Технологии слоевого сжигания, сжигания в стационарном и циркулирующем кипящем слое, а также в циклонных предтопках - Энергетическое использование биомассы

Указанные технологии в силу своего принципиального характера организации процесса сжигания наиболее приспособлены к совместному сжиганию различных видов твердого топлива, включая биомассы. К их преимуществам по рассматриваемой проблеме совместного сжигания можно отнести:

Џ возможность использования топлива с широким диапазоном изменения влажности (35...65 %), что снижает требование предварительной сушки топлива;

Џ использование топлива с широким диапазоном размера частиц (от опилок до кусков топлива с размером до 25 мм, что снижает требование к хранению и подготовке смеси топлив). В слоевых топках размер фракций угля составляет 6...25 мм, а в топках с ЦКС - 3...4 мм.

Установки для сжигания в кипящем слое при атмосферном давлении уже в течение многих лет находят широкое промышленное использование и считаются уже испытанной технологией. Во всем мире начиная с 1980-х годов введено несколько тысяч установок для сжигания топлива в кипящем слое при атмосферном давлении. Основным преимуществом этих установок является снижение выбросов SO2 и NОх, улучшение регулирования горения, что позволяет снизить выбросы СО и органических веществ. Эта технология менее требовательна к используемому топливу и наиболее пригодна для совместного сжигания.

Системы с установками для сжигания, в том числе с кипящим слоем при атмосферном давлении, работающие на смесях угля с биомассами (чаще древесными) и другими топливами, широко распространены в Финляндии, Швеции и других странах. Это видно из табл. 11 2, 5.

Таблица 11

Примеры совместного сжигания угля с биомассами и отходами

Время поставки

Местонахождение

Мощность (МВт)

Топливо

Комментарии

1977

Outokumpu Oy. Kokkola, Финляндия

17,5 и 24

Каменный уголь, торф, древесные отходы

Установка для обжига колчедана

1982

Seinajoki Energy Works, Финляндия

20

Каменный уголь, торф, древесные отходы, тяжелые виды мазута

Водогрейный котел для теплоцентрали

1983

Pieksamaki District Heating Со, Финляндия

20

Каменный уголь, торф, древесные отходы, тяжелые виды мазута

Водогрейный котел

1985

Skelleftea Kraft, Швеция

25

Каменный уголь, торф, древесные отходы, тяжелые виды мазута

Водогрейный котел для теплоцентрали

1985

Lohja Paper Mill, Финляндия

36

Каменный уголь, древесные отходы, бумажные отходы

Паровой котел

1986

Ostersung District Heating, Швеция

25

Каменный уголь, торф, кора, древесные отходы, мазут

Водогрейный котел

1990

Rauma Paper Mill, Финляндия

60

Каменный уголь, кора, осадок, волокнистые отходы

Котел-утилизатор

1993

Ocean Sky Co, Индонезия

155

Каменный уголь, торф, древесная стружка, кора, мазут

Паровой котел

1993

PT Indah Kiat Pulp &; Paper, Индонезия

2х109

Каменный уголь, торф, древесная стружка, кора, мазут

1995

Nykoping Energy, Швеция

100т/35эл

Каменный уголь, древесные отходы, торф, мазут

Паровой котел

1995

Soderenergi AB, Швеция

120

Каменный уголь, древесные отходы, торф, мазут

Модернизация пылеугольного котла

1982

Anjala Paper Mill, Финляндия

14

Каменный уголь, кора, осадок

1984

Clairvirre, Финляндия

2х100

Каменный уголь, древесина

Теплоцентраль

1985

Heinola Fluting Mill, Финляндия

107

Каменный уголь, торф, древесные отходы

Комбинированный котел с кипящим слоем и пылеугольный

1991

United Paper Mills, Kaipola, Финляндия

105

Каменный уголь, торф, древесные отходы

Комбинированный котел с кипящим слоем и пылеугольный

Примечание. Большое разнообразие работающего в настоящее время оборудования отражает многообразие тех видов использования, для которых оно предназначалось. Обычно такие установки включают с паровыми и водогрейными котлами, причем некоторые из них соединены с системами центрального отопления. Совместное сжигание может сократить затраты, связанные с покупкой топлива, и избежать расходов на утилизацию нежелательных побочных продуктов и отходов.

Примеры установок с ЦКС, сжигающие каменный уголь и биомассу (чаще древесные отходы) видны из табл. 3.12 2, 5.

