के रूप में, 1-6 मिमी के अंशों के साथ रेत, बारीक कुचल पत्थर या लावा का उपयोग किया जाता है। डाली गई परत की ऊंचाई 250-350 मिमी है।

बॉयलर इग्निशन सिस्टम में एक सौर तेल टैंक, एक ईंधन पंप, यांत्रिक और ठीक फिल्टर, फिटिंग शामिल हैं। भट्ठी के नीचे आपूर्ति की गई गर्म गैसों के साथ परत को गर्म करके बॉयलर को जलाने का काम किया जाता है, जो कि जलाने वाले कक्ष में तरल ईंधन के दहन के दौरान बनता है। जलाने के दौरान बिस्तर के तापमान को जलाने वाले ईंधन की खपत को बदलकर नियंत्रित किया जाता है।

मैकेनिकल अंडरबर्निंग के कारण होने वाले नुकसान को कम करने के लिए, बॉयलर दो-चरण कैरीओवर रिटर्न सिस्टम से लैस है। पहला चरण भट्ठी को ऊपर की ओर बढ़ाकर कार्य करता है, जो बिस्तर से उड़ने वाले सबसे बड़े कणों को अलग करने की अनुमति देता है। भट्ठी के निचले हिस्से की झुकी हुई दीवारों पर, कण द्रवित बिस्तर की मात्रा में वापस लुढ़क जाते हैं। बॉयलर का संवहनी बंडल दूसरे चरण के रूप में कार्य करता है। इसमें पकड़े गए ज्वलनशील कण वायवीय परिवहन की लाइनों के माध्यम से ऊपर की परत के स्थान पर वापस आ जाते हैं।

बॉयलर में दो चरण का दहन होता है। हवा का हिस्सा (लगभग 70%) वायु वितरण जंगला के नीचे प्रवेश करता है। तेज ब्लास्ट नोजल के माध्यम से बची हुई हवा को दहन कक्ष में फीड किया जाता है। प्राइमरी और सेकेंडरी दोनों हवा एक VDN 8.5×3000-I पंखे से आपूर्ति की जाती है।

बायलर के पीछे एक स्मोक एग्जॉस्टर DN-12.5 × 1500 (75 kW) है।

आज तक, स्थापित बॉयलर चालू हैं, कर्मचारियों की प्रतिक्रिया सकारात्मक है।

उदाहरण 5. एक एफकेएस भट्टी के साथ तीन स्टेशन बॉयलर स्थापित करके केंद्रीय बॉयलर हाउस का पुनर्निर्माण. 2006 में, बोर्ज़्या में केंद्रीय बॉयलर हाउस को तीन नए गर्म पानी बॉयलर KV-F-11.63-115PS, स्टेशन नंबर 1,2 और 3 की स्थापना के साथ फिर से बनाया गया था। बॉयलर आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 9.

बॉयलर की मुख्य डिजाइन विशेषताएं:

ताप उत्पादन 11.63 मेगावाट (10 Gcal/h)

इनलेट पानी का दबाव 1.0 MPa (10.1 kgf/cm2) से अधिक नहीं;

बायलर इकाई का हाइड्रोलिक प्रतिरोध 0.18 एमपीए (1.8 किग्रा/सेमी2);

■ इनलेट पानी का तापमान 70 डिग्री सेल्सियस से कम नहीं;

आउटलेट पानी का तापमान 115 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं;

बायलर संयंत्र की क्षमता (सकल) 84%;

अनुमानित ईंधन खपत (खरनोर भूरा कोयला) 4112 किग्रा/घंटा।

नए बॉयलरों के औद्योगिक परीक्षणों के परिणाम तालिका में दिए गए हैं। 3.

उदाहरण 6. एक एफकेएस रिएक्टर का उपयोग करके बेरेज़ोव्स्की ब्राउन कोयले से अर्ध-कोक के उत्पादन के लिए एक पायलट औद्योगिक बिजली संयंत्र का निर्माण। 2006 में, रेज़रेज़ बेरेज़ोव्स्की 1 ओजेएससी के बॉयलर हाउस में, बेरेज़ोवस्की ब्राउन कोयले (क्यूआर = 16168 केजे / किग्रा, Аp = 2.93%, डब्ल्यूआर = 34.1%) से अर्ध-कोक के उत्पादन के लिए एक पायलट औद्योगिक बिजली संयंत्र को चालू किया गया था। ) बॉयलर की तापीय शक्ति को बनाए रखने के साथ।

इकाई को एक वाणिज्यिक गर्म पानी बॉयलर KV-TS-20 के आधार पर डिजाइन किया गया था। स्थापना की एक विशेषता एफकेएस रिएक्टर का उपयोग है।

बंकर से कोयले को बॉयलर के सामने स्थित चार च्यूटों के माध्यम से द्रवित बिस्तर में डाला जाता है। 580-700 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर रिएक्टर में, इसकी पायरोलिसिस की जाती है, साथ ही परत से बाहर किए गए वाष्पशील और जुर्माना के दहन के साथ। रिएक्टर ग्रेट के नीचे की हवा एक उच्च दबाव वाले पंखे VDN-8.5×3000 से आपूर्ति की जाती है।

रिएक्टर से, "अतिप्रवाह" द्वारा प्राप्त अर्ध-कोक ट्यूबलर कूलर में प्रवेश करता है।

वहां 100-120 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ठंडा किया जाता है, कन्वेयर सिस्टम की मदद से इसे स्टोरेज बंकर में लाया जाता है।

द्रवीकृत बेड रिएक्टर में कोयले के थर्मोकेमिकल उपचार के परिणामस्वरूप, सेमी-कोक प्राप्त होता है (Qрн=27251-27774 kJ/kg, р=7.95-8.25%, Wр=4.2-3.42%)।

सेमी-कोक की भार उपज बायलर को आपूर्ति किए गए कोयले की खपत का लगभग 25% है।

ऊर्जा प्रौद्योगिकी संयंत्र प्राथमिक और माध्यमिक वायु और आपूर्ति किए गए ईंधन के इष्टतम अनुपात पर संचालित होता है, जो इस डिजाइन के लिए न्यूनतम गर्मी के नुकसान और हानिकारक उत्सर्जन के साथ 20 Gcal / h गर्मी प्राप्त करना संभव बनाता है और अर्ध-कोक की स्थिर उपज सुनिश्चित करता है। अच्छे आर्थिक प्रदर्शन के साथ आवश्यक गुणवत्ता। निवेश लागत के लिए अनुमानित पेबैक अवधि 17.5 महीने से अधिक नहीं है।

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शिक्षा और विज्ञान मंत्रालयरूसी संघ

शिक्षा एजेंसी

जीओयू वीपीओ AltGTU इम। पोलज़ुनोवा आई.आई.

