مهما كان نوع غلاية الوقود الصلب ، تتمتع جميعها بمستوى عالٍ من الكفاءة ، وذلك بفضل تصميم ومبدأ الجهاز. في هذه الصفحة ، سننظر ونحاول فهم كيفية عمل غلايات الوقود الصلب. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين غلايات الوقود الصلب التقليدية وغلايات الوقود الصلب ذات الاحتراق الطويل في أنه في الحالة الثانية ، يستغرق الاحتراق وقتًا أطول بسبب مبدأ الاحتراق. لذلك دعونا نلقي نظرة على مبدأ تشغيل غلايات الوقود الصلب وكيف تعمل غلايات الوقود الصلب لفهم كيفية اختيار المرجل.
مبدأ تشغيل مرجل وقود صلب طويل الاحتراق.
عادة ، تعمل غلايات الوقود الصلب هذه على مبدأ "الاحتراق العلوي". كيف يعمل المرجل طويل الاحتراق؟ قبل أن يدخل الأكسجين مباشرة إلى الفرن ، حيث يحدث الاحتراق ، يتم تسخينه. يتم تسخينه لتقليل كمية نفايات الاحتراق في نهاية المطاف: السخام والرماد. يتم توفير الأكسجين ليس من أسفل إلى أعلى ، ولكن من أعلى إلى أسفل. وبالتالي ، لا تحترق إلا الطبقة العليا من الوقود الصلب المخزن في صندوق الاحتراق. نظرًا لحقيقة أن الهواء يدخل من الأعلى ، فإنه لا يخترق إلى أسفل وتكون عملية الاحتراق مستحيلة هناك. فقط الطبقة العليا من الوقود تحترق. عندما تحترق الطبقة العليا ، يتم تشغيل التغذية إلى الطبقة السفلية. لذلك ، تدريجياً ، مع تقدم الاحتراق ، يتم توفير الهواء بشكل أقل وأقل. بفضل هذا النهج ، تحترق الطبقة العليا من الوقود دائمًا ، وتظل الطبقة الموجودة أدناه سليمة حتى يحين دورها. هذا يسمح باستهلاك اقتصادي للغاية للوقود والتحكم في عملية الاحتراق. مع هذه التكنولوجيا يحترق الوقود الصلب لفترة طويلة جدًا.
هذه الغلايات ليست اقتصادية فحسب ، بل صديقة للبيئة أيضًا. بالطبع ، بشرط استخدام مواد بناء مقاومة للحريق ، والتي لن تضمن فقط أقصى كفاءة للغلاية ، وعزل الحرارة ، ولكن أيضًا الحماية من الحرائق المحتملة.
يمكنك أن تفهم بوضوح كيفية عمل غلاية الانحلال الحراري من هذا الفيديو:
تصنيف أجهزة الاحتراق
1
أجهزة احتراق الغلايات
جهاز الاحتراق أو الفرن هو جزء من وحدة مرجل مخصصة لتنفيذ عمليات الأكسدة الحرارية (احتراق الوقود) من أجل الحصول على منتجات احتراق عالية الحرارة. في الوقت نفسه ، يعمل الفرن كجهاز تبادل حراري يتم فيه نقل الحرارة عن طريق الإشعاع من منطقة الاحتراق إلى أسطح التسخين الإشعاعي.
بواسطة طريقة الحرق
الوقود ، وتنقسم جميع أجهزة الاحتراق إلى طبقة وغرفة (دوامة). في الأفران ذات الطبقات ، يتم حرق الوقود المتكتل الصلب في طبقة ملقاة على سطح دعم مماثل (انظر الشكل 1.1).
بواسطة حالة طبقة الوقود
تنقسم الأفران إلى طبقات ذات طبقة معلقة كثيفة - طبقة مميعة (TKS).
في أفران إشعال الغرفة
يتم احتراق الوقود الصلب الغازي والسائل والمسحوق باستخدام أجهزة رش خاصة ، وتسمى أيضًا المواقد.
يتم احتراق الوقود في أفران دوامة في الحالة المعلقة للوقود ، والتي تدعمها مجموعة شكل الغرفة والديناميكا الهوائية للعملية.
أفران طبقة ،
لاحتراق أنواع مختلفة من الوقود الصلب وتنقسم إلى داخلية وخارجية ، مع شبكات أفقية ومائلة.
تسمى الأفران الموجودة داخل بطانة الغلاية الداخلية.
