Ինչն է ապահովում ստաբիլ շիկացված շերտի այրման գործընթացը ցածր բեռնվածության ժամանակ

Ջրային ստվերավորման այրումը համարվում է արդյունաբերական էներգիայի արտադրության և ջերմության վերականգնման կիրառումների համար ամենահուսալի ջերմային փոխակերպման տեխնոլոգիաներից մեկը: Այդ տեխնոլոգիան տարբերվում է սովորական ցանցավոր այրման համակարգերից, քանի որ այրման ջրային ստվերավորման միջոցով հասնում է բացառիկ կայունության շատ լայն շահագործման տիրույթում, հատկապես ցածր բեռնվածության ժամանակ, երբ շատ սովորական boilery-ներ դժվարանում են ամբողջական այրում իրականացնել և կորցնում են արդյունավետությունը: Այս կայունությունը հնարավորող մեխանիզմների հասկացումը կարևոր է շահագործողների համար, որոնք ձգտում են հուսալի աշխատանքի, նվազեցված միացությունների և կանխատեսելի վառելիքի ճկունության հասնել պահանջկոտ արդյունաբերական միջավայրերում:

Շրջանային հեղուկացված շերտի թեփի հիմնարար առավելությունը կայանում է նրա կարողության մեջ՝ պահպանել այրման ինտենսիվությունը և ջերմափոխանակման համասեռությունը, նույնիսկ երբ վառելիքի մուտքը զգալիորեն նվազում է նոմինալ հզորությունից ցածր։ Այս կայունությունը բխում է հեղուկացված շերտի սեփական խառնման բնութագրերից, որտեղ պինդ վառելիքի մասնիկները մնում են վերև շարժվող օդի հոսանքում կախված, ստեղծելով անընդհատ շփում այրման օդի հետ և թույլ տալով գրեթե ամբողջական օքսիդացում բեռնվածության փոփոխություններից անկախ։

Ցածր բեռնվածության ռեժիմում շերտի կայունության ֆիզիկան

Համասեռ խառնում և ջերմային զանգված

Շրջանային հեղուկացված շերտի թեփի մեջ վառելիքի, մոխրի, կրաքարի և ակտիվ չլինող պինդ մասնիկների խիտ խառնուրդը ստեղծում է մեծ ջերմային զանգված, որը մեղմացնում է ջերմաստիճանի տատանումները՝ այրման արագությունների նվազման դեպքում: Այս ջերմային պաշարը կանխում է ջերմաստիճանի սովորական անկումը, որն ընդհանուր առմամբ տեղի է ունենում ֆիքսված ցանցի համակարգերում բեռնվածության նվազեցման ժամանակ: Մասնիկների ցիկլոնից վերադարձը այրիչին ապահովում է տաք մասնիկների անընդհատ խառնումը մտնող սառը օդի հետ՝ պահպանելով համեմատաբար համասեռ շերտի ջերմաստիճաններ 800–950 աստիճան Ցելսիուսում՝ նույնիսկ այն դեպքում, երբ վառելիքի մատակարարման արագությունը նվազում է մինչև լիարժեք բեռնվածության 30 կամ 40 տոկոսը:

Լրացուցիչ օդի բաշխում և թթվածնի առկայություն

Հեղուկացված ստվերային այրման համակարգերը աշխատում են 20–35 տոկոս ավելցուկային օդի պայմաններում, որը երաշխավորում է թթվածնի առկայությունը այրման գոտու ամբողջ երկայնքով՝ անկախ վառելիքի մուտքի պահաժամանակյա փոփոխություններից: Այս համեմատաբար մեծ օդի արժեքը կանխում է վառելիքով հարուստ տեղային շրջանների առաջացումը, որոնք կարող են առաջացնել ամբողջական չլինելու այրման արդյունքներ և թույլ տալ արագ ջերմության ազատագործում վառելիքի հանկայնացված աճի դեպքում: Շրջանային հեղուկացված ստվերային boilery-ի դիզայնը բաշխում է այրման օդը մի քանի ներմուծման կետերի միջոցով այրիչի բարձրության երկայնքով, ստեղծելով շերտավորված գոտիներ, որտեղ թռչուն նյութերը արագ են այրվում ստորին հատվածներում, իսկ ածխածնի օքսիդացումը շարունակվում է ավելի բարձր մակարդակներում՝ ապահովելով այրման ինտենսիվությունը ցածր բեռնվածության անցումային ռեժիմներում:

Հեղուկացված ստվերային այրման մթնոլորտային արտանետումների վերահսկումը մասնակի բեռնվածության ժամանակ

Կրաքարի ներմուծում և ծծումբի կապում

Հեղուկացված շերտի այրման արտանետումների վերահսկման ամենակարևոր առավելություններից մեկը համակարգի բնական ունակությունն է ծծմբի երկօքսիդը կլանելու ամբողջ բեռնվածության շրջանակներում՝ առանց բարդ ստորին հոսանքի սարքավորումների անհրաժեշտության: Այրիչի մեջ ներարկված կրաքարի մասնիկները ուղղակիորեն փոխազդում են SO2-ի հետ 850 աստիճանի Ցելսիուս ջերմաստիճանում, և այս ռեակցիայի արագությունը մնում է համեմատաբար կայուն, անկախ նրանից, թե վառարանը աշխատում է լիարժեք հզորությամբ, թե 40 տոկոս բեռնվածությամբ: Շրջանային հեղուկացված շերտի boilery-ում պինդ մասնիկների երկարատև կայունությունը ապահովում է, որ նույնիսկ փոքր քանակությամբ կրաքար հասնի բավարար ծծմբի կլանման, ապահովելով ծծմբի երկօքսիդի արտանետումների մակարդակը 200 մգ/Նմ³-ից ցածր՝ առանց ծխախոտի գազերի ծծմբի վերացման մաքրիչների:

Ազոտի օքսիդների առաջացումը և ճնշումը

Շատրվանային շերտի այրման արտանետումների վերահսկումը լուծում է NOx-ի առաջացման հարցը երեք մեխանիզմներով. ցածր այրման ջերմաստիճաններ, որոնք ճնշում են ջերմային NOx-ը, վերահսկվող օդի ստագինգը, որը նվազեցնում է վառելիքի պատճառով առաջացած NOx-ը, և արագ խառնումը, որը կանխում է տեղական բարձր ջերմաստիճանների գոտիների առաջացումը: Ցածր հզորության ռեժիմում աշխատելիս վառելիքի մուտքի նվազումը բնականաբար պահպանում է ցածր գագաթնային ջերմաստիճաններ՝ սովորաբար 100–150 °C-ով ցածր, քան լիարժեք հզորության պայմաններում, ինչը ուղղակիորեն նվազեցնում է NOx-ի արտադրությունը 40–60 %-ով՝ համեմատած սովորական փոշիացված ածուխի թրթռիչների հետ: Շրջվող շատրվանային շերտի թրթռիչը առանց ընտրողական կատալիտիկ նվազեցման սովորաբար ապահովում է ազոտի օքսիդների արտանետումներ 150–250 մգ/Նմ³ միջակայքում, ինչը հնարավորություն է տալիս արդյունավետ կերպով համապատասխանել խիստ շրջակա միջավայրի ստանդարտներին:

Շատրվանային շերտի այրման արդյունավետության բարելավումը նվազեցված հզորության դեպքում

Այրման ամբողջականություն և չայրված ածուխ

Շատրվանային մեջտեղում այրման արդյունավետության բարելավումները սկսվում են հիմնարար առավելությամբ՝ ամբողջ բեռնվածքի շարքում վերջնական վերացման մոտ վիճակում վառելիքի օքսիդացիայով: Շրջանային շատրվանային մեջտեղի մեջ վառելիքի մասնիկների և այրման օդի անընդհատ խառնուրդը գործնականում վերացնում է մնացորդային ածուխը ստորին մասի մեջ, ինչը նվազեցնում է արդյունավետությունը ցանցավոր այրման համակարգերում, երբ բեռնվածքը 60 տոկոսից ցածր է: Փորձարկումների արդյունքները համապատասխանաբար ցույց են տալիս 98,5 տոկոսից բարձր այրման արդյունավետություն 50 տոկոս բեռնվածքի դեպքում, իսկ համարժեք փոշիացված ածխի միավորների համար այն կազմում է 94–96 տոկոս, այսպիսով վերականգնելով 2–4 տոկոսային միավոր ջերմային ելք, որը այլապես կկորցվեր որպես զգայնային ջերմություն չօքսիդացված ածխի տեսքով:

Ջերմափոխանակման բարելավում և մեջտեղի խտության կառավարում

Մասնիկների խիտ մակարդակը շրջանառող հեղուկացված շերտի թանգարանում ստեղծում է բացառիկ ջերմափոխանակման գործակիցներ՝ սովորաբար 100–150 Վտ/մ²Կ վառարանի պատերի վրա, որոնք մնում են գրեթե հաստատուն՝ անկախ արտադրողականության նվազեցումից: Փոքր բեռնվածքի ռեժիմում շահագործողները պահպանում են շերտի խիտության կայունությունը՝ օդի արագության և մասնիկների շրջանառության արագության ճշգրիտ կարգավորմամբ, ինչը պահպանում է մասնիկների և ջերմափոխանակման մակերևույթների միջև մշտական շփումը: Հեղուկացված շերտի այրման արդյունավետության բարելավումը հետագայում ավելի է աճում ստորին այրիչի բաժնում խիտ փուլի գործառույթի շնորհիվ, որտեղ տեղական մասնիկների խիտությունը հասնում է 100–150 կգ/մ³, ստեղծելով ճառագայթային ջերմափոխանակում, որը լ допլեմենտար է կոնվեկտիվ մեխանիզմներին և պահպանում է ջերմության հեռացման արագությունը՝ համեմատաբար այրման ինտենսիվության, այլ ոչ թե վառարանի գազի արագության հետ:

Արդյունաբերական շահագործման գործնական հետևանքներ

Բեռնվածքի հետևման կարողություն և ցանցի աջակցություն

Արդյունաբերական շահագործողները ավելի ու ավելի շատ են ճանաչում, որ ստացիոնար շերտի այրման կայունությունը ցածր բեռնվածքի ժամանակ թույլ է տալիս արագ պատասխանել ցանցի հաճախականության շեղումներին և պահանջների փոփոխություններին՝ առանց վտանգելու վառելիքի օգտագործման արդյունավետությունը կամ շրջակա միջավայրի վրա ունեցած ազդեցությունը: Շրջանային ստացիոնար շերտի boilерը կարող է 15–20 րոպեում իջեցնել իր արտադրողականությունը 100 %-ից մինչև 40 %՝ պահպանելով այրման արդյունավետությունը 98 %-ից բարձր և ծծմբային երկօքսիդի արտանետումները կարգավորող սահմանափակումներից ցածր: Նման բեռնվածքի ճկունությունը հնարավոր չէ սովորական ստոկերային կամ ցանցավոր այրման համակարգերում, որտեղ նման դեպքերում արդյունավետությունը նվազում է մինչև 85–90 %, իսկ արտանետումները տատանվում են, ինչը ստացիոնար շերտի այրումը դարձնում է նախընտրելի ընտրություն այն հաստատությունների համար, որոնք աջակցում են վերականգնվող էներգիայի ինտեգրմանը և դինամիկ ցանցային ծառայություններին:

Վառելիքի ճկունություն և ծախսերի օպտիմալացում

Հեղուկացված շերտի այրման ներքին կայունությունը հնարավորություն է տալիս արդյունավետ օգտագործել բարդ վառելիքներ՝ ներառյալ ցածր որակի ածուխ, նավթային կոկս, կենսազանգվածի խառնուրդներ և թափոններից ստացված վառելիք, առանց տարբեր բեռնվածության պայմանների համար առանձին սարքավորումների փոփոխությունների անհրաժեշտության։ Շրջանային հեղուկացված շերտի boilery ինքնաբերաբար հարմարվում է վառելիքի հատկությունների փոփոխություններին՝ փոխելով կրաքարի դոզավորումը և օդի բաշխումը, ինչը անգնահատելի է ապահովման անցումը ավելի ցածր արժեքով այլընտրանքային վառելիքների դեպքում։ Ցածր բեռնվածության ռեժիմում, երբ վառելիքի որակի տատանումները սովորաբար առաջացնում են սարքավորումների վնասում կամ շահագործման անկայունություն սովորական համակարգերում, հեղուկացված շերտի այրումը պահպանում է կայուն այրում և մթնոլորտ արտանետումների վերահսկում, ապահովելով սարքավորումների ներդրումների պաշտպանությունը և հնարավորություն տալիս կանխատեսելի շահագործման շահույթներ անկախ կերակրման նյութի բաղադրությունից կամ հասանելիությունից։