गर्मी और गैस आपूर्ति और वेंटिलेशन विभाग »

प्रयोगशाला कार्य

पाठ्यक्रम पर "गर्मी पैदा करने वाले प्रतिष्ठान"

"द्रवयुक्त बिस्तर बॉयलरों की थर्मल गणना"

पूरा हुआ:

छात्र टीजीवी-31

ओ.डी. रानी

हां। लाइपेज़िन

द्वारा जांचा गया: एस.एम. किसलयकी

बरनौल 2006

1. द्रवित बिस्तर क्षेत्र

2. परिकलित निर्भरताओं की व्युत्पत्ति

2.1 द्रवित बिस्तर की गणना

2.2 भट्ठी में गर्मी हस्तांतरण की गणना

ग्रन्थसूची

1. द्रवित बिस्तर क्षेत्र

द्रवित बिस्तर की गणना के लिए विधि का आधार परत में गर्मी संतुलन का समीकरण है, जिसमें शामिल हैं:

उष्म निवेश:

द्रवित बिस्तर के आयतन में ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा;

द्रवित हवा और ईंधन द्वारा बिस्तर में पेश की गई भौतिक गर्मी;

गर्मी की खपत:

दहन उत्पादों के साथ, अतिरिक्त हवा और राख परत से बाहर की जाती है;

सामग्री एनटीकेएस के संपर्क में हीटिंग सतहों द्वारा गर्मी को माना जाता है;

एनटीसीएस को लौटाए गए प्रवेश को गर्म करने के लिए गर्मी;

ऐश ड्रेन लेयर (परत सामग्री) से निकाली गई गर्मी।

मुख्य समस्या ईंधन के अनुपात का निर्धारण है जो परत (पूरे जले हुए ईंधन की) में प्रतिक्रिया करता है और हीटिंग सतहों पर गर्मी हस्तांतरण करता है। बेड में जलने वाले मोटे कोक का अनुपात इसकी अनाज विशेषताओं, द्रवीकरण दर और कणों के पुनरावर्तन की तीव्रता से निर्धारित होता है। वे। गणना में कोक की अनाज विशेषता का उपयोग करना आवश्यक है।

तेजी से परिवर्तनशील भौतिक, थर्मोफिजिकल गुणों, ईंधन के कण आकार वितरण और प्रक्रियाओं की जटिलता के कारण, नए के डिजाइन और मौजूदा बॉयलरों के पुनर्निर्माण से संबंधित व्यावहारिक गणना के लिए, अनुमानित गणना पद्धति विकसित करना उचित है।

चूर्णित कोयला मशाल के जलने की गणना के लिए सिद्ध तरीकों की उपलब्धता को ध्यान में रखते हुए, एलटीसीएफ (कम तापमान द्रवित बिस्तर) की गणना के लिए विधि में, यह अंतर के रूप में परत में जले हुए ईंधन की खपत को निर्धारित करने का प्रस्ताव है। परत में जला हुआ ईंधन और ऊपर की परत की मात्रा में जला हुआ ताजा ईंधन और प्रवेश द्वारा माध्यमिक (बाद में वापसी के लिए परत से हटाना)।

गणना करते समय, परत में ऑपरेटिंग गति के आधार पर, दूर किए गए कणों डी यू के अनुपात में परिवर्तन को ध्यान में रखना आवश्यक है। उत्तरार्द्ध केवल अतिरिक्त हवा की गणना के बाद निर्धारित किया जा सकता है। यह परिस्थिति निर्भरता डी अन = एफ (डब्ल्यू केएस) को पेश करने की आवश्यकता की ओर ले जाती है, जो ऑपरेटिंग गति सीमा (37 मीटर / एस) में पर्याप्त सटीकता के साथ रैखिक है।

इस प्रकार, प्रस्तावित विधि दी गई डिज़ाइन विशेषताओं और बिस्तर के तापमान के लिए द्रवित बिस्तर (अतिरिक्त हवा, बिस्तर से बाहर निकलने पर वेग, जले हुए ईंधन की खपत, भट्ठी के नीचे वायु प्रवाह) की मुख्य परिचालन विशेषताओं की गणना करना संभव बनाती है।

चावल। 1. द्रवित बिस्तर बॉयलर का आरेख

1 - वायु वितरण प्रणाली (द्रवीकरण और दहन के लिए बिस्तर पर हवा की आपूर्ति की जानी चाहिए);

2 - राख और अपशिष्ट शर्बत हटाने प्रणाली; 3 - कोयला और चूना पत्थर की आपूर्ति प्रणाली; 4 - प्रारंभिक प्रणाली (बर्नर): 5 - कोयला और चूना पत्थर; 6 - जोड़े; 7 - फ्लाई ऐश कैप्चर सिस्टम: मैकेनिकल डस्ट कलेक्टर; बैग फिल्टर; 8 - निकास गैसें; 9 - थर्मल नियंत्रण प्रणाली; 10 - राख; 11 - अर्थशास्त्री; 12 - फ़ीड पंप; 13 - द्रवित बिस्तर पर अंडरबर्निंग के साथ ऐश रिटर्न लाइन

2. परिकलित निर्भरताओं की व्युत्पत्ति

2.1 द्रवित बिस्तर की गणना

ईंधन गर्मी विनिमय उबलते तापमान

परत में ऊष्मा संतुलन का रूप है:

(1.1)

ईंधन की उपलब्ध ऊष्मा कहाँ है, kJ / kg;

सीएल - परत में अतिरिक्त हवा;

- परत में जलने वाले ईंधन की खपत, किग्रा/सेकेंड;

बी - बॉयलर में शुरू की गई ईंधन की खपत, किग्रा / एस;

सीएल परत का तापमान है, के;

- बिस्तर के तापमान पर दहन उत्पादों, वायु, राख की थैलेपीज़, kJ/kg;

के जे - हीट एक्सचेंज सतहों के लिए गर्मी हस्तांतरण गुणांक, डब्ल्यू / एम 2 के;

एच जे - द्रवित बिस्तर के संपर्क में हीटिंग सतह, एम 2;

टी सीएफ - काम के माहौल का तापमान, के;

के क्यूई - परिसंचरण दर (परिसंचारी सामग्री की प्रवाह दर का अनुपात 1, 2 सर्किट में आपूर्ति की गई ईंधन की प्रवाह दर का अनुपात);

टी क्यूई - आई-वें राख पकड़ने वाले, के में कब्जा कर लिया गया प्रवेश का तापमान;

