EN
Dövri maye yataqlı yanma müasir enerji istehsalında tam yanma effektinə nail olmaq üçün ən effektiv texnologiyalardan biridir. Ənənəvi sabit yataqlı sistemlərdən fərqli olaraq, bu irəli yanma üsulu yanacaq zərrəciklərinin uzun müddət yanma havası ilə təmas etdiyi bir mühit yaradır və nəticədə bərk yanacağın demək olar ki, tam şəkildə istifadə edilməsini təmin edir. Bu texnologiyanın üstün performansının səbəblərini başa düşmək üçün həm kömür, həm də biomassa tətbiqlərində yüksək səmərəliliyi və az yanmamış karbon itkilərini təmin edən əsas mexanizmləri araşdırmaq lazımdır.
Sıvılaşdırılmış yataq sobalarının üstün yanma səmərəliliyi, xüsusilə kömür, biomassa və tullantı kimi yanması çətin olan yanacaqlar üçün istilik enerjisi hasilatını inqilabi dərəcədə dəyişdirib. Tam yanma prosesi – bu, elektrik stansiyasının mənfəəti, ekoloji tələblərə uyğunluq və sistem etibarlılığı üçün birbaşa təsir göstərən əsas operativ hədəfdir. Yanma tam baş vermədikdə, yanmamış karbon ya uçan qülünc kimi qaçır, ya da alt qülünc kimi çökməyə başlayır; bu da enerji alınmasının azalmasına və atıqların zəruri çıxarılmasının qiymətinin artmasına səbəb olur. Bu məqalə tam yanma prosesini təmin edən elmi prinsipləri və bu texnologiyaya böyük miqyaslı enerji hasilatında üstünlük verilməsinə səbəb olan operativ üstünlükləri araşdırır.
Turbulent Qarışma və Uzadılmış Qalma Müddəti
Dövriyyənin Necə Optimal Yanma Şəraitləri Yaratdığını
Dövri maye yataqlı yanma texnologiyasının əsas üstünlüyü yanacaq zərrəcikləri ilə yanma havası arasında intensiv qarışdırma təmin etmə qabiliyyətindədir. Dövri sistemdə mayeləşdirici havanın yüksək sürəti (adətən 4–8 m/s) yanacaq zərrəciklərini yanma kamerasında çökməyə imkan vermədən havada asılı vəziyyətdə saxlayır. Bu asılı vəziyyət zərrəciklərin yaşayış müddəti ərzində davamlı dövrlənməsinə və təmiz oksigenlə təkrar-təkrar qarşılamağı təmin edir. Ənənəvi sobalarda kömürün yanması tez-tez yanacağın hava ilə məhdud təmasa malik ölü zonalarda çökməsi səbəbindən tam yandırılmama problemi ilə üzləşir. Dövri dizayn isə zərrəciklərin aktiv asılı vəziyyətini və dövrlənmə nümunələrini saxlayaraq bu ölü zonaları aradan qaldırır.
Zərrəciklərin dövrlənmə mexanizmləri
Siklon ayırıcılar dövri maye yataqlı qazanların səmərəliliyində əsas rol oynayır. Bu cihazlar yanma kamerasından çıxan yanacaq zərrəciklərini tutur və onları sobaya geri qaytararaq, yalnız çəkiliyin təmin edə biləcəyindən çox daha uzun effektiv qalma müddətini təmin edən bir dövri döngə yaradır. Tək bir yanacaq zərrəciyi tamamilə yandırılana qədər yanma zonası içində bir neçə dəfə dövr edə bilər. Bu dövri hərəkət, beləliklə, az uçucu kömür komponentləri və biomassa zərrəciklərinin bir neçə dəfə yandırılma şansı əldə etməsini təmin edir. Biomassa enerjisi çevrilmə sistemləri xüsusilə bu mexanizmdən faydalanır, çünki ağac, kənd təsərrüfatı qalıqları və digər üzvi materiallar yanma nöqtəsinə çatmazdan əvvəl kifayət qədər quruma və qazlaşdırma tələb edir. Uzadılmış dövri yol bu materialların kifayət qədər istilik təsirinə məruz qalmasını təmin edir.
