Ongeacht het type verwarmingsketel op vaste brandstof, ze hebben allemaal een hoog rendement, dankzij het ontwerp en het principe van het apparaat. Op deze pagina zullen we bekijken en proberen te begrijpen hoe verwarmingsketels voor vaste brandstoffen werken. Het belangrijkste verschil tussen conventionele vastebrandstofketels en lang brandende vastebrandstofketels is dat in het tweede geval de verbranding veel langer duurt vanwege het verbrandingsprincipe. Laten we dus eens kijken naar het werkingsprincipe van ketels voor vaste brandstoffen en hoe ketels voor vaste brandstoffen werken om te begrijpen hoe u een ketel kiest.
Het werkingsprincipe van een lang brandende ketel op vaste brandstof.
Typisch werken deze verwarmingsketels voor vaste brandstoffen volgens het principe van "topverbranding". Hoe werkt een lang brandende ketel? Voordat zuurstof rechtstreeks in de oven komt, waar verbranding plaatsvindt, wordt deze opgewarmd. Het wordt verwarmd om uiteindelijk de hoeveelheid verbrandingsafval te verminderen: roet, as. Zuurstof wordt niet van beneden naar boven aangevoerd, maar van boven naar beneden. Zo brandt alleen de bovenste laag vaste brandstof die in de vuurkist is opgeslagen. Doordat de lucht van bovenaf binnenkomt, dringt deze niet naar beneden en is het verbrandingsproces daar onmogelijk. Alleen de bovenste laag brandstof verbrandt. Wanneer de bovenste laag uitbrandt, voer dan de onderste laag aan. Dus geleidelijk, naarmate de verbranding vordert, wordt de lucht steeds lager aangevoerd. Dankzij deze aanpak brandt de bovenste laag brandstof altijd, en de onderste blijft intact tot hij op zijn beurt komt. Dit maakt een zeer zuinig brandstofverbruik en controle van het verbrandingsproces mogelijk. Het is met deze technologie dat vaste brandstof heel lang brandt.
Dergelijke ketels zijn niet alleen zuinig maar ook milieuvriendelijk. Uiteraard op voorwaarde dat er brandwerende bouwmaterialen worden gebruikt, die niet alleen zorgen voor het maximale rendement van de ketel, warmte isoleren, maar ook beschermen tegen mogelijke branden.
U kunt duidelijk begrijpen hoe de pyrolyse-ketel werkt aan de hand van deze video:
Classificatie van verbrandingsapparaten
1
Verbrandingsinrichtingen van BOILERS
Een verbrandingsapparaat of oven is een onderdeel van een keteleenheid bedoeld voor de uitvoering van thermo-oxidatieve processen (brandstofverbranding) om verbrandingsproducten op hoge temperatuur te verkrijgen. Tegelijkertijd dient de oven als warmtewisselaar waarin warmte wordt overgedragen door straling van de verbrandingszone naar stralingsverwarmingsoppervlakken.
Door methode van branden
brandstof, zijn alle verbrandingsapparaten verdeeld in laag en kamer (vortex). In gelaagde ovens wordt vaste klonterige brandstof verbrand in een laag die op een overeenkomstig steunoppervlak ligt (zie figuur 1.1).
Door brandstoflaag conditie
ovens zijn onderverdeeld in gelaagde ovens met een dichte zwevende laag - een wervelbed (TKS).
BIJ kamer fakkelovens
De verbranding van gasvormige, vloeibare en verpulverde vaste brandstoffen wordt uitgevoerd met behulp van speciale sproei-inrichtingen, ook wel branders genoemd.
Brandstofverbranding in vortexovens wordt uitgevoerd in de zwevende toestand van de brandstof, die wordt ondersteund door de set van de kamervorm en aerodynamica van het proces.
Laagovens,
voor verbranding van verschillende soorten vaste brandstoffen zijn onderverdeeld in intern en extern, met horizontale en hellende roosters.