टी नाली - सूखा हुआ राख (परत सामग्री) का तापमान, के।

पहले और दूसरे सर्किट में कुल बहुलता और परिसंचरण अनुपात सर्किट के लिए सामग्री संतुलन से निर्धारित होता है, और इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है:

कहा पे: डी=(1- 1)(1- 2)

1, 2 - राख कलेक्टरों की एकीकृत दक्षता 1, 2 चरण।

यह देखते हुए कि जे इन बी पी \u003d वी 0 एस पर टी में बी पी \u003d क्यू सी में टी इन, केजे / किग्रा, और निरूपित:

समीकरण (1.1) को अधिक सुविधाजनक रूप में फिर से लिखा जा सकता है:

बिस्तर में जलने वाले ईंधन की गणना की गई खपत ताजा ईंधन की खपत का योग है जो एनटीसीएस की मात्रा में प्रतिक्रिया करता है, जिसका आकार प्रवेशित एक से बड़ा होता है, साथ ही बाद में जलने के लिए लौटाया गया प्रवेश होता है, यानी।

यह मानते हुए कि परत के आयतन में आफ्टरबर्निंग प्रतिक्रिया के लिए लौटाया गया संपूर्ण प्रवेश, हमारे पास है:

आपूर्ति किए गए ईंधन में 37 मीटर/सेकेंड के वेग रेंज में ले जाया गया कणों का अंश लगभग रैखिक रूप से परत डब्ल्यू पी से बाहर निकलने पर काम कर रहे गैस वेग पर निर्भर करता है, यानी।

डी अन \u003d एक्स + वाईडब्ल्यू पी।

परत से बाहर निकलने पर गैसों का कार्य वेग प्रवाह समीकरण से निर्धारित होता है:

दर्शाने

बिस्तर के नीचे आपूर्ति की गई हवा की प्रवाह दर (दिए गए अतिरिक्त हवा और द्रवित बिस्तर तापमान प्रदान करने के लिए) (1.1a) से निर्धारित की जाती है:

इस मामले में परत से बाहर निकलने पर अतिरिक्त हवा (परिभाषा के अनुसार) के बराबर है:

2.2 भट्ठी में गर्मी हस्तांतरण की गणना

भट्ठी के आउटलेट पर गैस के तापमान की गणना करने के लिए, मानक विधि के सूत्र का उपयोग किया जाता है:

टी ए - सैद्धांतिक दहन तापमान, के;

एम - गुणांक, भट्ठी की ऊंचाई के साथ तापमान वितरण की प्रकृति को ध्यान में रखते हुए;

y 0 \u003d 5.67 10 -11 - ब्लैक बॉडी एमिसिटी, kW / (m 2 K 4);

डब्ल्यू सीएफ - शीर्ष स्क्रीन की थर्मल दक्षता का औसत गुणांक;

एफ लेख - दहन कक्ष की दीवारों की पूरी सतह;

बी टी - फायरबॉक्स के कालेपन की डिग्री;

सी - गर्मी संरक्षण का गुणांक;

वीसी सीएफ - दहन उत्पादों की औसत कुल ताप क्षमता।

द्रवित-बिस्तर भट्टियों के ऊपर-बिस्तर की मात्रा की गणना के लिए इस सूत्र का उपयोग गणना योजना को पारंपरिक के करीब लाता है, लेकिन एडियाबेटिक दहन तापमान की कार्यप्रणाली और निर्धारण (एलटीसीएफ भट्टियों की बारीकियों को ध्यान में रखते हुए) के शोधन की आवश्यकता होती है। . इस मामले में एडियाबेटिक तापमान स्तरीकृत और एक बार-थ्रू फ्लेयर बॉयलर की भट्टियों की तुलना में काफी कम है। यह ईंधन के मुख्य द्रव्यमान (6090% तक) के सीधे परत के आयतन में जलने के कारण होता है, जिसका तापमान कम होता है (1120–1220 K)।

इस प्रकार, भट्ठी में गर्मी रिलीज को निर्धारित करने के लिए अभिव्यक्ति (एडियाबेटिक दहन तापमान के अनुरूप) को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

कहा पे: - भट्टी में अधिकतम संभव ऊष्मा विमोचन (अर्थात ऊष्मा विमोचन जो तब होगा जब सभी ईंधन को ऊपर-बेड क्षेत्र में जला दिया गया था)

बिस्तर से निकलने वाली गैसों की एन्थैल्पी, kJ/kg,

अनुमानित ईंधन की खपत, बॉयलर में और सीधे परत में जलना, किग्रा / सेक,

K t परत में जलने वाले ईंधन का अनुपात है,

माध्यमिक (ठंडी या गर्म) हवा के साथ शुरू की गई गर्मी;

केजे / किग्रा; (1.11)

बायलर के लिए हवा की खपत और परत के नीचे पेश किया गया, एनएम 3 / एस;

चूषण हवा, kJ/kg के साथ भट्ठी में पेश की गई गर्मी;

माध्यमिक और ठंडी हवा की एन्थैल्पी, kJ/kg;

रीसर्क्युलेटिंग गैसों और रिमोट ट्रैप के नीचे से बाहर निकलने वाली गैसों के साथ ऊष्मा का परिचय, kJ/kg;

उपरोक्त बिस्तर की मात्रा में पेश किए गए प्रवेश के साथ भट्ठी में गर्मी लौट आई,

केजे / किग्रा (1.12)

एंट्रेंस सर्कुलेशन की बहुलता कहाँ है, जिसकी वापसी परत के ऊपर की जाती है,

c zl - फ्लाई-अवे रिटर्न सिस्टम t c, kJ / kgK में तापमान पर राख (मक्खी) की ऊष्मा क्षमता।

एडियाबेटिक तापमान को जे-टेबल के अनुसार भट्ठी के आउटलेट पर हवा की गणना की गई अतिरिक्त के साथ निर्धारित किया जाता है, राख की थैलीपी के बराबर को ध्यान में रखते हुए

जहाँ K c परिसंचरण की कुल बहुलता है, जो सूत्र (1.2) द्वारा निर्धारित होती है।

उन्हीं शर्तों के तहत, भट्ठी के आउटलेट पर गैसों की थैलीपी भी निर्धारित की जाती है, जो कि दहन उत्पादों Vc cf की औसत कुल ताप क्षमता निर्धारित करने के लिए अभिव्यक्ति में शामिल है।

दहन उत्पादों में राख सांद्रता की गणना इस प्रकार की जाती है:

बॉयलर यूनिट का थर्मल बैलेंस

दहन कक्ष की थर्मल गणना

संदर्भ

1. लघु और मध्यम शक्ति की बॉयलर इकाइयों की थर्मल गणना: दिशानिर्देश / एस.एम. किसलयक; Alt. राज्य तकनीक। अन-टी आईएम। आई.आई. पोलज़ुनोव। - बरनौल: AltGTU पब्लिशिंग हाउस, 2006.-57पी।