تين. 1.1 طرق احتراق الوقود: أ - طبقات (طبقة كثيفة) ؛ ب - طبقات (طبقة مرجحة) ؛ в - غرفة في الشعلة ؛ د - دوامة الغرفة.1 - جامع 2 - أنابيب الغربال ؛ 3 - صر 4 - أسطح تسخين غاطسة ؛ 5 - شبكة توزيع الهواء (VRP) ؛ 6 - جهاز الموقد ؛ 7- اوجير لتزويد الوقود
تسمى الأفران الموجودة خارج البطانة والمرفقة بشكل إضافي بالغلاية عن بعد.
اعتمادًا على طريقة إمداد الوقود وتنظيم الخدمة ، تنقسم أفران الطبقة إلى أفران يدوية وشبه ميكانيكية وميكانيكية.
باليد
يتم استدعاء الأفران حيث يتم إجراء جميع العمليات الثلاث - تزويد الفرن بالوقود ، وتغطيته وإزالة الخبث (المخلفات البؤرية) من الفرن - يدويًا بواسطة الموقد. كقاعدة عامة ، تحتوي هذه الأفران على شبكة أفقية. عادة ما تسمى هذه الأفران بالأفران اليدوية الشبكية (RKR).
شبه ميكانيكي
تسمى الأفران التي تتم فيها عملية واحدة أو عمليتين. تشمل هذه الأفران أفران المناجم ذات الشبكات المائلة ، حيث يتحرك الوقود المحمّل في الفرن يدويًا ، حيث تحترق الطبقات السفلية ، على طول الشبكات المائلة تحت تأثير كتلته الخاصة. الأفران ذات القاذفات الميكانيكية أو الهوائية ذات الشبكات الدوارة (PZ-RPK).
ميكانيكي
يتم استدعاء الأفران التي تتم فيها جميع العمليات الثلاث. وتشمل هذه الأفران: بقطعة قماش شبكية متحركة (LTSR - شبكة سلسلة حزام ، ChTSR - سلسلة صريف تقشر ، BCR - صر سلسلة بدون قاع) وسرير ثابت ؛ مع سرير متحرك وشبكة ثابتة - أفران مع شريط سرقة (TSP) ، إلخ.
1
تاريخ الإضافة: 2016-06-22؛ وجهات النظر: 7503؛ تأمر كتابة العمل
مقالات مماثلة:
كيف تعمل غلاية الانحلال الحراري. جهاز ومبدأ تشغيل غلاية الانحلال الحراري.
يعتمد مبدأ تشغيل غلاية الوقود الصلب بالتحلل الحراري على عملية تحلل الوقود الصلب إلى غاز الانحلال الحراري وفحم الكوك. يتم تحقيق ذلك من خلال إمدادات الهواء غير الكافية. بسبب ضعف إمداد الهواء ، يسخن الوقود ببطء ، لكنه لا يحترق ، ونتيجة لذلك يتشكل غاز الانحلال الحراري. نتيجة لذلك ، يتحد الغاز مع الهواء. يحدث الاحتراق وتطلق الحرارة التي تسخن المبرد. بفضل هذه العملية ، يوجد عدد قليل جدًا من المواد الضارة في الدخان ، والسخام والرماد لا يكاد يذكر. لذلك في حالة غلايات الانحلال الحراري ، يمكنك أيضًا التحدث عن الصداقة البيئية.
لذلك ، دعونا نلقي نظرة فاحصة على مبدأ تشغيل غلاية الانحلال الحراري.
- ما هو الانحلال الحراري؟ الانحلال الحراري هو عملية احتراق في ظل ظروف نقص الأكسجين. نتيجة هذا الاحتراق هي منتجات الاحتراق الصلبة والغاز: النفايات الصلبة هي الرماد ومزيج من الهيدروكربونات المتطايرة بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون.
- مبدأ تشغيل مولد الغاز(أو مرجل الانحلال الحراري) ، هو أن غلاية الوقود الصلب تقسم عملية التسخين إلى عمليتين. أولاً ، هذه هي العملية المعتادة لحرق الوقود الصلب ، مع الحد من الإمداد بالأكسجين. عندما يكون هناك نقص في الهواء ، يحترق الوقود الصلب ببطء شديد ، مما يؤدي إلى إطلاق الغاز. إنه يحد من إمداد الأكسجين ، والغلاية بسيطة للغاية ، مع مخمد ميكانيكي ، والذي ، حسب كمية الهواء في الفرن ، إما يفتح أو يغلق. في هذه الحالة ، يمكنك "تشغيل الحرارة" يدويًا عن طريق فتح المخمد قليلاً.
- الجزء الثاني من عملية الاحتراق الوقود ، هو حرق النفايات المتطايرة لعملية الاحتراق في الفرن الأول. في الفرن الثاني ، يحترق ما يسمى بغاز الانحلال الحراري - نتيجة احتراق الوقود الصلب في الفرن الأول.
- تعديل في هذه الحالة ، كما في حالة تزويد الهواء بالفرن الأول ، يكون الأمر بسيطًا جدًا. يتحكم منظم الحرارة في عملية الاحتراق ويغير تشغيل المرجل بقدر ما هو ضروري لتوليد الكمية المطلوبة من الحرارة. من حيث المبدأ ، لا يختلف كثيرًا عن منظم الحرارة لسخان المياه.
- كفاءة مراجل الانحلال الحراري. أكثر الغلايات كفاءة اليوم هي تلك التي يحدث فيها الاحتراق من الأعلى إلى الأسفل.بالطبع ، يفرض هذا بعض الصعوبات ، على سبيل المثال ، في مثل هذه الغلايات ، يجب إجراء عملية سحب قسري ، لأن الاحتراق الثاني لغاز الانحلال الحراري يقع تحت الشبكة. بكل بساطة: يتناثر الوقود في نفايات عملية الاحتراق - في الرماد. في هذه الحالة ، يتم تكوين الغاز ، والذي يتم حرقه أيضًا. النتيجة: أقصى إطلاق للحرارة ، مع احتراق خالٍ من النفايات تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الرماد كسماد.
تم تصميم مبدأ تشغيل غلاية الانحلال الحراري بهذه الطريقة بالإضافة إلى احتراق الوقود الأكثر كفاءة ، لدينا أيضًا قدر ضئيل من النفايات الناتجة عن عملية الاحتراق... العيب الرئيسي هو سعر غلايات الانحلال الحراري ، ولكن هناك بالفعل الكثير من الجوانب الإيجابية:
- الحد الأدنى من النفايات وتقليل تنظيف الفرن مقارنة بغلايات الوقود الصلب الأخرى.
- عمر بطارية طويل لا توجد أحمال إضافية بسبب الإمداد الجوي الاقتصادي.
- التشغيل الآلي عملية الاحتراق. يقوم المرجل نفسه بتنظيم وقت زيادة الاحتراق ومتى يتم تقليله.
- أنواع الوقود الصلب الكبيرة مناسب لمثل هذه الغلايات ، لأنه على أي حال ، يتم احتراق الوقود بالكامل تقريبًا.
طريقة حرق الوقود في فرن الغلاية
9) (111 UNION OF SOCIALIST REPUBLINS 11/00 WRITING OF THE INVENTION SHCHEYUYUEVas 1 tanovSSSR 979. ترشيح دولة الاتحاد السوفياتي للاختراعات والاكتشافات ، ص 1572 ، شهادة المخترع 9 840582 ، فئة R 23 R 21/00 ، () 57) طريقة وقود التيار المتردد في فرن القط لشعلة تيار كهربائي من خلاله ، مساوٍ لتردد الاهتزازات الصوتية لـ LIGHT COMBUSTIONA عندما يزيد المجال المطبق والتيار الكهربائي المرسل من الكفاءة ، تيار الحفاظ على نغمة خلفية من الغازات في الفرن. 1103040 تداول 532 اشتراك VNIIPI من لجنة الولايات المتحدة للاختراعات والاكتشافات F 113035 ، Moscow ، Zh ، Raushskaya nab. ، 4/5 ، فرع PPP FPatent ، Uzhgorod ، شارع Proektnaya ، 4 يتعلق الاختراع بالطاقة ويمكن استخدامه في احتراق الكاميرات للماء الساخن والغلايات البخارية. توجد طريقة معروفة للاحتراق في الفرن عن طريق إمداد الوقود والمؤكسد مع الاشتعال اللاحق للخليط 1. والأقرب من حيث الجوهر التقني للاختراع هو طريقة إشعال الوقود في الفرن ، وهي غلاية يتم تطبيق المجال الكهربائي على التوهج ويمر عبره تيار كهربائي متناوب 121. عيوب الطرق المعروفة هي عيوب الطرق المعروفة.