Ovens in de ketelbekleding worden intern genoemd.
Afb. 1.1. Brandstofverbrandingsmethoden: a - gelaagd (dichte laag); b - gelaagd (gewogen laag); в - kamer in een fakkel; d - kamer vortex.1 - verzamelaar; 2 - zeefbuizen; 3 - rooster; 4 - onderdompelbare verwarmingsoppervlakken; 5 - luchtverdeelrooster (VRP); 6 - brander; 7 - vijzel voor brandstoftoevoer
Ovens die zich buiten de bekleding bevinden en bovendien aan de ketel zijn bevestigd, worden op afstand genoemd.
Afhankelijk van de wijze van brandstoftoevoer en de organisatie van service, worden laagovens onderverdeeld in handmatig, semi-mechanisch en mechanisch.
Met de hand
ovens worden genoemd waarin alle drie de bewerkingen - brandstof aan de oven toevoeren, schuren en slak (focale residuen) uit de oven verwijderen - handmatig door de stoker worden uitgevoerd. Deze ovens hebben in de regel een horizontaal rooster. Dergelijke ovens worden meestal handmatige roosterovens (RKR) genoemd.
Semi-mechanisch
worden ovens genoemd waarin een of twee bewerkingen worden gemechaniseerd. Dergelijke ovens omvatten mijnovens met hellende roosters, waar de brandstof die met de hand in de oven wordt geladen, terwijl de onderste lagen uitbranden, langs de hellende roosters beweegt onder invloed van zijn eigen massa. Ovens met mechanische of pneumomechanische werpers met roterende roosters (PZ-RPK).
Mechanisch
Er worden ovens genoemd waarin alle drie de bewerkingen worden gemechaniseerd. Dit zijn onder meer ovens: met een beweegbaar roosterdoek (LTSR - een bandkettingrooster, ChTSR - een vlokkenkettingrooster, BCR - een bodemloos kettingrooster) en een vast bed; met een bewegend bed en een vast rooster - ovens met een ritselende staaf (TSP), enz.
1
Datum toegevoegd: 2016-06-22; bekeken: 7503; BESTEL SCHRIJFWERK
Vergelijkbare artikelen:
Hoe werkt een pyrolyse-ketel. Het apparaat en het werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel.
Het werkingsprincipe van een pyrolyse-ketel voor vaste brandstof is gebaseerd op het proces van ontleding van vaste brandstof in pyrolysegas en cokes. Dit wordt bereikt door onvoldoende luchttoevoer. Door de zwakke luchttoevoer smeult de brandstof langzaam, maar brandt niet, waardoor pyrolysegas wordt gevormd. Hierdoor combineert het gas zich met lucht. er vindt verbranding plaats en er komt warmte vrij, die de koelvloeistof verwarmt. Door dit proces zitten er weinig schadelijke stoffen in de rook en zijn roet en as verwaarloosbaar. Dus in het geval van pyrolyse-ketels kun je ook praten over milieuvriendelijkheid.
Laten we dus het werkingsprincipe van een pyrolyse-ketel eens nader bekijken.
- Wat is pyrolyse? Pyrolyse is een verbrandingsproces onder omstandigheden met onvoldoende zuurstof. Het resultaat van een dergelijke verbranding zijn vaste verbrandingsproducten en gas: vast afval is as en een mengsel van vluchtige koolwaterstoffen plus kooldioxide.
- Het werkingsprincipe van de gasgenerator(of pyrolyse-ketel), is dat zo'n vastebrandstofketel het verwarmingsproces in twee processen verdeelt. Ten eerste is dit het gebruikelijke proces van het verbranden van vaste brandstof, terwijl de toevoer van zuurstof wordt beperkt. Als er een tekort aan lucht is, smeult vaste brandstof heel langzaam, waarbij gas vrijkomt. Het beperkt de zuurstoftoevoer, de ketel is heel eenvoudig, met een mechanische demper die, afhankelijk van de hoeveelheid lucht in de oven, opent of sluit. In dit geval kunt u handmatig "de verwarming aanzetten" door de klep iets te openen.
