+7 (7182) 539 773

Технологии и разработки

Низкотемпературное вихревое сжигание

            Для модернизации пылеугольных энергетических котлов разработана вихревая низкотемпературная топка, развивающая схему НТВ сжигания.

            Топочные устройства являются оригинальной высокоэффективной технологией в области котельно-топочной техники. Аэродинамическая схема топки обеспечивает вихревое сжигание в вихре с горизонтальной осью вращения.

            Благодаря вовлечению в теплообмен экранов, расположенных в холодной воронке, и безшлаковочной работе экранов, ширм и пароперегревателя обеспечивается низкотемпературный топочный процесс и интенсивный отвод тепла из ядра горения. Распределенный ввод дутья сверху и снизу, подача в топку угольной пыли грубого помола и даже дробленки обеспечивают многократную циркуляцию крупных частиц топлива, затягивают выгорание и создают благоприятные условия как для воспламенения свежей порции топлива, так и для догорания крупных частиц. Кроме того, такая организация горения резко снижает загрязнение поверхностей нагрева шлаком, интенсифицирует теплоотвод в топке.

            К главным достоинствам НТВ технологии сжигания относятся ее улучшенные экологические показатели, гарантированное обеспечение устойчивого воспламенения и горения твердых топлив без подсветки газом и мазутом, устранение шлакования.

            НТВ технология сжигания может быть реализована в традиционной камерной топке путем ее модернизации в период капитального ремонта котла.

            Применение НТВ-сжигания позволяет практически полностью исключить шлакование поверхностей нагрева котла и повысить надежность его работы. Пониженный уровень температуры в зоне активного горения снижает количество расплавленных частиц золы, что в сочетании с активной аэродинамикой снижает вероятность возникновения отложений на поверхностях нагрева котла.         

            Благодаря вовлечению в теплообмен экранов, расположенных в холодной воронке, и безшлаковочной работе экранов, ширм и пароперегревателя обеспечивается низкотемпературный топочный процесс и интенсивный отвод тепла из ядра горения. Распределенный ввод дутья сверху и снизу, подача в топку угольной пыли грубого помола и даже дробленки обеспечивают многократную циркуляцию крупных частиц топлива, затягивают выгорание и создают благоприятные условия как для воспламенения свежей порции топлива, так и для догорания крупных частиц. Кроме того, такая организация горения резко снижает загрязнение поверхностей нагрева шлаком, интенсифицирует теплоотвод в топке.    

            К главным достоинствам НТВ технологии сжигания относятся ее улучшенные экологические показатели, гарантированное обеспечение устойчивого воспламенения и горения твердых топлив без подсветки газом и мазутом, устранение шлакования.

            НТВ технология сжигания может быть реализована в традиционной камерной топке путем ее модернизации в период капитального ремонта котла.

            Применение НТВ-сжигания позволяет практически полностью исключить шлакование поверхностей нагрева котла и повысить надежность его работы. Пониженный уровень температуры в зоне активного горения снижает количество расплавленных частиц золы, что в сочетании с активной аэродинамикой снижает вероятность возникновения отложений на поверхностях нагрева котла.

Аэродинамическая схема НТВ-топки котла и линии тока в топочной камере.
Поле и векторы скоростей в сечении по V-горелкам котла

            Благодаря вихревой аэродинамике уменьшается неравномерность теплосъема по экранам, снижается температура топочного процесса и уменьшается эмиссия оксидов азота и угарного газа.

            Объём реконструкции по предлагаемой технологии мал в сравнении с другими схемами. Вихревая топка встраивается в существующий топочный объём котла без дорогостоящей переделки или замены топочных экранов, которые необходимы при реконструкциях по другим схемам. Требования к обслуживающему персоналу не увеличиваются.

Сопла нижнего дутья котла и горение в топочной камере котла

Сжигание углей

            Применение угля и углесодержащих отходов экономически выгодно для многих предприятий, особенно в районах угледобычи, при условии эффективного сжигания. Уголь, среди видов топлива, наиболее стабилен по цене, энергетически высоко эффективен, легко транспортируется, позволяет создавать большие запасы, взрывобезопасен и пожаро- мало опасен. Углесодержащие отходы в регионах угледобычи имеют отрицательную стоимость (учитываются расходы на складирование и содержание свалок).

Основные способы сжигания углей:

  • в слое неподвижном или движущемся линейно
  • в факеле в размолотом виде
  • в кипящем слое

Каждый способ включает разновидности и варианты его исполнения.

            Компания имеет опыт разработки топок для любого способа сжигания, но предпочтение отдается комбинированному способу сжигания.

            Комбинированное факельно-слоевое - это сжигание крупных частиц в слое с дожиганием уноса в потоке острого дутья в топочном объеме. За счет глубокого выжигания горючих из угля топочный процесс обеспечивает экономичность и высокие экологические показатели.