كفاءة منخفضة نسبيًا. الهدف من الاختراع هو زيادة الكفاءة. يتم تحقيق هذا الهدف من خلال حقيقة أنه وفقًا لطريقة حرق الوقود في فرن الغلاية ، عندما يتم تطبيق مجال كهربائي على الشعلة ويمر تيار كهربائي متناوب من خلاله ، يتم الحفاظ على تردد التيار المتردد مساويًا لتكرار النغمة الأساسية لـ الاهتزازات الصوتية للغازات في الرسم يوضح مرجل يمكن استخدام الطريقة المقترحة فيه.تحتوي الغلاية على أنبوب اللهب 1 مع سترة 2 وموقد 3. أنبوب اللهب 1 والموقد 3 متصل بمصدر جهد عالي (لا يظهر في الرسم) بساعة قابلة للتعديل إشارة الخرج هذه: أثناء تشغيل الغلاية ، يدخل الوقود إلى الموقد 3. في نفس الوقت ، 5 يتم تشغيل مصدر الجهد العالي ويتم تطبيق مجال كهربائي على منطقة الاحتراق. في الوقت نفسه ، يتدفق السموم الكهربائية المتناوبة عبر الشعلة بتردد يساوي تردد نغمة O الأساسية للاهتزازات الصوتية للغازات في الكومة ، والتي يمكن قياسها أو حسابها. يتم تنفيذ الطريقة في غلاية بارتفاع 0.237 م وقطر أنبوب حريق 0.068 م وفي هذه الحالة تم حرق نفس كمية الوقود وتم تسخين نفس كمية الماء مع تشغيل مصدر الطاقة و تم تحديد تردد النغمة الأساسية للاهتزازات الصوتية في الفرن عن طريق الحساب وكان 600 هرتز لهذا الفرن. عند تردد معين للتيار الكهربائي الذي يمر عبر الشعلة ، كانت الزيادة في الحرارة 25-17000 كيلوجول من حيث 1 نانومتر من الغاز المحترق. كان الجهد والتيار 3.7-5.7 كيلو فولت و 1114 ميكرو أمبير على التوالي. ومن ثم فإن استهلاك الطاقة كان 0.01 فقط من كسب الحرارة ، وسوف يؤدي استخدام الاختراع إلى زيادة كفاءة المرجل.
نظرة
ميكنة وميكانيكا غلايات الوقود الصلب.
على الرغم من جميع مستويات التحكم في عمليات الاحتراق والسلامة التشغيلية بشكل عام ، لا تحتوي غلايات الوقود الصلب عمليًا على أجهزة أوتوماتيكية معقدة. نظرًا لحقيقة أن الميكانيكيين ينظمون درجة الحرارة في أغلب الأحيان ، فلا يوجد شيء عمليًا لكسر الغلايات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تصميم الغلايات نفسها بسيط وموثوق. لذلك ، من الواقعي القيام بتركيب غلاية تعمل بالوقود الصلب بيديك ، لكن من الأفضل الاتصال بأخصائي. يمكنك حتى إنشاء غرفة مرجل بيديك ، ولكن لماذا المشاكل غير الضرورية إذا كان بإمكانك تكليف المحترفين بكل شيء؟
جهاز الاحتراق (firebox) - هذا جزء لا يتجزأ من مصنع الغلايات ، حيث يتم حرق الوقود ، ويتم تبريد منتجات الاحتراق جزئيًا ويتم إطلاق الرماد. اعتمادًا على طريقة احتراق الوقود ، تنقسم الأفران إلى طبقات وغرف. في الأفران ذات الطبقات ، يتم حرق الوقود المتكتل الصلب ، والذي يقع في طبقة كثيفة على شبكة منفوخة بالهواء. في أفران الغرفة ، يتم حرق الوقود الغازي أو السائل أو الصلب (الأخير المعلق) في كامل حجم غرفة الاحتراق. تظهر الرسوم البيانية لأنواع مختلفة من الأفران في الشكل 16.4
تين. 16.4. رسم تخطيطي للأفران:
أ - الطبقات ب - مع سرير مميَّع ؛ в - مضيئة. ص - دوامة Ι - وقود ΙΙ - هواء ΙΙΙ - غازات المداخن
حسب طبيعة تنظيم عملية الاحتراق ، تتميز أفران الطبقة:
بشبكة ثابتة وطبقة ثابتة من الوقود عليها ؛
شبكة ثابتة وطبقة من الوقود تتحرك على طولها ؛
صر متحرك ينقل طبقة الوقود عليه.