Հաճախակի տրվող հարցեր

Ինչու՞ է հեղուկացված շերտի այրումը պահպանում ջերմաստիճանի կայունությունը, երբ վառելիքի մուտքը նվազում է։

Շրջանային շարժման մեջ գտնվող պինդ մասնիկների ջերմային զանգվածը և ցիկլոնից վերադարձվող տաք մասնիկների անընդհատ շրջանային շարժումը մի մեծ ջերմային պաշար են ստեղծում, որը թույլ է տալիս մեղմել ջերմաստիճանի փոփոխությունները: Նույնիսկ երբ վառելիքի մատակարարումը նվազում է, այդ տաք պինդ մասնիկները, որոնք շրջանային շարժման մեջ են գտնվում մեջտեղում, պահպանում են այրման ինտենսիվությունը և մեջտեղի ջերմաստիճանը՝ կանխելով այն ջերմաստիճանի անկումը, որը բնորոշ է ֆիքսված ցանցի համակարգերին: Այս ջերմային մեղմացումը, որը միավորված է ավելցուկային այրման օդի առկայության և մասնիկների համասեռ խառնման հետ, ամբողջ բեռնվածության շրջանակում (100-ից մինչև 30 տոկոս) պահպանում է մեջտեղի համեմատաբար համասեռ պայմանները:

Ինչպե՞ս է շրջանային հեղուկացված մասնիկների թերմոստատը նվազեցնում արտանետումները ցածր բեռնվածության ռեժիմում:

Շատրվանային շերտի այրման մթնոլորտային ազդեցության վերահսկումը իրականացվում է մի քանի ինտեգրված մեխանիզմների միջոցով. կրաքարի ներմուծումը անմիջապես կապում է ծծմբի երկօքսիդը այրիչում՝ առանց կախվածության բեռնվածքից, պինդ մասնիկների երկարաձգված կայունության ժամանակը ապահովում է վառելիքի ածխածնի ամբողջական օքսիդացումը, իսկ շատրվանային շերտի այրման բնորոշ ցածր գագաթնային ջերմաստիճանները 40–60 տոկոսով ճնշում են ազոտի օքսիդների առաջացումը՝ համեմատած փոշիացված ածխի համակարգերի հետ: Ցածր բեռնվածքի անցումների ժամանակ այս մեխանիզմները մնում են արդյունավետ, քանի որ դրանք կախված են պինդ մասնիկների խառնման և քիմիական ռեակցիաներից, այլ ոչ թե գազի արագությունից կամ վառարանի կայունության ժամանակից, ինչը ապահովում է մթնոլորտային սահմանափակումների պահպանումը ամբողջ շահագործման տիրույթում:

Ի՞նչ բարելավումներ են տեղի ունենում շատրվանային շերտի այրման արդյունավետության մեջ, երբ էլեկտրակայանները աշխատում են 50 տոկոսից ցածր բեռնվածքի դեպքում:

Շատրվանային սեղանի այրման արդյունավետության բարելավումը նվազեցված բեռնվածության դեպքում ներառում է այրման ամբողջականության 98,5 տոկոսից ավելի մեծ արժեք, քանի որ մասնիկների մշտական կախված վիճակում լինելը վերացնում է չայրված ածխածինը, ջերմափոխանակման գործակիցների հաստատուն մնալը՝ 100–150 Վտ/մ²Կ միջակայքում՝ անկախ արտադրողականությունից, և խիտ փուլի գործառույթի պահպանումը՝ ապահովելով ճառագայթային ջերմափոխանակում, որը անկախ է գազի արագությունից: Այս մեխանիզմները թույլ են տալիս շրջվող շատրվանային սեղանի boilery-ներին պահպանել ջերմային արդյունավետությունը ամբողջական բեռնվածության ցուցանիշից 1–2 տոկոսային միավորով ցածր, վերականգնել 2–4 տոկոսային միավոր համեմատած սովորական միավորների հետ և հնարավորություն տալ շահույթաբեր գործառույթ այն ժամանակահատվածներում, երբ վառելիքի գները նպաստում են նվազեցված հզորության օգտագործմանը: