Unabhängig von der Art des Festbrennstoffkessels weisen alle dank des Designs und des Prinzips des Geräts einen hohen Wirkungsgrad auf. Auf dieser Seite werden wir untersuchen und versuchen zu verstehen, wie Festbrennstoffkessel funktionieren. Der Hauptunterschied zwischen herkömmlichen Festbrennstoffkesseln und langbrennenden Festbrennstoffkesseln besteht darin, dass im zweiten Fall die Verbrennung aufgrund des Verbrennungsprinzips viel länger dauert. Schauen wir uns also das Funktionsprinzip von Festbrennstoffkesseln und die Funktionsweise von Festbrennstoffkesseln an, um zu verstehen, wie ein Kessel ausgewählt wird.
Das Funktionsprinzip eines langbrennenden Festbrennstoffkessels.
Typischerweise arbeiten diese Festbrennstoffkessel nach dem Prinzip der "Top-Verbrennung". Wie funktioniert ein langbrennender Kessel? Bevor Sauerstoff direkt in den Ofen gelangt, in dem die Verbrennung stattfindet, wird er erwärmt. Es wird erhitzt, um letztendlich die Menge an Verbrennungsabfällen zu reduzieren: Ruß, Asche. Sauerstoff wird nicht von unten nach oben, sondern von oben nach unten zugeführt. Somit brennt nur die oberste Schicht festen Brennstoffs, die in der Feuerbox gespeichert ist. Aufgrund der Tatsache, dass die Luft von oben eintritt, dringt sie nicht nach unten ein und der Verbrennungsprozess ist dort unmöglich. Nur die oberste Kraftstoffschicht verbrennt. Wenn die obere Schicht ausgebrannt ist, wird die Zuführung zur unteren Schicht aktiviert. Mit fortschreitender Verbrennung wird die Luft also immer tiefer zugeführt. Dank dieses Ansatzes brennt immer die oberste Kraftstoffschicht, und die darunter liegende Schicht bleibt intakt, bis sie an die Reihe kommt. Dies ermöglicht einen sehr sparsamen Kraftstoffverbrauch und die Steuerung des Verbrennungsprozesses. Mit dieser Technologie verbrennt fester Brennstoff sehr lange.
Solche Kessel sind nicht nur wirtschaftlich, sondern auch umweltfreundlich. Vorausgesetzt natürlich, dass feuerfeste Baumaterialien verwendet werden, die nicht nur den maximalen Wirkungsgrad des Kessels gewährleisten, die Wärme isolieren, sondern auch vor möglichen Bränden schützen.
In diesem Video können Sie deutlich verstehen, wie der Pyrolysekessel funktioniert:
Klassifizierung von Verbrennungsvorrichtungen
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Verbrennungsvorrichtungen von Kesseln
Eine Verbrennungsvorrichtung oder ein Ofen ist Teil einer Kesseleinheit, die zur Durchführung thermooxidativer Prozesse (Brennstoffverbrennung) vorgesehen ist, um Hochtemperaturverbrennungsprodukte zu erhalten. Gleichzeitig dient der Ofen als Wärmeaustauschvorrichtung, bei der Wärme durch Strahlung von der Verbrennungszone auf Strahlungsheizflächen übertragen wird.
Durch Methode des Brennens
Kraftstoff sind alle Verbrennungsvorrichtungen in Schicht und Kammer (Wirbel) unterteilt. In Schichtöfen wird fester Klumpenbrennstoff in einer Schicht verbrannt, die auf einer entsprechenden Auflagefläche liegt (siehe Abb. 1.1).
Durch Zustand der Kraftstoffschicht
Öfen werden in geschichtete Öfen mit einer dichten Schwebeschicht unterteilt - einem Fließbett (TKS).
BEIM Kammerfackelöfen
Die Verbrennung von gasförmigen, flüssigen und pulverisierten festen Brennstoffen erfolgt mit speziellen Sprühvorrichtungen, auch Brennern genannt.
Die Brennstoffverbrennung in Wirbelöfen erfolgt im Schwebezustand des Brennstoffs, der durch die Einstellung der Kammerform und die Aerodynamik des Prozesses unterstützt wird.
Schichtöfen,
für die Verbrennung verschiedener Arten von festen Brennstoffen werden in interne und externe mit horizontalen und geneigten Gittern unterteilt.