- Tweede deel van het verbrandingsproces brandstof, bestaat uit het verbranden van het vluchtige afval van het verbrandingsproces in de eerste oven. In de tweede oven brandt het zogenaamde pyrolysegas uit - het resultaat van het verbranden van vaste brandstof in de eerste oven.
- Aanpassing in dit geval, zoals in het geval van luchttoevoer naar de eerste oven, is het zeer eenvoudig. De thermostaat regelt het verbrandingsproces en verandert de werking van de ketel net zoveel als nodig is om de benodigde hoeveelheid warmte op te wekken. Het verschilt in principe niet veel van een thermostaat voor een boiler.
- De efficiëntie van pyrolyse-ketels. De meest efficiënte ketels van vandaag zijn die waarin verbranding van boven naar beneden plaatsvindt.Dit levert natuurlijk bepaalde moeilijkheden op, bijvoorbeeld bij dergelijke ketels moet geforceerde trek worden gedaan, omdat de tweede naverbrander van pyrolysegas zich onder het rooster bevindt. Simpel gezegd: de brandstof wordt verstrooid in het afvalproduct van het verbrandingsproces - in as. In dit geval wordt gas gevormd, dat ook wordt naverbrand. Het resultaat: maximale warmteafgifte, met nagenoeg afvalloze verbranding. Bovendien kan de as worden gebruikt als meststof.
Het werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel is zo ontworpen dat naast de meest efficiënte verbranding van brandstof, hebben we ook zo min mogelijk afval uit het verbrandingsprocesHet grootste nadeel is de prijs van pyrolyse-ketels, maar er zijn eigenlijk veel positieve aspecten:
- Minimaal afval en minimale reiniging van de oven, in vergelijking met andere vaste brandstofketels.
- Lange batterijduur geen extra belastingen door zuinige luchttoevoer.
- Automatisering verbrandingsproces. De ketel regelt zelf wanneer de verbranding moet worden verhoogd en wanneer deze moet worden verminderd.
- Grote vaste brandstoffen geschikt voor dergelijke ketels, aangezien in ieder geval de naverbranding van de brandstof vrijwel volledig plaatsvindt.
Methode voor het affakkelen van brandstofverbranding in de keteloven
9) (111 UNION OF SOVJET SOCIALIST REPUBLINS 11/00 SCHRIJVEN VAN DE UITVINDING SHCHEYUYUEVas 1 tanovSSSR 979. USSR STATE NOMITTEE VOOR UITVINDINGEN EN ONTDEKKINGEN, p. 1572, Uitvinderscertificaat 9 840582, klasse R 23 R 21/00, (54) ( 57) METHODE VAN AC-BRANDSTOF IN DE OVEN VAN DE KAT voor een fakkel van elektrische stroom erdoorheen, gelijk aan de frequentie van de akoestische trillingen van LIGHT COMBUSTIONA wanneer het aangelegde veld en de uitgezonden elektrische stroom de efficiëntie verhogen, de stroom om de back tone van gassen in de oven.1103040 Circulatie 532 Abonnement VNIIPI van het USSR State Committee for Inventions and Discoveries F 113035, Moskou, Zh, Raushskaya nab., 4/5, tak van de PPP FPatent, Uzhgorod, Proektnaya st., 4 De uitvinding heeft betrekking op energie en kan worden gebruikt bij het verbranden van heet water door camera's en stoomketels. Er is een bekende verbrandingsmethode in een oven door brandstof en een oxidatiemiddel toe te voeren met daaropvolgende ontsteking van het mengsel 1. Het dichtst in de technische essentie van de uitvinding is een methode voor het affakkelen van brandstof in een oven, een ketel wanneer een op de fakkel wordt een elektrisch veld aangelegd en daardoor wordt een elektrische wisselstroom 121 geleid. De nadelen van bekende methoden zijn de nadelen van de bekende methoden. relatief laag rendement. Het doel van de uitvinding is om het rendement te verhogen. het feit dat volgens de methode van het affakkelen van