Пылеугольный котел - Pulverized coal-fired boiler
А пылеугольный котел промышленный или коммунальный котел что порождает термальная энергия сжигая угольная пыль (также известен как порошковый уголь или угольная пыль так как это так хорошо, как пудра для лица в косметическом макияже), который выдувается в топку.
Основная идея системы сжигания, использующей пылевидное топливо, заключается в использовании всего объема горючего. печь для сжигания твердого топлива. Уголь измельчается до размера мелкого зерна, смешивается с воздухом и сжигается в потоке дымовых газов. В смесь также можно добавить биомассу и другие материалы. Уголь содержит минеральные вещества, которые при горении превращаются в золу. Зола удаляется в виде зольного остатка и летучей золы. Зольный остаток удаляется на дне печи.
Этот тип котлов доминирует угольные электростанции, обеспечивая паром для привода больших турбин.
История
До разработок, ведущих к использованию пылеугольного топлива, в большинстве котлов использовались колосниковая решетка где топливо механически распределялось на движущуюся решетку на дне топки в частично раздробленной гравийной форме. Воздух для горения продувался вверх через решетку, унося с собой более легкую золу и более мелкие частицы несгоревшего угля, некоторые из которых прилипали к стенкам топки. В 1918 г. Милуоки, электрическая железная дорога и легкая компания, позже Wisconsin Electric, провела испытания по использованию пылевидного угля на своем Электростанция на улице Онейда. Эти эксперименты помогли Фреду Л. Дорнбруку разработать методы контроля смолистых остатков золы в пылевидном угле с помощью кожухов труб питательной воды котла, которые снижали температуру поверхности стенок топки и позволяли легко удалять отложения золы. Эта станция стала первой центральной электростанцией в США, использующей пылевидное топливо.
Электростанция на Онейда-стрит возле мэрии Милуоки была выведена из эксплуатации и отремонтирована в 1987 году. Сейчас здесь располагается Репертуарный театр Милуоки.
Как это устроено
Концепция сжигания угля, которая была измельченный в мелкий порошок происходит из убеждения, что если уголь сделать достаточно мелким, он будет гореть почти так же легко и эффективно, как газ. Скорость подачи пылевидного угля контролируется компьютерами и изменяется в зависимости от потребности котла и количества воздуха, доступного для сушки и транспортировки топлива. Куски угля измельчаются между шариками или цилиндрическими роликами, которые перемещаются между двумя гусеницами или «гонками». Затем сырой уголь подается в измельчитель вместе с воздухом, нагретым до примерно 650 ° F (340 ° C) от котла. По мере того как уголь дробится при раскатывании, горячий воздух сушит его и выдувает полезный мелкий угольный порошок, который будет использоваться в качестве топлива. Порошкообразный уголь из пульверизатора направляется непосредственно в горелку котла. Горелка смешивает порошкообразный уголь в воздушной суспензии с дополнительным предварительно нагретым воздухом для горения и выталкивает его из сопла, аналогично действию топлива, распыляемого топливным инжектором в двигатель внутреннего сгорания. В рабочих условиях в зоне горения достаточно тепла, чтобы воспламенить все поступающее топливо.
Удаление золы
Существует два метода удаления золы на дне печи:
- Котел с сухим днищем
- Котел с мокрым днищем, также называемый Шлаковый кран
В летучая зола увлечен дымовые газы и отделяется от него на различные бункеры на своем пути и, наконец, в ЭЦН или рукавный фильтр.
Современные технологии
Электростанции, работающие на пылевидном угле, делятся на три категории: установки на основе пылевидного угля (SubCPC), сверхкритический установки по производству пылевидного угля (SCPC) и установки по производству сверхкритического пылевидного угля (USCPC). Основное различие между тремя типами пылеугольных котлов - это рабочие температуры и давление. Субкритические установки работают ниже критическая точка воды (647,096 K и 22.064 МПа ). Сверхкритические и сверхсверхкритические установки работают выше критической точки. По мере увеличения давления и температуры повышается эффективность работы. Докритические установки работают с КПД около 37%, сверхкритические установки - около 40%, а сверхсверхкритические установки - в диапазоне 42-45%.
Существует много видов пылевидного угля, имеющих разные теплотворная способность (CV), например, индонезийский уголь или стальной уголь (индийский уголь),
Паровозы
Сжигание пылевидного угля использовалось в ограниченной степени в паровозы. Например, см. Прусский G 12.
Торговые корабли
В 1929 г. Совет по судоходству США оценили пылеугольный котел на Мерсер, торговое судно массой 9500 тонн. Согласно его отчету, пылеугольный котел на Мерсер работал на 95% эффективности своего лучшего путешествия на нефтяном топливе. Сжигание пылевидного угля также было дешевле в эксплуатации и установке, чем судовые котлы, работающие на мазуте в качестве топлива.[1]