Пылеугольный котел

— Пылеугольный котел это промышленный или коммунальный котел , который генерирует тепловую энергию путем сжигания пылевидного угля (также известного как порошкообразный уголь или угольная пыль , поскольку он такой же мелкий, как пудра для лица в косметической косметике), который вдувается в топку.

Основная идея системы сжигания пылевидного топлива заключается в использовании всего объема печи для сжигания твердого топлива . Уголь измельчается до размера мелких зерен, смешивается с воздухом и сжигается в потоке дымовых газов. В смесь также можно добавлять биомассу и другие материалы. Уголь содержит минеральные вещества, которые при сгорании превращаются в золу. Зола удаляется в виде золы и летучей золы. Остаточная зола удаляется на дне печи.

Этот тип котла доминирует на угольных электростанциях , обеспечивая паром большие турбины.

История

До появления разработок, приведших к использованию пылевидного угля, в большинстве котлов использовалась решетчатая топка , при которой топливо механически распределялось на движущуюся решетку в нижней части топки в частично измельченной гравийной форме. Воздух для горения подавался вверх через решетку, увлекая за собой более легкую золу и более мелкие частицы несгоревшего угля, некоторые из которых прилипали к стенкам топки. В 1918 году компания Milwaukee Electric Railway and Light Company , позже Wisconsin Electric, провела испытания по использованию пылевидного угля на своей электростанции на Онейда-стрит . Эти эксперименты помогли Фреду Л. Дорнбруку разработать методы контроля остатков смолистой золы пылевидного угля с помощью рубашек труб питательной воды котла, которые служили для снижения температуры поверхности стенок топки и позволяли легко удалять отложения золы. Эта электростанция стала первой центральной электростанцией в Соединенных Штатах, которая использовала пылевидное топливо.

Электростанция на Онейда-стрит возле мэрии Милуоки была выведена из эксплуатации и отремонтирована в 1987 году. Сейчас здесь находится Репертуарный театр Милуоки.

Как это работает

Концепция сжигания угля, измельченного в мелкий порошок, основана на убеждении, что если уголь сделать достаточно мелким, он будет гореть почти так же легко и эффективно, как газ. Скорость подачи пылевидного угля контролируется компьютерами и варьируется в зависимости от потребности котла и количества воздуха, доступного для сушки и транспортировки топлива. Куски угля измельчаются между шарами или цилиндрическими роликами, которые перемещаются между двумя дорожками или «гонками». Затем сырой уголь подается в измельчитель вместе с воздухом, нагретым до температуры около 650 ° F (340 ° C) из котла. Когда уголь измельчается при прокатке, горячий воздух сушит его и выдувает пригодный для использования мелкий угольный порошок, который можно использовать в качестве топлива. Угольный порошок из пульверизатора подается непосредственно в горелку котла. Горелка смешивает порошкообразный уголь в пневматической подвеске с дополнительным предварительно нагретым воздухом для горения и вытесняет его из сопла, аналогично распылению топлива топливной форсункой в двигателе внутреннего сгорания. . В условиях эксплуатации тепла в зоне сгорания достаточно для воспламенения всего поступающего топлива.

Удаление золы

Существует два метода удаления золы с пода печи:

Котел с сухим дном
Котел с мокрым днищем , также называемый шлаковым краном

Летучая зола уносится вместе с дымовыми газами и отделяется от него в различных бункерах на своем пути и, наконец, в ЭСП или рукавном фильтре.

Современные технологии

Пылеугольные электростанции делятся на три категории: электростанции, работающие на докритическом пылеугольном топливе (SubCPC), электростанции на сверхкритическом пылеугольном топливе (SCPC) и ультрасверхкритические пылеугольные электростанции (USCPC). Основное различие между тремя типами пылеугольных котлов заключается в рабочих температурах и давлениях. Подкритические установки работают ниже критической точки воды (647,096 К и 22,064 МПа ). Сверхкритические и ультрасверхкритические установки работают выше критической точки. По мере увеличения давления и температуры растет и эффективность работы. Подкритические установки работают с КПД около 37%, сверхкритические установки - около 40%, а сверхсверхкритические установки - в диапазоне 42-45%.

Существует множество типов пылевидного угля с различной теплотой сгорания (CV), например, индонезийский уголь или стальной уголь (индийский уголь),

Паровозы

Сжигание пылевидного угля в ограниченной степени использовалось в паровозах . Например, см. прусский G 12 .

Торговые суда

В 1929 году Совет судоходства США провел оценку пылеугольного котла на пароходе «Мерсер» , торговом судне водоизмещением 9500 тонн. Согласно отчету, котел, отапливаемый пылевидным углем на Mercer, работал с эффективностью 95% от его лучшего путешествия, работающего на нефтяном топливе. Сжигание пылевидного угля также было дешевле в эксплуатации и установке, чем судовые котлы, использующие нефть в качестве топлива. Первые шаги к использованию дизельных двигателей в качестве средства передвижения (на небольших судах) были также предприняты к концу 1920-х годов — см. Дизельизация . ^[1]^[2]

См. также

Ссылки

Внешние ссылки

[1] «Годовой отчет за 1929 финансовый год» - Федеральная морская комиссия , стр. 104 f.

[2] «Пуленый уголь для использования кораблей, конкурирующих с нефтью, в качестве топлива» Popular Mechanics , май 1929 г., внизу, стр. 708

[1]

[2]