brandstof in de keteloven, wanneer een elektrisch veld op de toorts wordt toegepast en er een elektrische wisselstroom doorheen gaat, de frequentie van de wisselstroom gelijk wordt gehouden aan de frequentie van de grondtoon van akoestische trillingen van gassen in de De tekening toont een ketel waarin de voorgestelde werkwijze kan worden toegepast. De ketel bevat een vlambuis 1 met een mantel 2 en een brander 3. De vlambuis 1 en brander 3 zijn aangesloten op een hoogspanningsbron (niet weergegeven op de tekening) met een instelbaar uur Dit uitgangssignaal Tijdens de werking van de ketel komt de brandstof de brander 3 binnen. Tegelijkertijd 5 wordt de hoogspanningsbron ingeschakeld en wordt een elektrisch veld aangelegd aan de verbrandingszone. Tegelijkertijd stroomt een wisselend elektrisch toxisch gif door de toorts met een frequentie die gelijk is aan de frequentie van de fundamentele O-toon van akoestische trillingen van gassen in de stapel, die kan worden gemeten of berekend. De methode is geïmplementeerd in een ketel met een hoogte van 0,237 m en een diameter van een vuurpijp van 0,068 m. In dit geval werd dezelfde hoeveelheid brandstof verbrand en dezelfde hoeveelheid water verwarmd met de stroom ingeschakeld en De frequentie van de grondtoon van akoestische trillingen in de oven werd bepaald door berekening en was 600 Hz voor deze oven. Bij een gegeven frequentie van de elektrische stroom die door de toorts ging, bedroeg de toename van de warmte 25-17.000 kJ in termen van 1 nm verbrand gas. De spanning en stroom waren respectievelijk 3,7-5,7 kV en 1114 μA. Hieruit volgt dat het energieverbruik slechts 0,01 van de warmtewinst bedroeg. Het gebruik van de uitvinding zal het rendement van de ketel verhogen.
Kijken
Automatisering en mechanica van verwarmingsketels op vaste brandstoffen.
Ondanks alle niveaus van controle over verbrandingsprocessen en bedrijfsveiligheid in het algemeen, bevatten verwarmingsketels voor vaste brandstoffen praktisch geen complexe automatische apparaten. Omdat de temperatuur meestal mechanisch wordt geregeld, valt er praktisch niets te breken in ketels. Bovendien is het ontwerp van de ketels zelf eenvoudig en betrouwbaar. Daarom is het realistisch om de installatie van een ketel voor vaste brandstof met uw eigen handen te doen, maar het is beter om contact op te nemen met een specialist. Je kunt zelfs met je eigen handen een stookruimte maken, maar waarom onnodige problemen als je alles aan professionals kunt toevertrouwen?
Verbrandingsapparaat (vuurhaard) - dit is een integraal onderdeel van de ketelinstallatie, waarin brandstof wordt verbrand, de verbrandingsproducten gedeeltelijk worden gekoeld en as vrijkomt. Afhankelijk van de methode van brandstofverbranding, worden ovens onderverdeeld in gelaagd en chambered. In gelaagde ovens wordt vaste klonterige brandstof verbrand, die zich in een dichte laag op een met lucht geblazen rooster bevindt. In kamerovens wordt gasvormige, vloeibare of vaste brandstof (de laatste in suspensie) verbrand door het gehele volume van de verbrandingskamer. Schema's van verschillende soorten ovens worden getoond in figuur 16.4
Afb. 16.4. Schematisch diagram van ovens:
a - gelaagd; b - met een gefluïdiseerd bed; в - flare; r - vortex; Ι - brandstof; ΙΙ - lucht; ΙΙΙ - rookgassen
Door de aard van de organisatie van het verbrandingsproces onderscheiden laagovens zich:
met een vast rooster en een vaste laag brandstof erop;
een vast rooster en een laag brandstof die erlangs beweegt;
een bewegend rooster dat de brandstoflaag erop transporteert.
