اختيار غلايات الكتلة الحيوية وتأثير الوقود على اختيار الغلايات في مشاريع توليد الطاقة

في السنوات الأخيرة, ال غلاية الكتلة الحيوية الأنواع الناضجة نسبيًا والتي تتمتع بأداء تطبيقي أكبر هي أفران الشبكة الاهتزازية المبردة بالماء, تعميم الأسِرَّة المميعة وعدد صغير من الغلايات الشبكية المدمجة. تقوم هذه الورقة بتحليل ومقارنة خصائص العديد من أنواع الغلايات وتأثير الرطوبة, الرماد والشوائب في تكوين وقود الكتلة الحيوية عند اختيار غلايات الكتلة الحيوية.

مقارنة اختيار غلايات الكتلة الحيوية

تنقسم مراجل توليد الطاقة من الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية إلى فئتين: سرير ثابت وسرير مميع حسب طريقة الاحتراق: تعتمد طريقة الاحتراق ذات الطبقة الثابتة في الغالب الشبكة الترددية, (مبردة بالماء) تهتز صر, صر مجتمعة وأنواع الفرن الأخرى; طرق الاحتراق في الطبقة المميعة هي في الغالب طبقة مميعة, تعميم السرير المميع وأنواع الفرن الأخرى.

في الوقت الحالي, أنواع الأفران الأكثر نضجًا والمستخدمة على نطاق واسع في السنوات الأخيرة هي الغلاية الشبكية الاهتزازية المبردة بالماء والطبقة المميعة الدائرية, وهناك عدد صغير من الغلايات الشبكية المدمجة.

1. غلاية شبكية اهتزازية مبردة بالماء

تم إدخال تقنية الشبكة الاهتزازية المبردة بالماء إلى الدنمارك, والتي تتمتع بميزة التكنولوجيا الناضجة وتستخدم على نطاق واسع في مشاريع توليد الطاقة من الكتلة الحيوية.

من وجهة نظر الاحتراق, تعتبر غلاية الشبكة الاهتزازية بمثابة احتراق صفحي نموذجي, وهو مناسب لحرق وقود واحد مستقر. لديها إمكانات محدودة من حيث القدرة على التكيف مع الوقود. بعض التغييرات في أنواع الوقود, الخصائص الفيزيائية, وخصائص الاحتراق قد تسبب احتراق الغلاية. وتنخفض الكفاءة الحرارية.

2. تعميم المرجل السرير المميعة

تعميم المرجل طبقة مميعة (CFB) هي تقنية احتراق عالية الكفاءة ومنخفضة التلوث تم تطويرها في أواخر السبعينيات. نظرا لمزاياها الفريدة في القدرة على التكيف مع الوقود, سعة الحمولة المتغيرة وانبعاثات الملوثات, لقد حققت تطوراً سريعاً.

يمكن للاحتراق المميع لغلاية الطبقة المميعة المتداولة التحكم بشكل فعال في درجة حرارة الاحتراق, وبالتالي تثبيط درجة ذوبان رماد القش وتقليل ترسب المواد المحتوية على البوتاسيوم بشكل فعال في الطور الغازي لتشكيل ترسب سطح التسخين, وفي نفس الوقت, يمكن أن يقلل أيضًا من خطر التآكل الناتج عن درجات الحرارة العالية. تتمتع تقنية احتراق غلايات الطبقة المميعة المتداولة بالمزايا التالية: قدرة واسعة على التكيف مع الوقود, قم بإدخال أنواع وقود متعددة في الفرن في نفس الوقت, ويمكن أيضًا إدخاله في الفرن بشكل منفصل. التكيف والتأكد بشكل كامل من أن أداء المرجل على مستوى عالٍ. للوقود الحيوي الزراعي والحرجي الذي يحتوي على نسبة رطوبة عالية وقيمة حرارية منخفضة وعدم استقرار, ويمكن أيضًا حرقها جيدًا, وكفاءة الاحتراق عالية.