            Объединение слоевого и факельного сжигания обеспечивает взаимное поддержание горения и однородное заполнение топки факелом. При этом обеспечивается равномерное тепловосприятие топочных экранов, что повышает надежность и облегчает условия работы трубной системы котла.

            Активная аэродинамика и форсирование топочного процесса минимизируют содержание горящего топлива и в совокупности с непрерывной регулируемой подачей топлива обеспечивают управляемость топочного процесса и возможность полной автоматизации.

Сжигание сухих древесных отходов и др. растительных отходов

            Сухие отходы: стебли, лузга, солома, отходы столярного производства - это идеальное естественное биотопливо с калорийностью 19–15 МДж/кг. Организованное сжигание таких отходов не сопровождается эмиссией метана, не создает в атмосфере парникового эффекта и поэтому предпочтительнее гниения. Выход летучих большой, Vdaf≈70–95%, поэтому сухие растительные отходы легко сгорают, но они взрыво- и пожароопасны.

            Главная проблема в удержании мелких частиц в топочной камере до их выгорания. По имеющемуся опыту наиболее эффективны циклонные и вихревые топки с большим объёмом.

Сжигание влажных древесных и с/х отходов

            Утилизация в котлах древесных отходов, зачастую имеющих «отрицательную» стоимость, позволяет снизить себестоимость энергии и снять остроту экономических вопросов деревоперерабатывающих предприятий.

            Это наиболее простой и эффективный способ решения проблемы защиты окружающей среды от загрязнения. Кроме того, изменение топливного баланса лесо- и деревоперерабатывающих предприятий с заменой не возобновляемых видов топлив на древесные отходы и биотопливо не создает эмиссии основного из парниковых газов - СО2.

            Для стабилизации топочного процесса на переувлажненных топливах применяется подогрев дутья, утепление топки и организация в топочном объеме эффективной вихревой аэродинамики.

            Вихревые топочные устройства позволяют сжигать практически любые твердые топлива. Многие углеродосодержащие топлива не способны к поддержанию автогенного (самоподдерживающегося) процесса горения ввиду высокой влажности. Для устойчивого процесса горения этих топлив рекомендуется их купажирование с более качественными топливами либо обогащение путем сушки. Использование теплоты уходящих газов котла для сушки повышает полноту использования заложенной в топливе энергии, и переводит влажные отходы в разряд энергетических топлив.

 

 

 

Перспективные разработки

            Компания «KazBoiler» постоянно совершенствует технологии термической утилизации высоковлажных органических  отходов. Перспективным направлением  является пылеугольное  сжигание данного топлива как в существующих (реконструкция, газовых, мазутных), так и в специально разработанных котлах. Оптимизм в реализации этого направления вселяет большой опыт и успешная реализация проектов в большой энергетике как с применением пылеугольного сжигания низкосортных углей, так и водоугольного топлива.

            Специалисты компании «KazBoiler» имеют большой опыт создания открытых и закрытых сушильных комплексов для различных материалов. В номенклатуре предприятия конвективные сушилки следующих типов: мельничная, шнековая конвейерная, полочная. Есть опыт проектирования трубчатой кондуктивной сушилки закрытого типа с высокотемпературным теплоносителем. Некоторые сушильные агрегаты совмещают в себе функции транспортирования и сушки.  Имеется опыт создания систем конденсации водяных паров, нейтрализации запахов и использования теплоты конденсации. Использование  теплоты конденсации позволяет поднять КПД термической утилизации отходов животноводческих предприятий на 20–40%. Спроектирован и успешно внедряется трубчатый скребковый конвейер для герметичной подачи продуктов.

            Компания «KazBoiler» имеет широкую номенклатуру готовых и высоконадежных изделий, квалифицированный научный и инженерный персонал, большой опыт реализации крупных проектов, собственное монтажное и строительное подразделения, широкий круг надежных партнеров,  что позволяет выполнять проекты по утилизации экскрементов животных и других высоковлажных органических отходов  любой степени сложности. К новым перспективным направлениям, в которых активно ведутся инженерно-технические изыскания, можно отнести сжигание водоугольного топлива, котлы прямоточные, паровые с принудительной циркуляцией, котельные установки с органическим теплоносителем, тепловые двигатели расширения, установка получения аморфного кремния, коксовые печи, установки брикетирования, сушилки полочные, сушилки барабанные, сушилки ленточные, сушилки шнековые.

            Компанией «KazBoiler» совместно с партнерами ведутся разработки газогенераторных  установок для получения пиролизного и силового газа из низкосортных углей, растительных и древесных отходов, твердых бытовых отходов, ОСВ и сланцев и др.

            Также разработаны и внедрены теплогенераторы для получения сушильного агента, для использования в составе энерготехнологических комплексов по сушке и брикетированию угля и гидролизного лигнина.

 

           

^ Наверх