Kamerovens zijn op hun beurt onderverdeeld in kokende (wervel) bed-, fakkel- en vortexovens. In wervelbedovens worden fijnkorrelige deeltjes vaste brandstof gefluïdiseerd door een luchtstroom en bewegen ze tijdens verbranding willekeurig door het volume van de verbrandingskamer zonder daaruit te worden verwijderd. In fakkelovens vormen de verbrande brandstof en de lucht die voor verbranding wordt aangevoerd een fakkel; het gasverdeelrooster ontbreekt in dit geval. In wervelovens (cycloon) ontstaat door tangentiaal de luchtstroom in de cilindrische verbrandingskamer te leiden een wervelende stroom reagentia (lucht en brandstof in de vorm van stof, zaagsel en kaf), die effectief worden gemengd als gevolg van waardoor de brandstof goed verbrandt.
De ovens kunnen zich binnen de ketelbekleding bevinden (in dit geval worden ze intern genoemd) en daarbuiten (ovens op afstand). Het thermische vermogen van de interne ovens wordt beperkt door de afmetingen van de ketelbekleding, wat hun nadeel is. Laagovens worden met de hand gemaakt en gemechaniseerd. Handmatige ovens met een vast rooster worden gebruikt in ketels met een stoomcapaciteit tot 1 t / h, de brandstofinvoer is periodiek. Gemechaniseerde gelaagde ovens met kettingrooster worden gebruikt in ketels met een stoomcapaciteit van 10 ... 35 t / h.
De gelaagde oven met een vast rooster en een vaste laag brandstof erop, heeft een pneumatische mechanische werper. Het bevat een rooster van het type RPK met op assen gemonteerde gietijzeren rotatieroosters. Met behulp van de handgreep kantelen de rijen roosters periodiek en door de tussen hen gevormde scheuren loopt de slak van het rooster in de slakkenbunker. Een pneumomechanische strooier met een rotor met bladen wordt aangedreven door een elektromotor via een drietraps V-snaaroverbrenging, die een rotorsnelheid van 500, 600 en 700 tpm levert.
Laagoven met een vast rooster en een laag brandstof die er onder zijn eigen gewicht langs beweegt, is bedoeld voor gebruik op klonten of
(16.1)
Warmte V1opgenomen door water en stoom in de ketel kan uit de vergelijking worden bepaald
(16.2)
Hier hne, hnв —
enthalpie van oververhitte stoom en voedingswater.
Als u deze twee formules samen beschouwt, is het gemakkelijk om een formule te verkrijgen voor het berekenen van het brandstofverbruik, B:
(16.3)
De waarde van ηk, hier genomen in fracties van een eenheid. Volgens de bovenstaande formule wordt het ketelrendement berekend volgens de gegevens van balanstests (directe balans), waardoor het brandstofverbruik nauwkeurig kan worden gemeten in een stabiele (stationaire) werking. Daarom moet het testen van de ketel worden voorafgegaan door zijn langdurige werking met constante belasting, waarbij de test wordt uitgevoerd. Formule 5, de inverse balansformule genoemd, wordt gebruikt bij de berekeningen van de ontworpen ketel. In dit geval wordt elk van de qi-componenten genomen volgens de aanbevelingen die zijn ontwikkeld op basis van herhaalde tests van ketels onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met de ontwerpomstandigheden. Deze formule wordt gebruikt in gevallen waarin het brandstofverbruik niet nauwkeurig kan worden gemeten. Moderne ketels zijn behoorlijk geavanceerde eenheden; hun efficiëntie is hoger dan 90%.