2. रादोवनोविच। एम।, एक द्रवित बिस्तर में ईंधन का दहन, - एम।: एनर्जोआटोमिज़डैट, 1990. - 248।

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परिचय

यूक्रेन की खानों में सतह के परिसर की गर्मी की आपूर्ति और शाफ्ट के हीटिंग के लिए, स्वयं के बॉयलर हाउस का उपयोग किया जाता है, जिनमें से एक महत्वपूर्ण संख्या ठोस ईंधन पर काम करती है। यह थर्मल कोयले के पर्याप्त भंडार के कारण है, हालांकि, देश में ठोस ईंधन के कुल संतुलन में 50% तक की राख सामग्री के साथ खराब गुणवत्ता वाले कोयले की हिस्सेदारी 39% के करीब पहुंच रही है और भविष्य में, पतले सीम के विकास के कारण वृद्धि। जब उच्च-राख वाले कोयले जलाए जाते हैं, तो कोयले से चलने वाले बॉयलरों की दक्षता कम हो जाती है, उनका ताप उत्पादन गणना किए गए एक तक नहीं पहुंचता है, और परिणामस्वरूप, उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति की विश्वसनीयता कम हो जाती है।

निम्न-श्रेणी और उच्च-राख (80% तक) कोयले को जलाने के लिए प्रभावी तकनीकों में से एक निम्न-तापमान द्रवित बिस्तर (LTCF) का उपयोग है। ईंधन दहन की यह विधि उच्च स्तर के ईंधन और ऑक्सीडाइज़र के मिश्रण से अलग होती है, स्तरित भट्टियों की तुलना में दहन क्षेत्र में ईंधन का एक बढ़ा हुआ निवास समय, हीटिंग सतहों पर गहन गर्मी हटाने, भट्ठी की मात्रा में चलती भागों की अनुपस्थिति, एक इकाई में विभिन्न रचनाओं और गुणों के ईंधन को जलाने की संभावना, परत में 1-5% ईंधन सामग्री तक कम हो जाती है। एनटीकेएस प्रौद्योगिकी ईंधन प्रज्वलन की सुविधा प्रदान करती है, ईंधन कणों को संवहन ताप सतहों के सिंटरिंग और स्लैगिंग से रोकती है।

1. विषय की प्रासंगिकता

50% तक की राख सामग्री के साथ खराब गुणवत्ता वाले कोयले की हिस्सेदारी में वृद्धि के संबंध में, देश में पतले सीम की संख्या में वृद्धि के साथ, कम तापमान वाले बॉयलर संयंत्रों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। इस प्रकार के ईंधन का उपयोग करने में सक्षम द्रवित बिस्तर।

वर्तमान में, कम तापमान वाले द्रवित बिस्तर के साथ बॉयलर इकाई का नियंत्रण ऑपरेटर द्वारा मैन्युअल रूप से किया जाता है और हमेशा सफल नहीं होता है और परिणामस्वरूप, उपकरण के जबरन अनुत्पादक डाउनटाइम के साथ होता है, और सबसे खराब स्थिति में, तकनीकी प्रक्रिया का पूर्ण शटडाउन।

इन बॉयलर संयंत्रों का उपयोग यूक्रेन के क्षेत्र में लंबे समय से किया जा रहा है। पूरी अवधि के लिए, ऑब्जेक्ट ऑटोमेशन सिस्टम में सुधार नहीं किया गया था। यूक्रेन के ऊर्जा क्षेत्र में बाजार तंत्र के पुनर्गठन और संक्रमण के संदर्भ में, बॉयलर संयंत्रों की आवश्यकताएं बढ़ रही हैं। दुर्भाग्य से, पुराने उपकरण बॉयलर इकाई को आवश्यक विशेषताओं में लाने में सक्षम नहीं हैं। बॉयलर प्लांट के स्वचालन उपकरण का आधुनिकीकरण करना आवश्यक है।

2. स्वचालन वस्तु के लक्षण

द्रवित बिस्तर दहन बिजली बॉयलरों में ठोस ईंधन जलाने की तकनीकों में से एक है, जिसमें ईंधन कणों और गैर-दहनशील सामग्री से भट्ठी में एक द्रवित बिस्तर बनाया जाता है। प्रौद्योगिकी को 1970 के दशक के आसपास रासायनिक उद्योग से ऊर्जा उद्योग में पेश किया गया था। .

चित्र 1 - ठोस ईंधन जलाने के तरीके
(एनिमेशन: 4 फ्रेम, 20 लूप, 26 किलोबाइट)

2.1 दहन प्रौद्योगिकियां

आरोही गैस प्रवाह में, ठोस भार तीन अवस्थाओं में हो सकता है:

• आराम से, जब गैस का वेग कम होता है और यह कणों को नहीं उठा सकता है - यह स्तरित भट्टियों के लिए विशिष्ट है;
• वायवीय परिवहन के मोड में, जब कणों को तेज गैस प्रवाह के साथ स्थानांतरित किया जाता है - कक्ष भट्टियों में;
• एक मध्यवर्ती गैस वेग से द्रवित अवस्था में, जब, परत से गुजरते समय, यह कणों को "अलग" करता है और घनत्व को कम करते हुए इसकी मोटाई बढ़ाता है, लेकिन कण को ​​​​परत से बाहर ले जाने में सक्षम नहीं होता है। यह अंतिम विधा द्रवित बिस्तर भट्टियों में बनाई गई है।

द्रवित बिस्तर उच्च तापमान और निम्न तापमान (800-900 डिग्री सेल्सियस) हो सकता है, वर्तमान में, कई कारणों से, बाद वाला लगभग हमेशा उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, नाइट्रोजन ऑक्साइड की रिहाई को इसमें बहुत प्रभावी ढंग से दबा दिया जाता है और एक डूबी हुई सतह को लागू करना संभव होता है, जिसमें गर्मी हस्तांतरण गुणांक असाधारण रूप से अधिक होता है (गर्म ईंधन कण इसके सीधे संपर्क में आते हैं, और गर्मी का हिस्सा स्थानांतरित हो जाता है) संवहन द्वारा नहीं, बल्कि तापीय चालकता द्वारा)। स्लैगिंग से बचने के लिए परत के तापमान को समायोजित करने के लिए, पानी और भाप को पेश किया जा सकता है, लेकिन सिद्धांत रूप में, इस परत के उच्च अपघर्षकता के कारण, इसके उपयोग के साथ भट्टियां स्लैगिंग के लिए प्रवण नहीं होती हैं।

