1598005426-3a8e62b819d30b4177bf436fefc2ba03 (811212), страница 15
Текст из файла (страница 15)
. . у,з ал...о,в Мелкие Грубые 21 7,6 12,4 8,3 16,7 20,6 24,4 23,8 25,5 39,7 Основное условие избежания взрыва при розжиге топки состоит в том, что перед подачей пыли в пылевые горелки топочное устройство разогревается до такой степени, что температура в топочной камере достигает 900 'С. Разогревание топки может быть достигнуто путем сжигания в топочном устройстве древесного топлива, мазута или природного газа. Для этой цели на фронтальной стенке топки монтируются газомазутные горелки. Таким образом, фракционный состав опилок и шлифовальной древесной пыли существенно различен.
Основная часть опилок от лесопильной рамы имеет размер частиц больше 2 мм. Это позволяет успешно сжигать опилки в слоевых топках. Незначительное содержание в опилках частиц размером менее ! мм делает маловозможным образование аэрозолей опилок с взрывоопасной концентрацией. Состав фракции древесной пыли, образующейся на одних и тех же станках, существенно варьирует в зависимости от свойств обрабатываемого материала, его влажности, зернистости шлифовальной шкурки и т. п. Однако размер ее частиц изменяется в пределах от 40 до 500 мкм, причем средний размер частиц меныпе 250 мкм. Столь высокая степень дисперсности шлифовальной пыли обусловливает возможность образования аэрозоля этой пыли взрывоопасной концентрации.
Сжигание шлифовальной пыли по этой причине в топочных устройствах слоевого типа недопустимо по условию исключения возможности ее взрывов и вспышек в топочной камере и газовом тракте котла. Сжигание древесной шлифовальной пыли может быть организовано только во взвешенном состоянии по факельному или циклонному способу. 5.5. СЖИГАНИЕ ДРЕВЕСНОИ ШЛИФОВАЛЬНОИ ПЫЛИ ФАКЕЛЬНЫМ СПОСОБОМ Принципиальная схема сжигания пылевидных древесных отходов высокой дисперсности приведена на рис. 13. Древесная пыль от места ее образования подается пневмотранспортом в циклон 9, где от нее отделяется транспортируюший воздух, а пыль ссыпается в сборочный бункер д, в котором установлен ворошитель 7, ликвидирующий зависание и сводообразованис этого материала в бункере. Из сборочного бункера пыль питателем б подается в загрузочную воронку, подхватывается воздухом, засасываемым вентилятором 5, и далее направляется в пылевые горелки, установленные в топочных камерах котлоагрегатов 1.
Рис 13. Принципиальная схема факельного сукигания древесной пыли: 7 — котлоагрегагы; У вЂ” пылевые горелка; 3 — газомааугные горелкн; б — пылепровод; б — венгнлягар подачн пылеваздушной смеси, б — пнгагсль; 7 — ворошнгель; б — сборочный бункер; У вЂ” цнклон; уб — взрывной клапан Для экономичного сжигания пыли необходимо так отрегулировать систему пневмотранспорта пыли от сборочного бункера к топочным устройствам, чтобы коэффициент избытка воздуха после топки находился в пределах а= 1,2... 1,3.
При наличии в пыли крупных древесных частиц, выпадаюших из факела на под топочной камеры, целесообразно устаповить на нем дожигательную колосннковую решетку и подвести снизу воздух для дожигания выпавших частиц. Древесно-шлифовальная пыль, кроме частиц древесины, содержит абразивные частицы, отпавшие от поверхности шлифовальной шкурки.
При сжигании древесно-шлифовальной пыли факельным способом в топочных камерах котлоагрегатов типа ДКВр на стенках камер образуются сплавленные стекловидные шлаки высокой механической прочности. Удаление этих шлаков требует больших трудовых затрат и связано с длительными простоями котлоагрегатов. '4 74 00 Массовая концентрация азросмеси, кг!кг Средняя скорость воздуха, м7с трвнсяорткруемыя матернав ! 4...16 17...18 25...38 0,2...0,6 0,2...0,7 1,5 23...36 1,5 10 70 т0 40 00 Кто, 02 03 04 00 00 07 .л 22...34 1,55 (5.3) (5.1) 70 Ч1 56.
РАСЧЕТ ПНЕВ84АТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ В ТОПКУ ДРЕВЕСНОЙ ПЫЛИ И ОПИЛОК Вопрос использования пневматической подачи в топку древесной пыли и опилок для сжигания их факельным способом составил предмет многочисленных дискуссий, Многие специалисты-теплотехники до сих пор считают, что факельный способ сжигания мелких древесных отходов при подаче их в топку пиевмотранспортным устройством неприемлем вообще, поскольку количество подводимого при этом воздуха определяется условиями транспортирования топлива по трубам, а не условиями эффективного сжигания его в топочном устройстве. Настоящий расчет имеет целью доказать, что возможно обеспечить надежную подачу древесной пыли и опилок в топку пнев- 26. Средняя скорость воздуха в трубах пневмотранспорта и допускаемая массовая концентрация Опилки Стружка Технологическая щепа из стволовой древе- сины влажностью В'Р =- 38...41 о4, полу- чаемая на дисковых рубительных машинах А3-01, АЗ-02 Технологическая щепа из отходов лесозаго- товок влажностью Гг'Р = 38..
М1 о4, полу- чаемая на барабанной рубительной машине ДУ-2 Технологическая щепа из стволовой лреве- сины и отходов лесопилсния влажностью В'Р =. 38...41 ай, полученная на рубитель- ных машинах АЗ-11 и АЗ-!2 мотранспортной установкой при обеспечении сжигания их с оптимальными параметрами процесса. В качестве исходных данных приведем рекомендуемые скорости движения воздуха в трубах пневмотранспорта и массовые концентрации аэросмеси (табл. 25). Массовой концентрацией аэросмеси называют отношение производительности установки к расходу воздуха.