Öfen in der Kesselauskleidung werden als interne Öfen bezeichnet.
Feige. 1.1. Kraftstoffverbrennungsmethoden: a - geschichtet (dichte Schicht); b - geschichtet (gewichtete Schicht); Kammer in einer Fackel; d - Kammerwirbel.1 - Sammler; 2 - Siebrohre; 3 - Rost; 4 - Tauchheizflächen; 5 - Luftverteilungsgitter (VRP); 6 - Brennervorrichtung; 7 - Schnecke zur Kraftstoffversorgung
Öfen, die sich außerhalb der Auskleidung befinden und zusätzlich am Kessel angebracht sind, werden als fern bezeichnet.
Je nach Art der Brennstoffversorgung und der Organisation des Service werden Schichtöfen in manuelle, halbmechanische und mechanische unterteilt.
Von Hand
Es werden Öfen genannt, in denen alle drei Vorgänge - Brennstoffzufuhr zum Ofen, Shuraing und Entfernen von Schlacke (fokale Rückstände) aus dem Ofen - manuell vom Heizer ausgeführt werden. Diese Öfen haben in der Regel einen horizontalen Rost. Solche Öfen werden üblicherweise als manuelle Rostöfen (RKR) bezeichnet.
Halbmechanisch
werden Öfen genannt, in denen ein oder zwei Vorgänge mechanisiert werden. Solche Öfen umfassen Minenöfen mit geneigten Rosten, in denen sich der Brennstoff, der manuell in den Ofen geladen wird, während die unteren Schichten ausbrennen, unter der Einwirkung seiner eigenen Masse entlang der geneigten Roste bewegt. Öfen mit mechanischen oder pneumomechanischen Werfern mit Drehgittern (PZ-RPK).
Mechanisch
Es werden Öfen genannt, in denen alle drei Vorgänge mechanisiert sind. Dazu gehören Öfen: mit einem beweglichen Rosttuch (LTSR - ein Gürtelkettenrost, ChTSR - ein Flockenkettenrost, BCR - ein bodenloser Kettenrost) und einem Festbett; mit einem beweglichen Bett und einem festen Rost - Öfen mit einer Raschelstange (TSP) usw.
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Datum hinzugefügt: 2016-06-22; Ansichten: 7503; SCHREIBARBEIT BESTELLEN
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Wie funktioniert ein Pyrolysekessel? Die Vorrichtung und das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels.
Das Funktionsprinzip eines Pyrolyse-Festbrennstoffkessels basiert auf dem Prozess der Zersetzung von Festbrennstoff in Pyrolysegas und Koks. Dies wird durch eine unzureichende Luftversorgung erreicht. Aufgrund der schwachen Luftzufuhr schwelt der Kraftstoff langsam, verbrennt aber nicht, wodurch Pyrolysegas entsteht. Infolgedessen verbindet sich das Gas mit Luft. Es kommt zu einer Verbrennung und es wird Wärme freigesetzt, die das Kühlmittel erwärmt. Dank dieses Prozesses enthält der Rauch nur sehr wenige schädliche Substanzen, und Ruß und Asche sind vernachlässigbar. Bei Pyrolysekesseln kann man also auch von Umweltfreundlichkeit sprechen.
Schauen wir uns also das Funktionsprinzip eines Pyrolysekessels genauer an.
- Was ist Pyrolyse? Die Pyrolyse ist ein Verbrennungsprozess unter Bedingungen von unzureichendem Sauerstoff. Das Ergebnis einer solchen Verbrennung sind feste Verbrennungsprodukte und Gas: Feste Abfälle sind Asche und eine Mischung aus flüchtigen Kohlenwasserstoffen und Kohlendioxid.
- Das Funktionsprinzip des Gasgenerators(oder Pyrolysekessel) ist, dass ein solcher Festbrennstoffkessel den Heizprozess in zwei Prozesse unterteilt. Erstens ist dies der übliche Prozess, bei dem feste Brennstoffe verbrannt werden, während die Sauerstoffzufuhr begrenzt wird. Bei Luftmangel schwelt der Festbrennstoff sehr langsam und setzt Gas frei. Es begrenzt die Sauerstoffversorgung, der Kessel ist sehr einfach, mit einem mechanischen Dämpfer, der sich je nach Luftmenge im Ofen entweder öffnet oder schließt. In diesem Fall können Sie die Heizung manuell "einschalten", indem Sie die Klappe leicht öffnen.
- Zweiter Teil des Verbrennungsprozesses Brennstoff besteht darin, den flüchtigen Abfall des Verbrennungsprozesses im ersten Ofen auszubrennen. Im zweiten Ofen brennt das sogenannte Pyrolysegas aus - das Ergebnis der Verbrennung fester Brennstoffe im ersten Ofen.
- Einstellung In diesem Fall ist es wie bei der Luftzufuhr zum ersten Ofen sehr einfach. Der Thermostat steuert den Verbrennungsprozess und ändert den Betrieb des Kessels so weit wie nötig, um die erforderliche Wärmemenge zu erzeugen. Im Prinzip unterscheidet es sich nicht wesentlich von einem Thermostat für einen Warmwasserbereiter.
- Die Effizienz von Pyrolysekesseln. Die effizientesten Kessel sind heute diejenigen, bei denen die Verbrennung von oben nach unten erfolgt.Dies bringt natürlich gewisse Schwierigkeiten mit sich, zum Beispiel muss bei solchen Kesseln ein Zwangszug durchgeführt werden, da sich der zweite Nachbrenner des Pyrolysegases unter dem Rost befindet. Einfach ausgedrückt: Der Kraftstoff wird in das Abfallprodukt des Verbrennungsprozesses gestreut - in Asche. In diesem Fall entsteht Gas, das ebenfalls nachverbrannt wird. Das Ergebnis: maximale Wärmeabgabe bei nahezu abfallfreier Verbrennung. Außerdem kann die Asche als Dünger verwendet werden.
Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels ist so ausgelegt, dass Neben der effizientesten Verbrennung von Kraftstoff haben wir auch nur minimale Abfälle aus dem Verbrennungsprozess... Der Hauptnachteil ist der Preis für Pyrolysekessel, aber es gibt tatsächlich viele positive Aspekte:
- Minimaler Abfall und minimale Reinigung des Ofens im Vergleich zu anderen Festbrennstoffkesseln.
- Lange Akkulaufzeit Keine zusätzlichen Belastungen durch sparsame Luftversorgung.
- Automatisierung Verbrennungsprozess. Der Kessel selbst regelt, wann die Verbrennung erhöht und wann verringert werden soll.
- Große feste Brennstoffe geeignet für solche Kessel, da in jedem Fall die Nachverbrennung des Brennstoffes fast vollständig erfolgt.
Verfahren zum Abfackeln der Brennstoffverbrennung im Kesselofen
9) (111 UNION OF SOVIET SOCIALIST REPUBLINS 11/00 SCHREIBEN DER ERFINDUNG SHCHEYUYUEVas 1 tanovSSSR 979. STAATLICHES NOMITTEE DER UdSSR FÜR ERFINDUNGEN UND ENTDECKUNGEN, S. 1572, Erfinderzertifikat 9 840582, Klasse R 23 R 21/00, 54) 57) VERFAHREN DES AC-KRAFTSTOFFES IM OFEN DER KATZE für einen Brenner mit elektrischem Strom, der der Frequenz der akustischen Schwingungen von LIGHT COMBUSTIONA entspricht, wenn das angelegte Feld und der übertragene elektrische Strom den Wirkungsgrad erhöhen, den Strom zur Aufrechterhaltung des Rückenton der Gase im Ofen. 1103040 Zirkulation 532 Abonnement VNIIPI des Staatlichen Komitees für Erfindungen und Entdeckungen der UdSSR F 113035, Moskau, Zh, Raushskaya nab., 4/5, Zweig des PPP FPatent, Uzhgorod, Proektnaya st., 4 Die Erfindung betrifft Energie und kann bei der Verbrennung von heißem Wasser durch Kameras verwendet werden und Dampfkessel. Es gibt ein bekanntes Verfahren zur Verbrennung in einem Ofen durch Zuführen von Brennstoff und eines Oxidationsmittels mit anschließender Zündung des Gemisches 1. Das der Erfindung im technischen Wesen am nächsten liegende Verfahren ist ein Verfahren zum Abfackeln von Brennstoff in einem Ofen, einem Kessel, wenn ein Ein elektrisches Feld wird an die Fackel angelegt und durchläuft einen elektrischen Wechselstrom 121. Die Nachteile bekannter Verfahren sind die Nachteile der bekannten Verfahren. relativ geringer Wirkungsgrad. Ziel der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad zu erhöhen. Dieses Ziel wird erreicht durch die Tatsache, dass gemäß der Methode des