अक्रिय भराव की एक महत्वपूर्ण मात्रा को द्रवित बिस्तर में पेश किया जाता है - लावा, रेत, डोलोमाइट, चूना पत्थर; वे गर्मी लंपटता बढ़ाते हैं। डोलोमाइट और चूना पत्थर, इसके अलावा, 90% सल्फर ऑक्साइड को कार्बोनेट में बांधते हैं। ईंधन कोयला (कम दक्षता वाले बॉयलरों से राख में अवशेषों के रूप में), तेल शेल, पीट, लकड़ी और अन्य अपशिष्ट हो सकता है।

द्रवीकृत बिस्तर भट्टियां इसकी रासायनिक संरचना के संदर्भ में ईंधन की गुणवत्ता के प्रति संवेदनशील नहीं हैं, लेकिन ईंधन कणों की आंशिक संरचना और निष्क्रिय भरने की एकरूपता के प्रति संवेदनशील हैं। इन भट्टियों में दहन पारंपरिक परत भट्टियों की तुलना में अधिक तीव्र होता है, उनके आयाम छोटे होते हैं; हालांकि, उन्हें एक एयर डिस्ट्रीब्यूशन ग्रिल और एक बड़े पंखे की आवश्यकता होती है। इस प्रकार की भट्टियों के अन्य नुकसानों में:

• ईंधन के कुल कार्बन के 20-30% तक को हटाना (इसलिए, इन भट्टियों को बॉयलर के कार्य स्थान में 0-1 मिमी के कैरीओवर को बाद में जलाने की संभावना के साथ उपयोग करने की सिफारिश की जाती है);
• इंटर-नोजल स्पेस की स्लैगिंग और वायु-वितरण की नलिकाएं अपर्याप्त गतिशील वायु दाब के साथ स्वयं को ग्रेट करती हैं;
• गर्मी हस्तांतरण सतहों के बहुत बड़े अपघर्षक पहनने, विशेष रूप से पनडुब्बी वाले के लिए उच्च।

तीव्र दहन का प्रभाव, जैसा कि एक द्रवित बिस्तर में दहन के दौरान देखा जाता है, किसी भी आकार के ईंधन के टुकड़ों के साथ लगातार झटकों को हिलाकर प्राप्त किया जा सकता है; लेकिन उच्च तापमान पर जाली की धातु की ताकत में कमी के कारण, इस विधि को व्यवहार में लागू करना मुश्किल है।

ठोस ईंधन पर गैस टर्बाइनों के संचालन को व्यवस्थित करने के लिए (उच्च दबाव वाले सीसीजीटी भाप जनरेटर के हिस्से के रूप में)

2.2 एनटीसीएस प्रौद्योगिकी का विवरण

हाल के वर्षों में, द्रवीकृत या द्रवित बिस्तर भट्टियों से लैस बॉयलरों में रुचि बढ़ी है (चित्र 2)। ये भट्टियां स्तरीकृत और भड़कीले दहन भट्टियों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेती हैं। स्तरित भट्टियों के साथ उनके पास क्या है, सबसे पहले, कुचल पत्थर को 10-20 मिमी तक के टुकड़ों के आकार के साथ जलाने की संभावना और एक भट्ठी की उपस्थिति जिसके माध्यम से परत को हवा की आपूर्ति की जाती है। परत के माध्यम से बहने वाली हवा की गति में वृद्धि के साथ, एक क्षण आता है जब प्रत्येक ईंधन कण पर कार्य करने वाला वायुगतिकीय बल कणों के आपसी घर्षण की ताकतों पर काबू पाता है। वायु प्रवाह में और वृद्धि से ईंधन के कणों का द्रवीकरण होता है, परत उबलने लगती है (इसलिए द्रवित बिस्तर का नाम), इसकी ऊंचाई और सरंध्रता बढ़ जाती है।

न्यूनतम गति जिस पर द्रवीकरण शुरू होता है, पहली महत्वपूर्ण गति Wcr1 कहलाती है; दूसरी महत्वपूर्ण गति Wcr2 पर, वायुगतिकीय बल ईंधन कणों के गुरुत्वाकर्षण के बराबर हो जाता है, और परत से उनका गहन निष्कासन शुरू हो जाता है। इन दोनों मापदंडों ने केवल एक स्थिर घनत्व के साथ एक मोनोडिस्पर्स सामग्री के लिए कड़ाई से परिभाषित मूल्यों को परिभाषित किया है, और परत, जैसा कि ज्ञात है, एक पॉलीफ्रैक्शनल अक्रिय सामग्री और विभिन्न घनत्व के ईंधन कण होते हैं।

वास्तविक द्रवीकृत बिस्तर दहन उपकरण Wcr1 से Wcr2 तक की गति से काम करते हैं। एक पारंपरिक या स्थिर द्रवयुक्त बिस्तर (जब इसमें गति Wcr1 के करीब होती है) के साथ भट्टियां होती हैं और एक परिसंचारी द्रवयुक्त बिस्तर (जब गति Wcr2 के करीब होती है) के साथ भट्टियां होती हैं। बाद के मामले में, बिना जले हुए ईंधन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा परत से हटा दिया जाता है, जिसे बाद में गर्म चक्रवातों में पकड़ लिया जाता है और जलने के लिए वापस कर दिया जाता है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि द्रवित बिस्तर भट्टियों में, दहनशील सामग्री की मात्रा आमतौर पर बिस्तर के द्रव्यमान का एक छोटा अंश होती है, यह निष्क्रिय सामग्री या ईंधन राख (उच्च राख वाले कोयले को जलाने पर) पर आधारित होती है। दानेदार सामग्री की एक परत से गुजरने वाली द्रवीभूत हवा के प्रभाव में ठोस कणों का गहन मिश्रण परत में बढ़ी हुई गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रदान करता है। हीटिंग सतहों के द्रवित बिस्तर में विसर्जन आपको उस स्तर पर तापमान बनाए रखने की अनुमति देता है जिस पर परत की कोई स्लैगिंग नहीं होती है।

चित्रा 2 - वायुमंडलीय दबाव पर एक स्थिर द्रवित बिस्तर के साथ बॉयलर की योजना:
1 - भाप उत्पन्न करने वाले पैनल; 2 - झिल्ली स्क्रीन; 3 - चक्रवात; 4 - फिल्टर; 5 - चिमनी; 7 - कोयला; 8 - चूना पत्थर; 9 - चक्रवात से ठोस कण; 10 - संदेश हवा; 11 - दहन के लिए हवा; 12 - लावा हटाना; 13 - द्रवित बिस्तर।

