Совместное сжигание биомассы с предварительной ее газификацией в выносной топке - Энергетическое использование биомассы

Одним из предпочтительных вариантов использования биомассы являются системы с предварительной ее газификацией в выносной топке. При этом снимаются такие проблемы, как шлакование и загрязнение поверхностей нагрева, переменность энергетических характеристик биомассы, в том числе ее влажность, а также в значительной для технологии степени - гранулометрический состав исходной массы.

Такие системы могут использоваться как при отдельном сжигании биомассы, так и при совместном использовании ее с углем.

котел на 90 т/ч с выносной топкой для совместного сжигания с помощью 3 установок envirocycler с общей дымовой трубой. вертикальный разрез

Рис.4. Котел на 90 т/ч с выносной топкой для совместного сжигания с помощью 3 установок Envirocycler с общей дымовой трубой. Вертикальный разрез

котел с выносной топкой для совместного сжигания с помощью 3 установок envirocycler с общей дымовой трубой. вид в плане

Рис. 5. Котел с выносной топкой для совместного сжигания с помощью 3 установок Envirocycler с общей дымовой трубой. Вид в плане

Примером технологии предварительной газификации биомасс при совместном сжигании ее с углем может служить технология использования для газификации биомассы выносной топки (рис. 3.4, 3.5), проверенная в США для пылеугольных котлов 270 МВт 15. При этом была выполнена реконструкция пылеугольного котла для сжигания смеси из 10 % древесных отходов и 90 % угля. Древесные отходы сжигались в выносной топке со слоевой решеткой, где на первой стадии происходит процесс газификации биомассы. Полученные газы на второй стадии дожигаются и направляются через огнеупорный газоход в топку пылеугольного котла с температурой 980...1200 С. Эта технология сжигания имеет следующие преимущества:

Џ из-за очень низкого содержания твердых частиц в газе больше 99 % древесного шлака остается в выносной топке (на первой ступени установки), откуда он удаляется встроенной в эту ступень системой шлакоудаления. Это позволяет значительно уменьшить нагрузку на существующую систему очистки котла;

Џ при использовании в выносной топке решетки с большой площадью поверхности ее температура при сжигании древесных отходов редко превышает 650 С, что на 300 С ниже, чем точка кипения калия (960 С) и больше чем на 205 С ниже точки кипения натрия (880 С). В результате количество паров калия и натрия, уносимых в котел продуктами сгорания, весьма незначительно, а это приводит к минимальным отложениям щелочей. Этот способ сжигания позволяет повысить надежность использования биомассы, обогащенной щелочными элементами;

Џ преимуществом совместного сжигания с технологией выносной топки является гибкость (универсальность) в отношении вида сжигаемой вместе с углем биомассы и ее влажность (от 10 % до 65 % на рабочую массу);

Џ на второй ступени сжигания "генераторного" газа (огнеупорный газоход без поверхностей нагрева) температура газов составляет 980...1200 С, практически разрушаются все молекулы диоксинов и фуренов, имеющихся в топливе;

Џ универсальность такой схемы сжигания состоит в том, что в качестве биомасс могут быть использованы как древесные отходы, так и сельскохозяйственные (включая рисовую шелуху, отличающуюся повышенным содержанием щелочей), а кроме биомассы различных видов могут также сжигаться и различные бытовые отходы (их смеси);

Џ высокая маневренность установки за счет регулирования скорости получения генераторного газа на первой ступени;

Џ может быть обеспечено до 20 % тепловой производительности котла за счет соответствующей (1:5 по отношению к основному котлу) производительности выносной топки;

Џ в аварийной ситуации газы от выносной топки могут освободиться по байпасу непосредственно в дымовую трубу, не оказывая никакого отрицательного влияния на работу пылеугольного котла;

Џ упрощенная система топливоприготовления.

Итак, основным преимуществом указанной технологической схемы является возможность сжигать в этом устройстве широкого диапазона (по качественным характеристикам) биомасс (и даже бытовых отходов) в количестве не менее 10 % по теплу (и даже более). Предел обусловлен более низкой радиационной теплопередачей топочным экранам и трубам пароперегревателя от продуктов сгорания, выносной топки с температурой 1200 С при температуре сгорания угольной пыли 1650 С.

Производство электроэнергии на такой модернизированной установке с пылеугольным котлом 270 МВт с тремя выносными топками-газификаторами обходится в 300 долл./кВт (сюда входит стоимость бункера для древесных отходов, конвейеры и газоходы; системы размола при этом не требуется, а древесные отходы (опилки) подаются немолотыми).

Похожие статьи




Совместное сжигание биомассы с предварительной ее газификацией в выносной топке - Энергетическое использование биомассы

Предыдущая | Следующая