Таблица 12

Примеры установок с ЦКС, сжигающих каменный уголь и биомассу/отходы

Компания, внедр. проект

Местонахождение

Страна

Топливо

Технология фирмы

Avesta Eneriwerk

Алвеста

Швеция

Каменный уголь, торф, древесина

Gotaverken

Ba Yu Paper

Пейканг

Тайвань

Каменный уголь, шлам

Ahlstrom

Black River Partners

Форт Драм

США

Каменный уголь, антрацит, древесина

Ahlstrom

Brista Kraft AB

Марста

Швеция

Каменный уголь, древесина, различные отходы

Ahlstrom

Caledonian Paper plc

Шотландия

Великобритания

Каменный уголь, кора

Ahlstrom

Etela-Savon Energia Oy

Миккели

Финляндия

Каменный уголь, лигнит, древесные отходы, мазут, газ

Ahlstrom

Hunosa Power Station

Ла Переда

Испания

Каменный уголь, угольные отходы, древесные отходы

Foster Wheeler

IVO

Коккола

Финляндия

Каменный уголь, торф, топливо из отходов, древесина

Ahlstrom

Duke Power

Форт Драм

Сша

Каменный уголь, антрацит, древесина

Ahlstrom

Enso-Gutzeit Oy

Варкус

Финляндия

Каменный уголь, мазут, кора, древесные отходы

Ahlstrom

Kainuun Voima Oy

Каджаани

Финляндия

Каменный уголь, торф, древесина, шлам

Ahlstrom

Karlstad Energiverken

Карлштад

Швеция

Каменный уголь, торф, кора, опилки

Ahlstrom

Kuhmon Lampo Oy

Кумо

Финляндия

Каменный уголь, древесные отходы, торф, мазут

Ahlstrom

Lenzing AG

Ленцинг

Австрия

Каменный уголь, солома

Waagner Biro

Lieska

Лиеска

Финляндия

Каменный уголь, древесина

Tampella

Metsa-Sellu Oy

Аанекоски

Финляндия

Каменный уголь, древесина, торф

Ahlstrom

Midkraft Power Co

Гренаа

Дания

Каменный уголь, солома

Ahlstrom

Norrkopings Kraft

Норркопинг

Швеция

Каменный уголь, древесина

Tampella

Nykoping Evergiverk

Никопинг

Швеция

Каменный уголь, древесина, торф

Gotaverken

Ostersunds Fjarrvarme

Остерсунд

Швеция

Каменный уголь, древесина, торф

Ahlstrom

PH Glatfelter Co

Спринг Гров

Сша

Каменный уголь, антрацит, древесина, мазут

Ahlstrom

Papyrus Kopparfors AB

Форс

Швеция

Каменный уголь, древесина, торф

Ahlstrom

Partia Papier &; Zellstoff

Франтшах

Австрия

Каменный уголь, лигнит, мазут, древесина

Waagner Biro

Rauma Mill

Раума

Финляндия

Каменный уголь, торф, шлам, кора

Tampella

Rumford Cogen Co

Румфорд

США

Каменный уголь, мазут, древесина

Ahlstrom

Slough Estates

Слоу

Великобритания

Каменный уголь, топливо из покрышек, топливо из отходов

Foster Wheeler

Sande Paper Mill A/S

Занде

Норвегия

Каменный уголь, древесина, топливо из отходов

Gotaverken

Solvay Osterreich

Эбензее

Австрия

Каменный уголь, лигнит, газ, мазут, древесина

Waagner Biro

Southeast Paper

Дублин

США

Каменный уголь, шлам

Ahlstrom

UDG Niagara Goodyear

Ниагара Фоллз

США

Каменный уголь, покрышки

Ahlstrom

Технология сжигания в циркулирующем кипящем слое принята во всем мире в качестве промышленно испытанной технологии. Преимущества этой технологии сходны с преимуществами установок для сжигания в кипящем слое. В мире на 1998 г. работало более 300 таких установок различной производительности. Гибкость таких установок по отношению к используемому топливу обеспечила их широкое применение для различных видов топлива как совместно с биомассой и отходами, так и отдельно топлива из биомассы и отходов.

Котлы с пузырьковым кипящим слоем толерантны к различным источникам топлива с неоднородными по размерам частицами, где часто разброс их размеров довольно значителен - от опилок до 75-миллиметровых кусочков топлива. Влажность может варьироваться в диапазоне от 35 % до 60 %. В результате, требования к хранению и перемешиванию смесей из угля/отходов относительно просты и не требуют больших затрат.

Циклонные топки - это вид топки с жидким шлакоудалением, используются в основном в энергетических котлах.

Основным преимуществом котлов с циклонными предтопками являются возможность сжигать самые разнообразные виды топлива, включая основные виды угля, мазут, природный газ, различные виды твердого топлива из биомассы (в основном древесной, такой как древесина, кора, опилки, древесные отходы), а также бытовые отходы.

Однако несмотря на определенную универсальность по топливу этих топочных устройств, у них нет перспективы использования из-за повышенных выбросов NОх. Поэтому такие топочные устройства не проектируются и не планируются к внедрению. Совместное сжигание биомассы и угля может иметь место в находящихся в эксплуатации (а таких в мире более 1000) установках, которые не подвергались модернизации (перевод на твердое шлакоудаление).

В России число таких установок весьма ограниченно и исчисляется лишь некоторыми опытно-промышленными установками. По этим причинам они для России совершенно не перспективны для сжигания биомасс.

Размер фракций, сжигаемых в циклоне, должен составлять меньше 6,3 мм. В этом случае схема топливоприготовления древесной массы включает в себя классификатор (барабанный грохот как дисковый классификатор), после которого крупные фракции возвращаются на дробилку, основную дробилку и бункер биомассы. Транспорт по топливному тракту осуществляется конвейером. Отмечается при этом очень высокая запыленность помещения летучей пылью, что сильно усложняет условия эксплуатации и вопросы взрывобезопасности. Необходим комплекс специальных технических решений для их устранения (обеспылевание, пылеподавление и др.).

Введение в циклонный предтопок вместе с углем древесных опилок в количестве до 10 % улучшает условия воспламенения и выгорания всей топливной массы.

Похожие статьи




Технологии слоевого сжигания, сжигания в стационарном и циркулирующем кипящем слое, а также в циклонных предтопках - Энергетическое использование биомассы

Предыдущая | Следующая