Abfackelns von Brennstoff im Kesselofen, wenn ein elektrisches Feld an den Brenner angelegt wird und ein elektrischer Wechselstrom durch ihn fließt, die Frequenz des Wechselstroms gleich der Frequenz des Grundtons von gehalten wird Schallschwingungen von Gasen in der Die Zeichnung zeigt einen Kessel, in dem das vorgeschlagene Verfahren angewendet werden kann. Der Kessel enthält ein Flammenrohr 1 mit einem Mantel 2 und einem Brenner 3. Das Flammenrohr 1 und der Brenner 3 sind mit einer Hochspannungsquelle verbunden (in der Zeichnung nicht gezeigt) mit einer einstellbaren Stunde Dieses Ausgangssignal. Während des Betriebs des Kessels tritt der Brennstoff in den Brenner 3 ein. Gleichzeitig 5 wird die Hochspannungsquelle eingeschaltet und ein elektrisches Feld an die Verbrennungszone angelegt. Gleichzeitig fließt ein alternierendes elektrisches Gift durch den Brenner mit einer Frequenz, die der Frequenz des O-Grundtons der akustischen Schwingungen von Gasen im Stapel entspricht, die gemessen oder berechnet werden kann. Das Verfahren wird in einem Kessel mit einer Höhe von 0,237 m und einem Durchmesser eines Feuerrohrs von 0,068 m durchgeführt. In diesem Fall wurde die gleiche Brennstoffmenge verbrannt und die gleiche Wassermenge bei eingeschalteter Stromversorgung und erwärmt aus. Die Frequenz des Grundtons der akustischen Schwingungen im Ofen wurde durch Berechnung bestimmt und betrug für diesen Ofen 600 Hz. Bei einer gegebenen Frequenz des durch den Brenner fließenden elektrischen Stroms betrug die Zunahme der Wärme 25-17000 kJ, ausgedrückt als 1 nm verbranntes Gas. Die Spannung und der Strom betrugen 3,7-5,7 kV bzw. 1114 uA. Daraus folgt, dass der Stromverbrauch nur 0,01 des Wärmegewinns betrug. Die Verwendung der Erfindung erhöht den Wirkungsgrad des Kessels.
Aussehen
Automatisierung und Mechanik von Festbrennstoffkesseln.
Trotz aller Ebenen der Kontrolle über Verbrennungsprozesse und Betriebssicherheit im Allgemeinen enthalten Festbrennstoffkessel praktisch keine komplexen automatischen Vorrichtungen. Aufgrund der Tatsache, dass die Temperatur meistens von Mechanikern geregelt wird, gibt es in Kesseln praktisch nichts zu brechen. Darüber hinaus ist das Design der Kessel selbst einfach und zuverlässig. Daher ist es realistisch, die Installation eines Festbrennstoffkessels mit eigenen Händen durchzuführen. Es ist jedoch besser, einen Spezialisten zu kontaktieren. Sie können sogar mit Ihren eigenen Händen einen Heizraum bauen, aber warum unnötige Probleme, wenn Sie alles Profis anvertrauen können?
Verbrennungsvorrichtung (Feuerraum) - Dies ist ein wesentlicher Bestandteil der Kesselanlage, in der Brennstoff verbrannt, die Verbrennungsprodukte teilweise abgekühlt und Asche freigesetzt wird. Je nach Art der Brennstoffverbrennung werden die Öfen in Schichten und Kammern unterteilt. In Schichtöfen wird fester Klumpenbrennstoff verbrannt, der sich in einer dichten Schicht auf einem mit Luft geblasenen Rost befindet. In Kammeröfen wird gasförmiger, flüssiger oder fester Brennstoff (letzterer in Suspension) über das gesamte Volumen der Brennkammer verbrannt. Diagramme verschiedener Ofentypen sind in Abb. 16.4 dargestellt
Feige. 16.4. Schematische Darstellung der Öfen:
a - geschichtet; b - mit einem Fließbett; Fackel; r - Wirbel; Ι - Kraftstoff; ΙΙ - Luft; ΙΙΙ - Rauchgase
Durch die Art der Organisation des Verbrennungsprozesses werden Schichtöfen unterschieden:
mit einem festen Rost und einer festen Kraftstoffschicht darauf;
ein fester Rost und eine Kraftstoffschicht, die sich entlang bewegt;
ein beweglicher Rost, der die Kraftstoffschicht darauf transportiert.
