ВИКОРИСТАННЯ ЛУЗГИ РИСУ В ЯКОСТІ ПАЛИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Зараз дедалі явніше простежується тенденція усвідомлення керівниками реальних шляхів подолання кризи енергопостачання, наполовину обумовленого неефективним, марнотратним використанням паливних ресурсів та зневагою власними резервами.
Котли для спалювання лушпиння, подрібнених рослинних та інших горючих відходів
Використання лушпиння, відходів переробки зерна, деревних та інших горючих відходів дозволяє вирішити та зняти гостроту економічних питань багатьох промислових підприємств та значно знизити собівартість енергії.
Частим і небезпечним явищем у котлах, що спалюють лушпиння, і особливо гречану, є пожежі. Вони періодично виникають у димарях і золоуловлювачах у міру накопичення зерен, що не догоріли, і лушпиння. Через викид іскор та контакт з розпеченими димарями, в періоди горіння в них, пожежі можуть перекинутися і на прилеглі території. Практично на всіх обстежених котельнях при спалюванні лушпиння спостерігаються викиди іскор з димових труб, короба димоходів і золоуловлювальні іржаві циклони, покороблені від частих пожеж.
Для утилізації лушпиння та подрібнених горючих відходів нами пропонуються котли з вихровими топками. У вихрових топках завдяки аеродинамічній схемі забезпечується глибоке низькотемпературне випалювання горючих частинок з одночасним усуненням утворення внутрішньотопкових і натрубних відкладень, характерних для високотемпературних топкових процесів. Котельні установки дозволяють використовувати різні подрібнені рослинні відходи, наприклад, торф, тирсу і т.д.
Схема організації топкового процесу обґрунтована дослідженнями на стендах, фото.3, та чисельним моделюванням аеродинаміки з виявленням оптимальної геометрії топки,подачі дуття та ін, рис.4. Схема перевірена і придатна виготовлення нових котлів, а як і реконструкції котлів типу КЕ, ДКВр, ДЕ і Е. 1/9, рис.5, з паропродуктивністю від 0,5 до 25 т/год. Ккд котлів близько 82%.
Конструкція топки, організація топкових процесів і технічні рішення, що застосовуються, викладені у відповідних патентах РФ. Топка виконується за індивідуальним проектом (з урахуванням виду основного та резервного палива, типу котла та ін.) та вписується в наявний топковий обсяг, у тому числі із збереженням габаритів котла, рис.5. Це важливо, т.к. дозволяє обійтися мінімумом робіт під час реконструкції.
У котлах при організації топкового процесу за пропонованим способом, за вихровою топкою практично немає винесення іскор, інтенсивне горіння зосереджено в камері згоряння, фото.6. Температура у вихровій камері не перевищує рівня початку розм'якшення та інтенсивного сублімації золи. Продукти згоряння охолоджуються в топці, не містять липких, розплавлених частинок золи і можуть направлятися для охолодження конвективний газохід котла без небезпеки його зашлаковування.
За наявним досвідом дана вихрова технологія за рахунок забезпечення хорошого перемішування потоків може бути пристосована для допалювання горючих у шлаку виносі та хімнедожозі та підвищення економічності типових шарових котлів.
1. Котли парові (водогрійні) для спалювання лушпиння (гречана, рисова, соняшникова, тирса та ін. подрібнені відходи
Включаючи проекти реконструкції котельних установок і котлів паропродуктивністю 25 – 1 т/год для спалювання соняшникової, гречаної, рисової лушпиння та інших подрібнених рослинних відходів на маслозаводах, елеваторах та інших підприємствах з переробки с/г продукції, а також для спалювання деревних відходів та місцевихпалив.
2. Реконструйована котельна установка може бути підключена до конкретних технологій, що використовують тепло підприємства. У проекті крім реконструкції котла може бути розглянута високоефективна схема підготовки сушильного агента (повітря, з підігрівом від 30°С до 130°С) для підсушування потоку вихідного зерна. При цьому загальний ККД енерготехнологічної установки підвищується до 94%.
