UN caldaia a carbone è un'apparecchiatura fondamentale che converte l'energia chimica in energia termica, e quindi genera vapore attraverso un mezzo acquoso. È ampiamente utilizzato nella produzione di energia termica, produzione industriale e riscaldamento centralizzato. Dal deposito di carbone alla produzione di vapore ci sono più fasi, stoccaggio e trattamento del carbone, preparazione del carburante, combustione del forno, trasferimento di calore, generazione di vapore, trattamento dei fumi e controllo delle emissioni. Questo articolo introdurrà in dettaglio i principi di funzionamento e le interrelazioni di questi collegamenti per aiutare i lettori a comprendere in modo completo il processo di funzionamento della caldaia a carbone.
Lo stoccaggio del carbone è un collegamento essenziale caldaia a carbone operazione. Il carbone viene solitamente trasportato dalla miniera di carbone al deposito di carbone. La progettazione di un deposito di carbone deve tenere conto del tipo di carbone, le sue riserve e la comodità di carico e scarico. Il carbone può essere influenzato da fattori naturali durante il processo di stoccaggio, come gli agenti atmosferici, combustione spontanea. Quindi è necessario adottare misure protettive adeguate, come la copertura e l'irrigazione per ridurre le perdite e il calo della qualità del carbone. Allo stesso tempo, è necessario evitare la combustione spontanea del carbone (impilandolo a strati e girandolo regolarmente per ridurre la temperatura di impilamento), evitare l'umidità (mantenere il sito asciutto), e utilizzare attrezzature come impilatori-recuperatori e nastri trasportatori per recuperare e trasferire il carbone.
La movimentazione del carbone comprende la frantumazione, screening, trasporto e altri collegamenti. Il carbone grezzo può contenere grossi pezzi di carbone o ganga e deve essere frantumato fino a raggiungere la dimensione delle particelle 20-50 mm da frantoi per facilitare la successiva macinazione e combustione del carbone. Attrezzature di setacciatura (come i vagli vibranti) per separare carbone di diverse dimensioni delle particelle, rimuovere le impurità sovradimensionate, e garantire una dimensione uniforme delle particelle di carburante. Finalmente, il carbone viene trasportato all'area di stoccaggio del combustibile della caldaia attraverso attrezzature quali nastri trasportatori ed elevatori a tazze, preparazione per l'ulteriore combustione. Le comuni apparecchiature di alimentazione includono alimentatori a dischi e alimentatori a raschiatore, eccetera. Regolano automaticamente il volume di fornitura di carbone in base al carico della caldaia.
La preparazione del combustibile è un anello chiave che garantisce l’efficienza della combustione della caldaia. Nell'area di stoccaggio del carburante, il carbone viene alimentato in maniera quantitativa a seconda delle esigenze di funzionamento della caldaia. Le comuni apparecchiature di alimentazione includono alimentatori a dischi, alimentatori a raschiatore, eccetera. Possono regolare automaticamente la quantità di alimentazione del carbone in base al carico della caldaia. Il controllo della quantità di carbone alimentato deve essere abbinato alle condizioni di combustione della caldaia per garantire l'adeguatezza e l'economia della combustione.
La fornace è l’area centrale della combustione del carbone. Un bruciatore mescola carbone polverizzato e aria e li trasferisce al forno, formazione di fiamma. Durante la combustione, il carbonio e l'idrogeno nel carbone subiscono reazioni chimiche, liberando una grande quantità di energia termica. Per garantire una combustione sufficiente, è necessario controllare la configurazione del bruciatore, volume del vento e velocità del vento e altri parametri. La combustione nel forno è influenzata da molti fattori, tale temperatura del forno, concentrazione di ossigeno e concentrazione di polvere di carbone. Se la temperatura del forno è troppo alta, potrebbe portare alla cocatura, mentre se è troppo basso, influenzerà l'efficienza della combustione. Una concentrazione insufficiente di ossigeno porterà ad una combustione incompleta, producendo gas nocivi come il monossido di carbonio. COSÌ, è necessario monitorare e regolare questi parametri in tempo reale attraverso il sistema di controllo della combustione per ottenere un effetto di combustione ottimale.
Comprende tre modi di trasferimento di calore: trasferimento di calore per radiazione, Trasmissione del calore convettivo e conduzione del calore. Nella fornace, il calore della fiamma e dei gas di scarico ad alta temperatura vengono trasferiti principalmente alla parete raffreddata ad acqua attraverso il trasferimento di calore per irraggiamento. Dopo che la parete raffreddata ad acqua assorbe il calore, il calore viene ceduto all'acqua all'interno del tubo per conduzione, causando l'aumento della temperatura dell'acqua e la vaporizzazione. Allo stesso tempo, quando i fumi ad alta temperatura attraversano le superfici riscaldanti convettive della caldaia, trasferisce principalmente il calore al mezzo di lavoro all'interno del tubo attraverso il trasferimento di calore convettivo.
La generazione di vapore è l'obiettivo finale del funzionamento della caldaia. Dopo che la parete raffreddata ad acqua assorbe il calore, l'acqua viene gradualmente vaporizzata per formare una miscela acqua-vapore. La miscela acqua-vapore viene separata nel corpo cilindrico, il vapore saturo entra nel surriscaldatore per ulteriore calore, alla fine formando una produzione di vapore surriscaldato. Il corpo cilindrico è un componente importante, svolge il ruolo di separare il vapore dall'acqua, volume dell'acqua di stoccaggio e fluttuazioni della pressione di bufferizzazione.
I gas di combustione durante il processo di combustione contengono una grande quantità di sostanze inquinanti, come il biossido di zolfo, ossidi di azoto, particolato, eccetera. Se questi inquinanti vengono scaricati direttamente nell'atmosfera, possono provocare un grave inquinamento ambientale. COSÌ, il trattamento dei fumi e il controllo delle emissioni sono una parte indispensabile.
Dal deposito di carbone alla produzione di vapore è un processo sistematico completo e preciso, compreso lo stoccaggio e il trattamento del carbone, preparazione del carburante, combustione nel forno, trasferimento di calore, generazione e regolazione del vapore, trattamento dei fumi e controllo delle emissioni e altri collegamenti. Qualsiasi problema in uno qualsiasi di questi collegamenti influisce sul normale funzionamento e sull'efficienza della caldaia.
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