Kammeröfen wiederum werden in kochende (Wirbel-) Bett-, Fackel- und Wirbelöfen unterteilt. In Wirbelschichtöfen werden feinkörnige Partikel aus festem Brennstoff durch einen Luftstrom verwirbelt und bewegen sich während der Verbrennung zufällig durch das Volumen der Brennkammer, ohne von dieser entfernt zu werden. In Fackelöfen bilden der verbrannte Brennstoff und die zur Verbrennung zugeführte Luft einen Brenner; In diesem Fall fehlt das Gasverteilungsgitter. In Wirbelöfen (Zyklonöfen) wird durch tangentiales Einleiten des Luftstroms in die zylindrische Brennkammer ein wirbelnder Strom von Reagenzien (Luft und Brennstoff in Form von Staub, Sägemehl und Schalen) erzeugt, die infolge von effektiv gemischt werden was der Kraftstoff gut verbrennt.
Die Öfen können sich innerhalb der Kesselauskleidung (in diesem Fall werden sie als intern bezeichnet) und außerhalb (Kesselöfen) befinden. Die Wärmeleistung der Innenöfen wird durch die Abmessungen der Kesselauskleidung begrenzt, was ihr Nachteil ist. Schichtöfen werden von Hand gefertigt und mechanisiert. Manuelle Öfen mit festem Rost werden in Kesseln mit einer Dampfleistung von bis zu 1 t / h eingesetzt, deren Brennstoffzufuhr periodisch erfolgt. Mechanisierte Schichtöfen mit Kettenrost werden in Kesseln mit einer Dampfleistung von 10 ... 35 t / h eingesetzt.
Der Schichtofen mit einem festen Rost und einer festen Brennstoffschicht hat einen pneumatischen mechanischen Werfer. Es enthält einen Rost vom Typ RPK mit auf Wellen montierten Rotationsgittern aus Gusseisen. Mit Hilfe des Griffs kippen die Rostreihen regelmäßig, und durch die zwischen ihnen gebildeten Risse gelangt die Schlacke aus dem Rost in den Schlackenbunker. Ein pneumomechanischer Streuer mit einem Rotor mit Schaufeln wird von einem Elektromotor über ein dreistufiges Keilriemengetriebe angetrieben, das eine Rotordrehzahl von 500, 600 und 700 U / min liefert.
Ein Schichtofen mit einem festen Rost und einer Brennstoffschicht, die sich unter seinem eigenen Gewicht entlang bewegt, ist für den Betrieb auf Klumpen oder
(16.1)
Hitze Q1Die Aufnahme von Wasser und Dampf im Kessel kann aus der Gleichung bestimmt werden
(16.2)
Hier hne, hnв —
Enthalpie von Heißdampf und Speisewasser.
Wenn man diese beiden Formeln zusammen betrachtet, ist es einfach, eine Formel zur Berechnung des Kraftstoffverbrauchs B zu erhalten:
(16.3)
Der Wert von ηk, hier in Bruchteilen einer Einheit. Gemäß der obigen Formel wird der Kesselwirkungsgrad gemäß den Daten von Auswuchttests (direkter Ausgleich) berechnet, wodurch es möglich ist, den Brennstoffverbrauch in einem stabilen (stationären) Betriebsmodus genau zu messen. Dem Test des Kessels sollte daher sein Langzeitbetrieb mit konstanter Last vorausgehen, bei dem der Test durchgeführt wird. Die Formel 5, die als inverse Bilanzformel bezeichnet wird, wird bei den Berechnungen des entworfenen Kessels verwendet. In diesem Fall wird jede der Qi-Komponenten gemäß den Empfehlungen entnommen, die auf der Grundlage wiederholter Tests von Kesseln unter ähnlichen Bedingungen wie den konstruktiven entwickelt wurden. Diese Formel wird in Fällen verwendet, in denen es nicht möglich ist, den Kraftstoffverbrauch genau zu messen. Moderne Kessel sind ziemlich hoch entwickelte Einheiten; ihr Wirkungsgrad übersteigt 90%.