द्रवित बिस्तर में ठोस ईंधन के दहन की विधि के मुख्य लाभों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• एक उच्च गर्मी हस्तांतरण गुणांक प्रदान करता है;
• परत में कणों का लंबे समय तक रहना आपको उच्च राख सामग्री और उत्पादन अपशिष्ट के साथ कोयले को जलाने की अनुमति देता है;
• बॉयलर हाउस के निर्माण के लिए विशिष्ट पूंजीगत लागत को कम करते हुए, साथ ही मरम्मत लागत को कम करते हुए, धूल तैयारी प्रणाली के बिना अधिक कॉम्पैक्ट दहन उपकरण बनाना संभव हो जाता है;
• परत में चूना पत्थर मिलाने से ईंधन के सल्फर को राख के अवशेषों से बांध दिया जाता है, जिससे सल्फर डाइऑक्साइड के उत्सर्जन को ग्रिप गैसों के साथ वातावरण में कम कर देता है;
• परत में कम तापमान (800-950 डिग्री सेल्सियस) थर्मल नाइट्रोजन ऑक्साइड की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है, जो कुछ मामलों में वातावरण में नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन को कम करता है।

जर्मनी, संयुक्त राज्य अमेरिका, फिनलैंड और कुछ अन्य देशों में बिजली उद्योग में द्रवित बिस्तर भट्टियों के उपयोग में व्यापक अनुभव जमा हुआ है। हाल के वर्षों में, एक परिसंचारी द्रवयुक्त बिस्तर वाली भट्टियों पर बहुत ध्यान दिया गया है। इन बॉयलरों को मुख्य रूप से चक्रवातों की उपस्थिति से अलग किया जाता है, जिसमें परत से निकाले गए बड़े कणों को पकड़ लिया जाता है (चित्र 3)। ऐसी भट्टियों में सेक्शन का थर्मल स्ट्रेस 4-8 मेगावाट/वर्गमीटर तक पहुंच जाता है, और परत में गैसों का वेग 3-8 मीटर/सेकेंड तक पहुंच जाता है। एक स्थिर द्रवयुक्त बिस्तर वाली भट्टियों के लिए समान पैरामीटर क्रमशः 2 मेगावाट/वर्गमीटर हैं। और 1-2.5 मी/से. सर्कुलेटिंग फ्लुइडाइज्ड बेड फर्नेस में अधिक ईंधन बर्नआउट होता है (स्थिर द्रवित बेड बॉयलरों के लिए लगभग 99% बनाम 90-95%), वे कम अतिरिक्त वायु अनुपात (1.2–1,25 के बजाय 1.1–1.15) के साथ काम कर सकते हैं।

द्रवित बिस्तर बॉयलरों को प्रसारित करने की ईंधन आपूर्ति प्रणाली सरल है, वे ईंधन की गुणवत्ता पर कम मांग कर रहे हैं और इसके चरणबद्ध दहन के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित हैं, जो नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के लिए आवश्यक है। ऐसी भट्टियां 90% से अधिक सल्फर को Ca/S=2 के दाढ़ अनुपात में बाँधना संभव बनाती हैं, जबकि स्थिर द्रवित बिस्तर वाली भट्टियों में, 80-90% को बांधने के लिए अधिक चूना पत्थर (Ca/S=3) की आवश्यकता होती है। सल्फर का।

यूरोप में सबसे बड़ा परिसंचारी द्रवयुक्त बिस्तर बॉयलर डुइसबर्ग (जर्मनी) में ज़ुर्गी द्वारा बनाया गया था। 1987 के मध्य तक उन्होंने लगभग 10 हजार घंटे काम किया था। बॉयलर की भाप क्षमता 270 टी/एच है, ताजा भाप दबाव 14.5 एमपीए है, और सुपरहीट तापमान 535 डिग्री सेल्सियस है।

चित्र 3 - वायुमंडलीय दबाव पर एक परिसंचारी द्रवित बिस्तर के साथ बॉयलर की योजना:
1 - कोयला और चूना; 2 - माध्यमिक वायु; 3 - द्रवित बिस्तर रिएक्टर; 4 - वाष्पीकरण भाग; 5 - चक्रवात; 6, 11 - भाप बॉयलर; 7 - इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर; 8 - एयर हीटर; 9 - चिमनी; 10 - राख; 12 - सामग्री कूलर; 13 - हवा; 14 - प्राथमिक वायु।

हाल ही में, दबावयुक्त द्रवयुक्त बिस्तर भट्टियों पर अनुसंधान का काफी विस्तार हुआ है (चित्र 4)। ऐसी भट्टियों का मुख्य लाभ एक संयुक्त चक्र को लागू करने की संभावना है, जब बॉयलर में उत्पन्न भाप का उपयोग भाप टरबाइन में किया जाता है, और उच्च दबाव वाले दहन उत्पादों का उपयोग गैस टरबाइन में किया जाता है। इसी समय, चक्र की थर्मोडायनामिक दक्षता बढ़ जाती है, दहन उपकरणों के समग्र आयाम और भी अधिक तरलीकृत हो जाते हैं (पारंपरिक बॉयलरों की तुलना में लगभग 60%) और वातावरण में हानिकारक उत्सर्जन कम हो जाता है।

दबावयुक्त द्रवित बिस्तर बॉयलरों का व्यापक परिचय इस तथ्य से बाधित है कि अभी भी कई अनसुलझी समस्याएं हैं। उदाहरण के लिए, गैस टरबाइन में उपयोग किए जाने वाले दहन उत्पादों को सावधानीपूर्वक सफाई की आवश्यकता होती है। इस मामले में, गैसों के उच्च तापमान के कारण कपड़े के फिल्टर का उपयोग नहीं किया जा सकता है, और यांत्रिक राख संग्राहक गैस शुद्धिकरण की आवश्यक डिग्री प्रदान नहीं करते हैं। दूसरी अनसुलझी समस्या 1.4 एमपीए तक के दबाव में चल रहे इंस्टॉलेशन के घनत्व को सुनिश्चित करना है।

चित्र 4 - एक दबावयुक्त द्रवित क्यारी संयंत्र का योजनाबद्ध आरेख:
1 - गैस टरबाइन प्लांट; 2 - निवर्तमान गैसें; 3 - चक्रवात; 4 - राख; 5 - दबाव में द्रवित बिस्तर वाला एक कक्ष; 6 - भाप टरबाइन संयंत्र; 7 - कोयला और चूना; 8 - हवा।