مساوئ تعميم غلايات الطبقة المميعة: مشكلة تآكل الغلاية أعلى من تلك الموجودة في أنواع الغلايات الأخرى, كما أن اختيار المواد ومتطلبات البناء صارمة نسبيًا. جهاز إرجاع المواد, تسرب الهواء من فاصل الإعصار, اختيار غطاء الهواء, إلخ. كلها عوامل مهمة تؤثر على المرجل. فضلاً عن ذلك, يجب إضافة نظام مادة خاملة. لا تشارك المادة الخاملة المضافة في الاحتراق وتستخدم فقط للحفاظ على دوران المادة; رأس الضغط للمراوح الأولية والثانوية مرتفع نسبيًا, استهلاك الطاقة كبير نسبيا, استهلاك الطاقة للمحطة مرتفع نسبيا, والكفاءة الإجمالية أقل قليلاً.

3. تكنولوجيا الاحتراق المشترك للشبكة

الشبكة المركبة هي تقنية احتراق الكتلة الحيوية مع حقوق ملكية فكرية مستقلة تم تطويرها على أساس الشبكة الاهتزازية المبردة بالماء وتهدف إلى تنوع وقود الكتلة الحيوية. وهذا يعني, يتم استخدام مجموعتين من الشبكات المختلفة معًا في معدات الاحتراق الخاصة بالغلاية. فيما بينها, الشبكة الأمامية عبارة عن شبكة ترددية مائلة, والشبكة الخلفية عبارة عن شبكة من النوع الثقيل, الذي هو في حالة تداخل صعودا وهبوطا. الشبكة الأمامية قيد التشغيل. يتم استخدام الشبكة كاحتراق مسبق وتتحكم في كمية الوقود, والشبكة الخلفية تتحكم في سرعة الاحتراق. حيث يمكن تعديل سرعة التشغيل بشكل منفصل, يمكنها تحقيق تنسيق التشغيل المتبادل, لذلك يطلق عليه صر مشترك.

لأن الجزء الأمامي من الشبكة المدمجة يعتمد الشبكة الترددية المائلة, يتدحرج الوقود من الأعلى إلى الأسفل, ولهب الفرن إشعاع جيد للوقود, لذلك فهو مناسب بشكل خاص للوقود الذي يحتوي على نسبة عالية من الماء ويمكن أن يلعب دورًا في تجفيف الوقود. , والقسم الخلفي يعتمد شبكة من النوع المقياس, ويتم ترتيب غرفة هوائية متعددة المراحل لتزويد الهواء, والتي يمكنها ضبط حجم الهواء المناسب أثناء عملية الاحتراق.

إن الميزة الأبرز لاستخدام تقنية احتراق الغلايات الشبكية المدمجة لبناء محطة لتوليد الطاقة من الوقود الحيوي هي أنها يمكن أن تحرق مجموعة متنوعة من وقود الكتلة الحيوية, والتي لا تقتصر على تغييرات الوقود, لديه أداء تنظيم جيد, ولها استهلاك منخفض للطاقة نسبيًا.

تأثير وقود الكتلة الحيوية على اختيار مراجل الكتلة الحيوية

1. تأثير رطوبة الوقود على اختيار مراجل الكتلة الحيوية

تعتبر رطوبة الوقود عاملاً رئيسياً يؤثر على كفاءة احتراق الغلاية. عندما يتم حرق الوقود ذو القيمة الحرارية المنخفضة والرطوبة العالية, الضباب المتوسع المتشكل يملأ الفرن, ولا تحتوي الغلاية على مساحة كافية لاستيعاب عملية امتصاص الحرارة وإطلاق الحرارة, ويتغير حجم غاز المداخن المتولد بشكل فوري. متوازن, لا يمكن تشكيل حمل حراري عالي الحجم للغلاية, كثافة الاحتراق غير كافية, قدرة الربط الحمل غير كافية, وتنخفض كفاءة الغلاية; بعد ارتفاع نسبة الرطوبة في الوقود, كمية كبيرة من بخار الماء في الغلاية تقلل من درجة حرارة الفرن, ويعمل الأكسجين المضاف كحاجز أمام بخار الماء.

من الصعب أن تختلط بالكامل مع اللهب, بحيث يفتقر الاحتراق إلى الأكسجين. وإذا كان حجم الهواء يحتاج إلى زيادة لتعويض هذا الجزء من كمية الأكسجين, يزيد معدل تدفق غاز المداخن, يتدفق غاز المداخن بسرعة عبر اللهب, ولا يمكن حرقها بالكامل في الفرن, وكمية كبيرة من المواد القابلة للاحتراق الهروب, ترتفع درجة حرارة غاز العادم.