Temperaturun bərabərliyi və termiki mühit
Sabit yanma yatağı temperaturunun idarə edilməsi
Tam yanma prosesi, sabit və optimal yanma temperaturunun saxlanılmasına əsaslanır. Dövr edən maye yataqlı yanma sistemləri bu şərti yataq materialının (adətən qum və ya kalsium karbonat) böyük istilik tutumundan istifadə edərək təmin edir; bu material yanacaq zərrəcikləri ilə birlikdə dövr edilir. Bu böyük istilik tutumu, temperatur qradiyentlərinin minimuma endirildiyi termiki sabit mühit yaradır. Konvensional qazanlarda kömür yanma texnologiyası tez-tez lokal isti nöqtələr və soyuq sahələr yaradır ki, bu da soyuq zonalarda qeyri-tam yanmaya səbəb olur. Dövr edən maye yataqlı sistemin bərabər temperatur sahəsi yanacaq zərrəciklərinin sobanın içində vertikal və ya horizontal hansı mövqedə olmalarından asılı olmayaraq eyni şəkildə əlverişli yanma şəraitinə məruz qalmalarını təmin edir.
Yanma zonası boyu oksigenin mövcudluğu
Oksigen konsentrasiyası, havanın çoxsaylı nöqtələrdən daxil edilməsi və intensiv sirkulyasiya nəticəsində yanma kamerasının tamamında sabit şəkildə mövcuddur. Qaynar yataq sobalarının səmərəliliyi bu oksigen bərabərliyinə asılıdır, çünki lokal oksigen azalması hissənən yanmış karbonun tam oksidləşməsinə mane olar. Bərk yataq materialı yanma enerjisini bərabər şəkildə paylamaq üçün istilik ötürücüsü kimi işləyir, eyni zamanda sirkulyasiya hərəkəti təzə havanın davamlı olaraq yanacaq səthləri ilə qarşılaşmasını təmin edir. Biomass enerjisi çevrilmə sistemləri bu sabit oksigen təchizatına ehtiyac duyur, çünki heterojen yanacaq zərrəcikləri (ağac çırpıntıları, qabığı, saman) müxtəlif yanma xüsusiyyətlərinə malikdirlər. Oksigenin bərabər mövcudluğu bu fərqləri aradan qaldırır və hər bir zərrəcik növü üçün kifayət qədər oksidlanıcı təmin edir.
Kimyəvi kinetika və yandırmanın sürətləndirilməsi
Optimal şəraitlər vasitəsilə reaksiya sürətinin artırılması
Yanacağın oksidləşməsinin kimyəvi kinetikası dövri maye yataqlı yanma ilə yaradılan xüsusi şəraitdə sürətlənir. Daha yüksək temperaturlar (adi olaraq 800–900 dərəcə Selsi) və intensiv oksigen təchizatı soyuq, az turbulanslı ənənəvi yanmaya nisbətən reaksiya sürətlərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Kömür yanma texnologiyası bu yüksək temperaturlardan faydalanır, çünki daha yüksək molekulyar hərəkət karbonun oksidləşməsini sürətləndirir. Bu yüksək temperaturda qalma müddəti orta hesabla 5–10 saniyədir və bu, praktiki olaraq bütün uçucu maddələrin və sabit karbonun tamamilə oksidləşməsi üçün kifayət edir. Biomass enerji çevrilmə sistemləri də eyni şəkildə yüksək tamamlanma nisbətləri əldə edir, çünki mexaniki turbulens və termal enerjinin birləşməsi ağac strukturunu parçalayır və selluloz və lignin komponentlərinin tam istehlakını təmin edir.