1976 में वापस, ऊर्जा कंपनी अमेरिकन इलेक्ट्रिक पावर ने 170 मेगावाट की क्षमता के साथ एक दबावयुक्त द्रवयुक्त बेड फर्नेस के साथ एक प्रदर्शन बिजली इकाई के निर्माण की घोषणा की। लीसेनहेड (ग्रेट ब्रिटेन) में सघन स्थापना पर प्रारंभिक परीक्षण किए गए। उन्होंने पुष्टि की कि सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन में काफी कमी आई है, गैस टरबाइन ब्लेड और दहन उत्पादों की दक्षता में वृद्धि हुई है।

2.3 बॉयलर इकाइयों का स्वचालन

गर्मी इंजीनियरिंग प्रक्रिया के दौरान नियंत्रण, आपातकालीन अवरोधन कार्यों के कार्यान्वयन के साथ, यह सुनिश्चित करता है कि तकनीकी शासन तकनीकी नियमों के मानदंडों के अनुसार कड़ाई से बनाए रखा जाता है। इन समस्याओं का समाधान तकनीकी विनियमन की सीमाओं के अनियंत्रित उल्लंघन के कारण बॉयलरों के बंद होने को पूरी तरह से समाप्त कर देता है, और सभी तकनीकी प्रणालियों के संचालन की सुरक्षा को भी नाटकीय रूप से बढ़ाता है।

चित्र 5 - कम तापमान वाले द्रवयुक्त बेड फर्नेस से लैस बॉयलर के मापदंडों को विनियमित करने के लिए संरचनात्मक आरेख:
1 - ब्लोअर फैन; 2 - एमईओ कार्यकारी तंत्र; 3 - ईंधन फेंकने वाला; 4 - बॉयलर; 5 - एक बार आने वाला चक्रवात; 6 - अर्थशास्त्री; 7 - ग्रिप गैस सफाई के पहले और दूसरे चरण के चक्रवात;
8 - धूम्रपान निकास; 9 - मेकअप पाइपलाइन; 10, 11, 12, 13, 14 - नियामक, क्रमशः, वैक्यूम, स्तर, स्लैग रिलीज, वायु और ईंधन की खपत।

बॉयलर इकाइयों के स्वचालन का ब्लॉक आरेख (चित्र 5) निम्नलिखित गतिविधियों के लिए प्रदान करता है:

1. ट्रैकिंग पैरामीटर नियंत्रण:

• ग्रिप गैस तापमान;
• विस्फोट हवा का दबाव;
• बायलर भट्टी में रेयरफैक्शन;
• प्रज्वलन के दौरान हवा का तापमान;
• परत में तापमान;
• बॉयलर ड्रम में गर्म पानी का तापमान या भाप का दबाव;
• गर्म पानी या भाप की खपत;
• ब्लोअर मोटर करंट;
• स्मोक एग्जॉस्टर मोटर का करंट;
• तरल ईंधन से पहले और बाद में दबाव;
• अर्थशास्त्री और धूम्रपान निकास के सामने गैस का तापमान;
• डूबे हुए हीटिंग सतहों के सामने पानी का दबाव;
• बॉयलर के बाद गर्म पानी का दबाव;
• अर्थशास्त्री, चक्रवात, धुआं निकास के सामने निर्वात;
• ग्रिप गैसों में ऑक्सीजन सामग्री;
• द्रवित बिस्तर स्तर;
• बॉयलर ड्रम में जल स्तर (भाप बॉयलरों के लिए)।

2. अलार्म और सुरक्षा:

• विस्फोट हवा का दबाव कम है;
• भट्ठी में वैक्यूम कम है;
• परत में तापमान उच्च या निम्न है;
• बॉयलर के माध्यम से पानी के प्रवाह की कमी;
• भाप का दबाव अधिक है;
• पानी का तापमान अधिक है;
• बॉयलर ड्रम में आपातकालीन स्तर;
• इग्निशन तापमान अधिक है;
• बॉयलर को प्रज्वलित करते समय लौ की अनुपस्थिति।

3. बॉयलर तंत्र का रिमोट कंट्रोल:

• धूम्रपान निकास - दूर से;
• ब्लोअर फैन - स्मोक एग्जॉस्टर और बॉयलर प्रोटेक्शन सर्किट के साथ रिमोट इंटरलॉक;
• एंट्रेंस रिटर्न फैन नंबर 1 और नंबर 2 - ब्लोअर फैन के साथ रिमोट इंटरलॉक;
• कोयला फेंकने वाला - ब्लोअर फैन और बॉयलर प्रोटेक्शन सर्किट के साथ रिमोट इंटरलॉक;
• तरल ईंधन आपूर्ति पंप - इग्निशन नोजल की संख्या के आधार पर लौ नियंत्रण के साथ दूरस्थ और स्थानीय;
• राख अनलोडर;
• थरथानेवाला;
• राख हटाने वाला कन्वेयर;
• पहले गैस सफाई चरण से फंसे हुए कणों का अनलोडर।

4. स्वचालित विनियमन

निष्कर्ष

ऊर्जा की बढ़ती कीमतों, स्वयं के ईंधन संसाधनों की कमी, कोयले की घटती गुणवत्ता, पर्यावरण प्रदूषण को कम करने के लिए बढ़ती आवश्यकताओं के लिए उत्पादन में कोयले के दहन की अधिक उन्नत विधि की शुरूआत की आवश्यकता है।

यह ईंधन और ऊर्जा संसाधनों की उपलब्धता है जो औद्योगिक और कृषि उत्पादन के अलग-अलग क्षेत्रों के विकास की गति और पैमाने को निर्धारित करती है। मुख्य कार्य कच्चे माल की अधिक व्यापक प्रसंस्करण, संसाधन-बचत उपकरण और प्रौद्योगिकियों का निर्माण, और नुकसान और कचरे में तेज कमी सुनिश्चित करना है। हाल के वर्षों में, कई देशों में, तेल और गैस पर निर्भरता को कम करने के लिए ईंधन संतुलन के पुनर्गठन ने कोयले के मुद्दों में रुचि को पुनर्जीवित किया है।

इस निबंध को लिखते समय गुरु का योग्यता कार्य पूरा नहीं हुआ है। कार्य के अंतिम समापन की तिथि: 15 दिसंबर, 2012। कार्य के विषय पर कार्य और सामग्री का पूरा पाठ लेखक या उसके पर्यवेक्षक से निर्दिष्ट तिथि के बाद प्राप्त किया जा सकता है।

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CFB के साथ शक्तिशाली घरेलू बॉयलरों के निर्माण पर काम 1987 में शुरू हुआ और संगठनों की एक बड़ी टीम द्वारा किया गया: VTI, NPO TsKTI, SKB VTI, Sibenergomash, KazNIIenergetiki, UPI, MPEI। कम तापमान (850 - 900 o C) के कारण, CFB में ईंधन का दहन नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्पादन में कमी सुनिश्चित करता है, और जब चूना पत्थर मिलाया जाता है, तो सल्फर ऑक्साइड दब जाते हैं।

