Исследование работы топки с кипящем слоем при сжигании древесных отходов

Аннотация

Дементьев Д. Г., Пронь Г. П. Исследование работы топки скипящем слоем при сжигании древесных отходов.
Представлены работы по наладке и испытаниям водогрейного котла с кипящим слоем работающего на древесных отходах (стружка, опилки).

Котел КВ-2.5-95 КС стальной водотрубный газо-плотный водогрейный с топкой кипящего слоя состоит из двух основных частей топочного устройства и конвективной части.

Топка имеет призматическую форму, со всех сторон ограничена газо-плотными экранами. В нижней части топки организован низкотемпературный кипящий слой, который поддерживается беспровальной колпачковой решеткой. Вдоль фронтового экрана решетка имеет провальную часть, через которую могут удалятся тяжелые и крупные инородные тела не более 100 мм. Короб сбора удаляемых частиц снабжен транспортирующим устройством с электроприводом. Воздух подаётся под распределительную решетку, которая монтируется на трубах заднего экрана.

Наполнитель слоя приводится в кипящее состояние с помощью воздуха. В разогретый до температуры воспламенения кипящий слой подается топливо, через амбразуру с помощью винтового питателя, где оно интенсивно перемешивается и сгорает.

Часть мелкого топлива уносится из слоя и догорает в надслоевом пространстве. Для эффективного выгорания уносимых частиц над слоем предусмотрено два яруса острого дутья.

Дымовые газы покидают топочное пространство через фестон, образованный трубами заднего экрана. Газы омывают конвективный пучок в два хода и покидают котел через межтрубные щели потолочного экрана. Далее дымовые газы протягиваются дымососом через блок циклонов, где очищаются от твердых частиц золы и унесенных частиц наполнителя.

В конвективном пучке при повороте дымовых газов на 180 градусов выпадают не догоревшие частицы топлива, которые с помощью воздушного эжектора возвращаются в топочное пространство для догорание.

В топке предусмотрен ремонтный лаз, гляделки и несколько лючков.

Вода поступает в нижний коллектор фронтового экрана и проходит все поверхности нагрева в соответствии со схемой показанной на рисунке 1. Экраны представляют собой газо-плотные панели из труб ∅60×4 мм с шагом 80 мм. Конвективный пучок двухпоточный, четырехниточный, с двумя петлями, выполнен из труб ∅32×4 мм. Трубы расположены в шахматном порядке.

Все трубы, образующие экранные поверхности котла, вварены непосредственно в коллекторы ∅159×6 мм. Для удаления воздуха из трубной системы при заполнении котла водой на верхних коллекторах установлены воздушники. Вода из трубной системы котла при опорожнении удаляется через дренажные линии.

Котел выполнен бескаркасным. Нижние коллекторы экранов опираются на сварную раму, установленную на фундаменте. Обмуровка котла облегченная, натрубная. На котле предусмотрена установка предохранительного клапана.

Для подачи наполнителя в кипящий слой предусмотрена установка бункера инертного материала и питателя с электроприводом. Инертный материал вводится в топку трубой ∅ 76мм.

На котле за отопительный сезоны 2002–2005 гг. были проведены следующие пуско-наладочные и экспериментальные работы:
– настройка и тарировка топливного питателя шнекового типа с ворошителем в бункере и специальным запорным устройством;
– исследование внешней гидродинамики кипящего слоя в широком диапазоне расхода воздуха;
– снятие гидродинамической характеристики газораспределительной решетки;
– наладка и исследование растопочных режимов из холодного состояния котла и из горячего резерва;
– снятие параметров теплового баланса котла в различных режимах;
– настройка автоматики;
– составлена временная режимная карта.

Представлены гидродинамические характеристики решетки и кипящего слоя.