لذلك, يعد حرق الوقود منخفض الرطوبة هو الوسيلة الأكثر فعالية لضمان كفاءة الغلاية. مع زيادة محتوى الرطوبة في الوقود الوارد, سوف تنخفض السعة التحميلية للغلاية تدريجياً, وسيزداد محتوى الكربون في الرماد المتطاير. فضلاً عن ذلك, إن ظاهرة الاحتراق التي تحدث بشكل متكرر أثناء تشغيل غلايات القاعدة المميعة المتداولة ترتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالرطوبة العالية للوقود.

2. تأثير رماد الوقود على اختيار غلايات الكتلة الحيوية

يعد رماد الوقود سببًا مهمًا لتآكل وتآكل سطح تسخين الغلاية والمبادل الحراري, ويرتبط حدوث التآكل بدرجة الحرارة المرتفعة ارتباطًا وثيقًا بترسب الرماد على سطح التسخين والمبادل الحراري. نظرًا لأن محتوى الرماد في غلاية الطبقة المميعة أكبر بكثير من محتوى الفرن الشبكي, محتوى الرماد في الوقود له تأثير أكبر عليه.

بالإضافة إلى التآكل وارتفاع درجة الحرارة, تؤثر كمية كبيرة من تراكم الرماد في المداخن الأفقية والمبادل الحراري على كفاءة التبادل الحراري, وتكون درجة حرارة غاز العادم أعلى مما هي عليه أثناء التشغيل الفعلي, تكون درجة حرارة غاز العادم في غلاية الطبقة المميعة المتداولة أعلى بكثير من درجة حرارة الفرن الشبكي. في نفس الوقت, بسبب الكمية الكبيرة من الرماد في غلاية الطبقة المميعة المتداولة, يتم زيادة حمل مرشح الكيس.

3. تأثير الشوائب في الوقود على اختيار مراجل الكتلة الحيوية

الشوائب ليست مكونات في بنية الكتلة الحيوية, ولكن لا يمكن تجنبها في جمع وقود الكتلة الحيوية, بما في ذلك التربة, كتل الاسمنت والمسامير. لذلك, الشوائب هي المنتج المشترك للطبيعة المتأصلة لوقود الكتلة الحيوية وتسويق الوقود. للشوائب تأثير كبير على تشغيل مراجل الكتلة الحيوية. أولاً, يتم تقليل القيمة الحرارية لوقود الكتلة الحيوية, وثانيا, التفاعل الكيميائي مع المعادن القلوية في وقود الكتلة الحيوية يولد كتلة زجاجية, إنه, يتم تشكيل فحم الكوك, والفرن الشبكي موجود في طبقة الوقود ذات الطبقات. يتم تشكيل فحم الكوك, وتقوم غلاية الطبقة المميعة بتكوين كتل فحم الكوك في الطبقة المادية.

نظرًا لقدرة التنظيف الذاتي المحددة لهيكل الفرن الشبكي وقناة تفريغ الخبث الناعمة, لن يؤثر فحم الكوك على نطاق صغير عليه, لكن التدفق سوف تؤثر غلاية الطبقة المميعة على حالة التميع لطبقة المادة, مما يجعل التميع صعبا, مما يؤدي إلى عدم كفاية احتراق الوقود, فقدان حرارة عادم الدخان والتآكل الناتج عن زيادة حجم الهواء والعوائق الأخرى التي تؤثر في النهاية على كفاءة الغلاية وتشغيلها الآمن, وفحم الكوك في نفس الوقت.

في الحالات الشديدة, سيتم حظر أنبوب تفريغ الخبث, مما يجعل من الصعب تفريغ الخبث, زيادة ضغط السرير من السرير المادي, وتدهور ظروف الاحتراق في الفرن. لذلك, الشوائب ضارة للغاية بتشغيل غلايات الكتلة الحيوية, وخاصة التشغيل المستقر لغلايات الطبقة المميعة. في الوقت الحالي, أكبر عقبة تؤثر على تشغيل مراجل الكتلة الحيوية ذات القاعدة المميعة هي شوائب الوقود.

خاتمة

لتلخيص, الأنواع الثلاثة من غلايات الكتلة الحيوية لها مزاياها وعيوبها, والتي لا يمكن تعميمها. يجب الحصول على اختيار الغلاية المناسب بعد إجراء مقارنة شاملة وفقاً للظروف المحددة لمحطة الطاقة. إذا كان لديك محتوى أكثر تفصيلاً لاختيار الغلاية, يرجى الاتصال فانغكواي.