चूना पत्थर की खपत 3 - 6 किलो प्रति 1 टन प्राकृतिक ईंधन या प्रति बॉयलर 500 t / h - 0.2 - 0.4 t / h की भाप क्षमता के साथ है।

क्षारीय पृथ्वी यौगिकों की एक उच्च सामग्री वाले ईंधन के लिए चूना पत्थर की मात्रा को कम किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कंस्क-अचिंस्क बेसिन से कोयले के लिए, जिसके खनिज भाग में 40% या अधिक कैल्शियम और मैग्नीशियम यौगिक होते हैं।

हवा की आपूर्ति दो प्रशंसकों द्वारा की जाती है। प्राथमिक ब्लोअर भट्ठी में और छद्म हाइड्रोलिक जाल में भट्ठी के माध्यम से हवा उड़ाता है। द्वितीयक वायु पंखा भट्ठी को तीन स्तरों पर हवा की आपूर्ति करता है।

सीएफबी के साथ बॉयलर एक योजना के अनुसार बनाए जाते हैं: एक सुपरहीटर की हीटिंग सतहों के साथ एक दहन कक्ष, चक्रवात और एक दूरस्थ संवहन प्रवाह जिसमें एक अर्थशास्त्री और एक एयर हीटर इसके ऊपरी भाग में स्थित होते हैं।

चक्रवातों के बाद, राख राख गेट के माध्यम से दहन कक्ष के निचले हिस्से में लौट आती है। बिना जले ईंधन के ठोस कणों को भट्टी से बाहर निकाल लिया जाता है और चक्रवातों के माध्यम से वापस बिस्तर पर लौटा दिया जाता है। चक्रवात के बाद गर्म राख को बाहरी राख कूलर में भेजा जाता है।

प्राथमिक राख संग्राहक एक प्रभाव-प्रकार विभाजक है जिसमें बॉयलर छत से निलंबित कंपित यू-आकार के तत्व (चैनल विभाजक) होते हैं, जो गैस और ठोस कणों (चित्र 1.2) के मार्ग में एक भूलभुलैया बनाते हैं। राख पकड़ने वाले की पहली दो पंक्तियाँ क्षैतिज ग्रिप के प्रवेश द्वार के सामने भट्टी में स्थित हैं। उनमें फंसी राख पिछली दीवार के साथ भट्टी में वापस आ जाती है। विभाजक की अन्य पंक्तियों (क्षैतिज ग्रिप में) द्वारा एकत्र किए गए ठोस कणों को हॉपर में भेजा जाता है और चार एल-वाल्व के माध्यम से भट्ठी के तल पर वापस आ जाता है।

चित्र.1.2. चैनल विभाजक: 1 - गैस और ठोस कण; 2 - ठोस कण भट्ठी में लौट आए; 3 - ठोस कण भंडारण बंकर में लौट आए

उत्तरार्द्ध भट्ठी में सामग्री सामग्री को नियंत्रित करने के लिए हॉपर से भट्ठी तक बाईपास को विनियमित करने का काम करता है। इंट्रा-फर्नेस चैनल सेपरेटर के साथ दो-चरण प्राथमिक पृथक्करण का संगठन कणों के आवश्यक बाहरी संचलन के महत्व को कम करता है।

इस प्रकार की भट्टी का उपयोग 20 से 500 मेगावाट की तापीय शक्ति वाले बॉयलरों के लिए किया जाता है। संघीय कार्यक्रम "पर्यावरणीय रूप से स्वच्छ ऊर्जा" के ढांचे के भीतर, एक परियोजना विकसित की गई है और एक पायलट औद्योगिक बॉयलर के निर्माण के लिए एक सीएफबी प्रकार ई-220-9.8-540 एएफएन बेलनेरगोमाश ओजेएससी के साथ नेस्वेटाई में एएस को जलाने के लिए लागू किया जा रहा है। जीआरईएस। बॉयलर को क्यू एनआर = 4100 - 500 किलो कैलोरी / किग्रा के साथ कम-प्रतिक्रिया राख के कुशल दहन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें 40% की राख सामग्री और 2% तक की सल्फर सामग्री है, पूरे ऑपरेटिंग लोड रेंज में ईंधन तेल के साथ प्रकाश के बिना। , वातावरण में प्रदूषकों के न्यूनतम उत्सर्जन के साथ (सल्फर उत्सर्जन में 90% की कमी, और NO x - 300 mg / m 3 से अधिक नहीं)।

बॉयलर का मुख्य लाभ महंगे नाइट्रोजन-सल्फर शोधन प्रणालियों के उपयोग के बिना मौजूदा बॉयलर सेल के आयामों में इसके प्लेसमेंट की संभावना में निहित है।

चावल। 1.3. निम्न गुणवत्ता वाले एएसएच पर सीएफबी के साथ बॉयलर के साथ जीआरईएस:

1 - राख प्रसंस्करण परिसर; 2 - कोयला और चूना पत्थर उद्योग; 3 - सीएफबी के साथ बॉयलर; 4 - भाप टरबाइन; 5 - राख पकड़ने वाला; 6 - जनरेटर; 7 - धूम्रपान निकास; 8 - चिमनी

बॉयलर कई रूसी बिजली संयंत्रों के तकनीकी पुन: उपकरण के लिए एक प्रोटोटाइप है जो कम प्रतिक्रियाशीलता, उच्च राख, नमी और सल्फर सामग्री के साथ निम्न-श्रेणी के ठोस ईंधन को जलाता है। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि इस तरह के बॉयलर में परिचालन प्रदर्शन में महत्वपूर्ण बदलाव और पर्यावरणीय प्रदर्शन में महत्वपूर्ण सुधार के बिना, प्रकार और गुणवत्ता से विभिन्न ईंधन को जलाना संभव है।

बॉयलर कॉम्पैक्ट इम्पैक्ट-इनर्शियल टाइप सेपरेटर्स (चित्र 1.2) के साथ सीएफबी तकनीक का उपयोग करता है, जिसका सफलतापूर्वक कई बैबकॉक-विल्कोक्स (यूएसए) बॉयलरों पर उपयोग किया गया है।

इसी तरह के बॉयलर अन्य टीपीपी के लिए विकसित किए गए हैं: मॉस्को क्षेत्र से कोयले के लिए ईपी-250-16.8-545 बीकेएफएन और ग्रेड "टी" के कुज़नेत्स्क कोयले; पीट के लिए E-170-9.8-540-DFN (चित्र। 1.3)।