3. Як резервне паливо може використовуватися природний газ, мазут і тверде паливо.
6. Пальник резервного палива керується та працює з набором захистів та блокувань спільно з вентилятором за штатною схемою. Робота котла на лушпинні може бути автоматизована шляхом модернізації наявної схеми КВП.
7. Для очищення від золових відкладень пропонуються відпрацьовані на практиці схеми та пристрої, топка та трубні пучки оснащуються лючками та обдувними пристроями, включаючи генератор ударних хвиль.
8. Для практичного вирішення проблем пропонується проведення комплексу пусконалагоджувальних робіт зі складанням режимної картки та сервісне обслуговування. Видається економічний та ефективний регламент обслуговування обладнання.
На сьогодні схема реалізована в різних варіантах для спалювання лушпиння (на маслозаводах м. Урюпинськ – Е 16-24-350, ДКВр 4-13; м. Барнаул – КЕ-4-14, 2 шт., п. Бутурлінівка – КЕ-6 ,5-14, КЕ-4-14 та ін.) для спалювання деревних відходів (у ліспромгоспі м. Абаза – КВ-1,6, у промисловій котельні м. Бердська – ДКВр–10-13).
Вихрові топки для спалювання лушпиння
Спалювання в топках котлів малої та середньої потужності подрібнених рослинних відходів є суттєвою проблемою як через труднощі утримання легких вітрильних частинок у процесі їх випалювання, так і через можливість утвореннязначних відкладень золи в топці та котельних пучках. Крім того, при виносі частинок з топки виникає небезпека періодичних пожеж у димарях і золоуловлювачах котельної установки в міру накопичення в них недопалу, головним чином у вигляді зерен, що не догоріли.
Таким чином, для спалювання подрібнених рослинних відходів, у тому числі, лушпиння рису та соняшнику потрібна розробка спеціального котельно-топкового пристрою.
У топках застосовується низькотемпературний процес топки. Їхня аеродинамічна схема розроблена на основі принципів спалювання твердого палива в циклонних топках. За рахунок ефективного утримання лушпиння в топці забезпечується глибоке випалювання горючих із лушпиння з одночасним усуненням утворення внутрішньотопкових і натрубних відкладень, характерних для високотемпературних процесів топки.
У котлах при організації топкового процесу за пропонованим способом, за вихровою топкою практично немає виносу іскор, інтенсивне горіння зосереджено в камері згоряння (рис. 5.3). Температура у вихровій камері не перевищує рівня початку розм'якшення та інтенсивного сублімації золи. Продукти згоряння охолоджуються в топці, не містять липких, розплавлених частинок золи і можуть направлятися для охолодження в конвективний газохід відла без небезпеки його зашлаковування.
Котельна установка монтується за відповідним проектом компонування обладнання в котельні. Крім власне котла котельна установка включає:
- Будівельну частину котельні з фундаментами під обладнання. - Систему подачі лушпиння в котельню та видатковий бункер палива.повітроводи. - Золовловлювач та систему видалення золи із золоуловлювача та котла зі збірним бункером золи. - Димову трубу та тракт димових газів з димососом. - Теплову мережу, насоси, дренажі та ін. обладнання котельні з теплоспоживання . - Водопідготовче обладнання котельні. - Електричну частину та КВП котельної комірки. - Все це обладнання підбирається в проекті котельної комірки.
Вихрові топкові пристрої можуть мати різні модифікації, у тому числі для спалювання суміші палив (лушпиння та вугілля). Конструкція топок призначених для спільного спалювання двох видів палив складніша, оскільки крім введення пневмотранспортом лушпиння, з фронту котла додатково встановлюється закидувач твердого палива.
З сільськогосподарських відходів найбільш багаті на пентозани стрижні кукурудзяних качанів, бавовняне лушпиння і вівсяна лушпиння.
Хімічний склад основних видів рослинних відходів