Katalitik və əlavə təsirlər
Yataqda dövr edən əhəng daşı və ya qum zərrəcikləri həm istilik daşıyıcı, həm də reaksiya katalizatoru kimi işləyir. Bu inert materialar yanacaq zərrəciklərinin təmas etməsi üçün geniş səth sahəsi təmin edir və ümumi reaksiya interfeysini artırır. Əgər yataq materialı kimi əhəng daşı istifadə olunursa, onun qələvi xassələri bəzi oksidləşmə reaksiyalarını gücləndirə bilər və beləliklə, maye yataqlı qazanların səmərəliliyini artırır. Kömür yanma texnologiyası da fayda görür, çünki kömürdəki mineral məzmun (kül) yataq materialı ilə təmas edir və səth reaksiyaları vasitəsilə karbonun daha tam yandırılmasını təmin edir. Biomassa enerjisi çevrilmə sistemlərində isə mineralla təmas nöqtələrinin çoxluğundan dolayı rezistent karbon birləşmələri də sobadan uçan kül kimi çıxmadan əvvəl tamamilə oksidləşir.
Tez-tez verilən suallar
Niyə kömür yanma texnologiyası yüksək yandırma səviyyələri üçün dövr edən sistemlər tələb edir?
Sabit yataqlı kömür yanma sistemlərində yanacaq çökməyə buraxılır və oksigenin girişinin məhdud olduğu zonalar əmələ gətirilir; nəticədə yanmamış karbon külün içində qalır. Dövri mayeləşdirilmiş yataq yanması isə hissəcikləri davamlı olaraq asılı vəziyyətdə saxlayaraq onları təkrar dövriyəyə salır, beləliklə hər bir parçanın tam oksidləşmə üçün kifayət qədər havaya və temperatur şəraitinə məruz qalmasını təmin edir. Təkrar dövriyə hissəcikləri yanma zonası ilə bir neçə dəfə keçirir; bu da qeyri-tam yanmanın demək olar ki, tamamilə aradan qaldırılmasına səbəb olur və adi sistemlərlə müqayisədə mayeləşdirilmiş yataq sobalarının səmərəliliyini 3–5 faiz nöqtəsi qədər artırır.
Biomass enerjisinin çevrilməsi dövri sistemlərdə necə fərqlənir?
Biomass yanacaqlarının sıxlığı, forması və yandırma xüsusiyyətləri çox dəyişkəndir; bu da statik yataqlarda tam yandırmanı çətinləşdirir. Dövrədə axan maye yatağı yandırması bu dəyişkənliyi birləşdirərək yanacağın heterogenliyini aradan qaldıran bərabər istilik və kimyəvi şərait təmin edir. Uzadılmış qalma müddəti və davamlı dövri çevrilmə yavaş yanan biomass komponentlərinə (qalın qabığa malik ağac, yüksək nəmli çubuqlar) tam yandırma üçün kifayət qədər isidilmə və oksigen təmasını təmin edir. Bu uyğunlaşma keyfiyyəti dövrədə axan sistemləri tullantı ağacı, kənd təsərrüfatı qalıqları və qarışıq biomass axınları üçün üstün edir.
Tam yanacaq yandırmasından praktiki işlətmə üstünlükləri nədir?
Dövri yataq yanma ilə tam yanma əldə etmək birbaşa istilik səmərəliliyini artırır, kül atılması həcmini azaldır, yanmamış karbon itkilərini minimuma endirir və qanunvericiliklərə uyğunluğu yaxşılaşdırır. Yanmamış karbonun aşağı miqdarı birlik yanacaqda daha çox enerjinin çıxarılmasını deməkdir ki, bu da işlətmə xərclərini azaldır. Tam yanma həmçinin karbon monoksid və tüstü emissiyalarını azaldır və ekoloji performansı dəstəkləyir. Kömür yanma texnologiyaları və ya biomassa enerjisi çevrilmə sistemlərini idarə edən operatorlar üçün tam yanma istilik sürəti, megavatt-saat başına yanacaq xərci və ekoloji uyğunluq marjlarında ölçülməsi mümkün olan yaxşılaşmalar deməkdir.