تنقسم أفران الغرفة بدورها إلى أفران ذات قاعدة غليان (مميعة) وأفران مضيئة وأفران دوامة. في أفران الطبقة المميعة ، يتم تسييل جزيئات الوقود الصلب ذات الحبيبات الدقيقة عن طريق تدفق الهواء ، وخلال الاحتراق ، تتحرك بشكل عشوائي عبر حجم غرفة الاحتراق دون إزالتها منها. في أفران الشعلة ، يشكل الوقود المحترق والهواء الموفر للاحتراق شعلة ؛ شبكة توزيع الغاز غائبة في هذه الحالة. في الأفران الدوامة (الإعصار الحلزوني) ، عن طريق إدخال تدفق الهواء بشكل عرضي إلى غرفة الاحتراق الأسطواني ، يتم إنشاء تدفق دوامي من الكواشف (الهواء والوقود على شكل غبار ونشارة الخشب والقشور) ، والتي يتم خلطها بشكل فعال ، نتيجة الذي يحترق فيه الوقود جيدًا.
يمكن وضع الأفران داخل بطانة الغلاية (تسمى في هذه الحالة داخلية) وخارجها (الأفران البعيدة). الطاقة الحرارية للأفران الداخلية محدودة بأبعاد بطانة الغلاية ، وهو عيبها. تصنع أفران الطبقة باليد وميكانيكية. تُستخدم الأفران اليدوية ذات الشبكة الثابتة في الغلايات بسعة بخار تصل إلى 1 طن / ساعة ، ويكون تحميل الوقود فيها دوريًا. تُستخدم الأفران الآلية ذات الشبكة الشبكية في الغلايات بسعة بخار 10 ... 35 طن / ساعة.
يحتوي الفرن ذو الطبقات المزود بشبكة ثابتة وطبقة ثابتة من الوقود على قاذف ميكانيكي هوائي. يحتوي على شبكة من نوع RPK مع شبكات دوارة من الحديد الزهر مثبتة على أعمدة. بمساعدة المقبض ، تميل صفوف المشابك بشكل دوري ، ومن خلال الشقوق المتكونة بينها ، ينسكب الخبث من الشبكة في قبو الخبث. يتم تشغيل الموزعة الميكانيكية الهوائية بدوار مع شفرات بمحرك كهربائي من خلال ناقل حركة ثلاثي المراحل على شكل حرف V ، والذي يوفر سرعة دوران تبلغ 500 و 600 و 700 دورة في الدقيقة.
الفرن ذو الطبقة الثابتة وطبقة الوقود التي تتحرك على طولها تحت وزنها مخصصة للتشغيل على كتلة أو
(16.1)
الحرارة س 1المأخوذ بواسطة الماء والبخار في الغلاية يمكن تحديده من المعادلة
(16.2)
هنا hne ، hnв —
المحتوى الحراري للبخار شديد السخونة ومياه التغذية.
بالنظر إلى هاتين الصيغتين معًا ، من السهل الحصول على صيغة لحساب استهلاك الوقود ، ب:
(16.3)
قيمة ηk مأخوذة هنا في أجزاء من الوحدة. وفقًا للصيغة المذكورة أعلاه ، يتم حساب كفاءة الغلاية وفقًا لبيانات اختبارات التوازن (التوازن المباشر) ، مما يجعل من الممكن قياس استهلاك الوقود بدقة في وضع تشغيل ثابت (ثابت). لذلك ، يجب أن يسبق اختبار المرجل تشغيله على المدى الطويل بحمل ثابت ، حيث يتم إجراء الاختبار. تُستخدم الصيغة 5 ، التي تسمى صيغة التوازن العكسي ، في حسابات المرجل المصمم. في هذه الحالة ، يتم أخذ كل مكون من مكونات qi وفقًا للتوصيات التي تم تطويرها على أساس الاختبارات المتكررة للغلايات في ظل ظروف مشابهة لتلك التصميمية. تُستخدم هذه الصيغة في الحالات التي يتعذر فيها قياس استهلاك الوقود بدقة. الغلايات الحديثة عبارة عن وحدات متطورة للغاية ؛ كفاءتها تتجاوز 90٪.