Массовая концентрация определяется по формуле р, = сг,/6„ где !х — массовая концентрация аэросмеси, кг/кг; гу, — производительность установки, кг/с; сг„— расход воздуха, кг/с. Коэффициент избытка воздуха а, массовая концентрация аэросмеси р и теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива /.о в кг/кг взаимосвязаны следующим уравнением: сс = (5.2) и!о Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорании 1 кг топлива (кг/кг) можно подсчитать по формуле 1о О!15СР+0 342НР 0 04310Р где Ср; Нр; Ор — содержание на рабочую массу соответственно углерода, водорода и кислорода, а/о.
Рис. 14. Зависимость возможного коэффициента избытка воздуха от влаж. ности древесной пыли в концентрации аэросмеси Рис. !5. Зависимость концентрации аэросмесн и теоретически необходимого количества воздуха от влажности древесной пыли С учетом этих зависимостей коэффициент избытка воздуха можно определить по уравнению 1 р (О 115СР -! 0 342НР— 0 04310Р) Подсчитанный по этой формуле коэффициент избытка воздуха для различных концентраций аэросмеси показан в виде графиков для различной влажности рабочего топлива (рис. 14). Анализ результатов произведенных расчетов позволяет сделать вывод, что возможный коэффициент избытка воздуха по условиям транспортирования топлива при концентрации р=0,3 кг/кг ниже коэффициента избытка воздуха, определяемого из условия минимальных тепловых потерь.
Как известно, при сжигании древесной пыли и опилок в факеле максимальный коэффициент избытка воздуха по условию минимальной суммы тепловой по- терн на химическую неполноту сгорания и потери тепла с отходящими газами составляет примерно а=!,2. Принимая максимальное значение коэффициента избытка воздуха равным а=1,2, можно определить зависимость концентрации аэросмеси от влажности топлива по формуле 1 Р 1,2 (О, 113СР +. 0,342НР— 0,04310Р) График зависимости концентрации аэросмеси при максимальном коэффициенте избытка воздуха от влажности топлива показан на рис. 15.
График этого рисунка наглядно иллюстрирует, что на всем диапазоне влажности топлива от 10 до 50 %, необходимая для эффективного сгорания, концентрация аэросмеси не превышает 0,3 кг/кг, что ниже предельного значения этого показателя по табл. 26 равного 0,6 кг/кг. Весьма сложной при сжигании древесной пыли и опилок является задача регулирования котельной установки.
При решении этой задачи условие поддержания оптимального режима горения противоречит условию необходимости обеспечить потребную скорость воздуха в пневмопроводах при уменьшении расхода воздуха, необходимого для сжигания. Как видно из табл. 26, максимальная скорость воздуха достигает 38 м/с, а минимальная равна 14 м/с. Для обеспечения возможности регулирования процесса сжигания стружек, опилок и древесной пыли расчет диаметра трубопровода надо вести из условия, что при минимальной теплопроизводнтельиости котлоагрегата скорость воздуха в трубе пневмотранспорта для опилок и пыли должна быть равна 14, а для стружки 17 м/с.
При номинальной производительности котлоагрегата скорость воздуха в трубе пневмотранспорта при этом не должна превышать 36... 38 м/с. 3.7. ОРГАнизАция сжиГАния дРеВеснОЙ ШЛИФОВАЛЬНОП ПЫЛИ ФАКЕЛЬНЫМ СПОСОБОМ Организация на предприятии сжигания древесно-шлифовальной пыли в топочных устройствах паровых и водогрейных котлов требует проектирования системы подачи пыли в котельную от мест ее образования, включая сборочный бункер, устройство отбора из него пыли, а также системы подачи пыли в топочные устройства для сжигания.
При выполнении указанных проектных работ должны быть учтены правила по взрывобезопасности всех узлов и системы в целом. Выполнение монтажных работ целесообразно поручать специализированным монтажно-наладочным организациям. 72 Преимуществами факельного способа сжигания древесношлифовальной пыли являются: возможность сжигать пылевидные древесные отходы вместе с газом и мазутом при влажности пыли до 25 з!а, незначительный объем работ по реконструкции котлоагрегатов при приспособлении их для сжигания пылевидного топлива; возможность оптимизации параметров пневмотранспортиой подачи пылевидного топлива и его сжигания на номинальном режиме. Однако факельное сжигание древесно-шлифовальной пыли не лишено и существенных недостатков.
К ним относятся: образование на стенках топок сплавленного шлака высокой прочности, что приводит к длительным простоям котлов и значительным затратам труда при удалении шлака; трудность регулнрования нагрузки котла с поддержанием оптимального соотношения топлива и воздуха. Факельный способ сжигания пылевидного топлива рекомендуется применять для сжигания чистых опилок с относительно небольшой добавкой шлифовальной пыли.
6. ЦИКЛОННЫЙ СПОСОБ СЖИГАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ 6.1. ОснОВные пРинципы циклОннОГО СЖИГАНИЯ Впервые цпклонный процесс сжигания как основа организации сжигания топлива во взвешенном состоянии был предложен проф. Г. Ф. Кнорре. Сущность циклонного процесса заключается в том, что сжигание мелкого топлива локализуется в цилиндрической топочной камере, где посредством подвода воздуха тангенциально внутренней поверхности камеры создается интенсивное вращательное движение воздуха, продуктов горения и взвешенных в этой газовой среде частичек топлива.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
