Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор)
Рассмотрены существующие способы термической переработки твердого топлива в предтопках с плотным слоем, кипящим и циркулирующим кипящим слоем, вихревого типа. Показано, что большинство существующих предтопков в основном предназначены для сжигания биомассы или высококалорийного угля. Предтопки для сж...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут газу НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126897 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) / М.М. Юрченко, А.И. Топал, Н.И. Левченко // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 6. — С. 3-10. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860057015458463744 |
|---|---|
| author | Юрченко, М.М. Топал, А.И. Левченко, Н.И. |
| author_facet | Юрченко, М.М. Топал, А.И. Левченко, Н.И. |
| citation_txt | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) / М.М. Юрченко, А.И. Топал, Н.И. Левченко // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 6. — С. 3-10. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description | Рассмотрены существующие способы термической переработки твердого топлива в предтопках с плотным слоем, кипящим и циркулирующим кипящим слоем, вихревого типа. Показано, что большинство существующих предтопков в основном предназначены для сжигания биомассы или высококалорийного угля. Предтопки для сжигания измельченных низкокалорийных твердых топлив (бурого угля, торфа и других) практически не разработаны. Результаты анализа использованы при проектировании предтопка, предназначенного для перевода существующих газовых котлоагрегатов коммунальных и промышленных котельных на сжигание низкокалорийных твердых топлив, в том числе бурого угля или торфа.
Розглянуто існуючі способи термічної переробки твердого палива у передтопках зіщільним шаром, киплячим та циркулюючим киплячим шаром, вихорового типу. Показано, що більшість існуючих передтопків в основному призначені для спалювання біомаси або висококалорійного вугілля. Передтопки для спалювання подрібнених низькокалорійних твердих палив (бурого вугілля, торфа та ін.) практично не розроблено. Результати аналізу використано при проектуванні передтопка, призначеного для переводу існуючих газових котлоагрегатів комунальних та промислових котельних на спалювання низькокалорійних твердих палив, у тому числі бурого вугілля або торфу.
The existing methods of solid fuel heat treatment in pre-combustors with fixed bed, fluidized bed, circulating fluidized bed, swirling slag-type pre-furnace are considered. It is displayed that the most of existing pre-combustors are designed for biomass or high heating value coal combustion. It is displayed that pre-combustors for low heating value fuels with finely crushed particles (brown coal, peat, etc.) are not developed. The analysis results are applied for pre-combustor design. The pre-combustor is intended for existing municipal and industrial gas-fired boiler units conversion for low heating value solid fuels including brown coal and peat combustion.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:01:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
Çíà÷èòåëüíûé ðîñò öåí íà ïðèðîäíûé ãàç
ïðèâåë ê íåîáõîäèìîñòè ðàçðàáîòêè ìåð ïî ñî-
êðàùåíèþ åãî ïîòðåáëåíèÿ íà êðóïíûõ òåïëî-
âûõ ýëåêòðîñòàíöèÿõ (ÒÝÑ), à òàêæå íà êîììó-
íàëüíûõ è ïðîìûøëåííûõ êîòåëüíûõ. Íà
êðóïíûõ ÒÝÑ ýòà ïðîáëåìà áûëà ïðàêòè÷åñêè
ðåøåíà, è ïîòðåáëåíèå ïðèðîäíîãî ãàçà áûëî
ñíèæåíî äî ìèíèìóìà (< 1 ìëí ò ó.ò.). Íî îáú-
åìû èñïîëüçîâàíèÿ ïðèðîäíîãî ãàçà êîòåëüíû-
ìè îñòàþòñÿ çíà÷èòåëüíûìè, à èõ ïåðåâîä íà
ñæèãàíèå ìåñòíîãî òâåðäîãî òîïëèâà ÿâëÿåòñÿ
àêòóàëüíîé çàäà÷åé.
Ñåãîäíÿ êîëè÷åñòâî êîììóíàëüíûõ è ïðî-
ìûøëåííûõ êîòåëüíûõ ïðåâûøàåò 30 òûñ. øò.,
íà áîëüøåé ÷àñòè êîòîðûõ (îêîëî 70 %) ñæèãà-
åòñÿ ïðèðîäíûé ãàç [1]. Áîëüøàÿ ÷àñòü êîòëîàã-
ðåãàòîâ íå ïîëíîñòüþ âûðàáîòàëà ñâîé ðåñóðñ,
ïîýòîìó öåëåñîîáðàçíî îñóùåñòâèòü ìîäåðíèçà-
öèþ èìåþùèõñÿ êîòåëüíûõ ïîñðåäñòâîì èõ ïå-
ðåâîäà íà ñæèãàíèå ìåñòíîãî òâåðäîãî òîïëèâà
(íèçêîêàëîðèéíûé áóðûé óãîëü è òîðô), çíà÷è-
òåëüíûå çàïàñû êîòîðîãî èìåþòñÿ â Óêðàèíå è â
íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðàêòè÷åñêè íå èñïîëüçóþòñÿ
â ýíåðãåòè÷åñêîì ñåêòîðå [2, 3].
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6 3
Òîïëèâî è ýíåðãåòèêà
ÓÄÊ 532.529:662.62
Àíàëèç ñóùåñòâóþùèõ ñïîñîáîâ òåðìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè
òâåðäîãî òîïëèâà â ïðåäòîïêàõ (Îáçîð)
Þð÷åíêî Ì.Ì., Òîïàë À.È., Ëåâ÷åíêî Í.È.
Èíñòèòóò óãîëüíûõ ýíåðãîòåõíîëîãèé ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
Ðàññìîòðåíû ñóùåñòâóþùèå ñïîñîáû òåðìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè òâåðäîãî òîïëèâà â
ïðåäòîïêàõ ñ ïëîòíûì ñëîåì, êèïÿùèì è öèðêóëèðóþùèì êèïÿùèì ñëîåì, âèõðåâîãî
òèïà. Ïîêàçàíî, ÷òî áîëüøèíñòâî ñóùåñòâóþùèõ ïðåäòîïêîâ â îñíîâíîì ïðåäíàçíà÷å-
íû äëÿ ñæèãàíèÿ áèîìàññû èëè âûñîêîêàëîðèéíîãî óãëÿ. Ïðåäòîïêè äëÿ ñæèãàíèÿ
èçìåëü÷åííûõ íèçêîêàëîðèéíûõ òâåðäûõ òîïëèâ (áóðîãî óãëÿ, òîðôà è äðóãèõ) ïðàê-
òè÷åñêè íå ðàçðàáîòàíû. Ðåçóëüòàòû àíàëèçà èñïîëüçîâàíû ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ïðåä-
òîïêà, ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ ïåðåâîäà ñóùåñòâóþùèõ ãàçîâûõ êîòëîàãðåãàòîâ êîììó-
íàëüíûõ è ïðîìûøëåííûõ êîòåëüíûõ íà ñæèãàíèå íèçêîêàëîðèéíûõ òâåðäûõ òîïëèâ,
â òîì ÷èñëå áóðîãî óãëÿ èëè òîðôà.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ïðåäòîïîê, òåðìè÷åñêàÿ îáðàáîòêà, ïëîòíûé ñëîé, êèïÿùèé ñëîé,
öèðêóëèðóþùèé êèïÿùèé ñëîé, âèõðü.
Ðîçãëÿíóòî ³ñíóþ÷³ ñïîñîáè òåðì³÷íî¿ ïåðåðîáêè òâåðäîãî ïàëèâà ó ïåðåäòîïêàõ ç³
ù³ëüíèì øàðîì, êèïëÿ÷èì òà öèðêóëþþ÷èì êèïëÿ÷èì øàðîì, âèõîðîâîãî òèïó. Ïîêà-
çàíî, ùî á³ëüø³ñòü ³ñíóþ÷èõ ïåðåäòîïê³â â îñíîâíîìó ïðèçíà÷åí³ äëÿ ñïàëþâàííÿ
á³îìàñè àáî âèñîêîêàëîð³éíîãî âóã³ëëÿ. Ïåðåäòîïêè äëÿ ñïàëþâàííÿ ïîäð³áíåíèõ íèçü-
êîêàëîð³éíèõ òâåðäèõ ïàëèâ (áóðîãî âóã³ëëÿ, òîðôà òà ³í.) ïðàêòè÷íî íå ðîçðîáëåíî.
Ðåçóëüòàòè àíàë³çó âèêîðèñòàíî ïðè ïðîåêòóâàíí³ ïåðåäòîïêà, ïðèçíà÷åíîãî äëÿ ïåðå-
âîäó ³ñíóþ÷èõ ãàçîâèõ êîòëîàãðåãàò³â êîìóíàëüíèõ òà ïðîìèñëîâèõ êîòåëüíèõ íà ñïà-
ëþâàííÿ íèçüêîêàëîð³éíèõ òâåðäèõ ïàëèâ, ó òîìó ÷èñë³ áóðîãî âóã³ëëÿ àáî òîðôó.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ïåðåäòîïîê, òåðì³÷íà îáðîáêà, ù³ëüíèé øàð, êèïëÿ÷èé øàð, öèðêó-
ëþþ÷èé êèïëÿ÷èé øàð, âèõîð.
� Þð÷åíêî Ì.Ì., Òîïàë À.È., 2010
Îäèí èç ñïîñîáîâ ìîäåðíèçàöèè è ïðîäëå-
íèÿ ñðîêîâ ýêñïëóàòàöèè — óñòàíîâêà ïåðåä êîò-
ëîàãðåãàòàìè ïðåäòîïêîâ, ðàáîòàþùèõ íà òâåð-
äûõ òîïëèâàõ. Ïðåäòîïêè — ýòî ñïåöèàëüíûå
óñòðîéñòâà, êîòîðûå ïðèñîåäèíÿþòñÿ ê ñóùåñò-
âóþùèì èëè ñòðîÿùèìñÿ êîòëàì ñ öåëüþ áîëåå
ýôôåêòèâíîãî ñæèãàíèÿ òîïëèâà. Íà ñåãîäíÿø-
íèé äåíü â Óêðàèíå ðàáîòàþò ïðåäòîïêè è òîïêè
ïëîòíîãî, ôîíòàíèðóþùåãî è íèçêîòåìïåðàòóðíî-
ãî êèïÿùåãî ñëîÿ äëÿ ãàçèôèêàöèè è ñæèãàíèÿ
áèîìàññû (îïèëêè, äðåâåñèíà è äð.) [4, 5]. Ïðåä-
òîïêè äëÿ ñæèãàíèÿ äðîáëåíîãî áóðîãî óãëÿ è
òîðôà â ïðîìûøëåííûõ è êîììóíàëüíûõ êîòåëü-
íûõ îòñóòñòâóþò.
Öåëü ðàáîòû — àíàëèç îïûòà èñïîëüçîâà-
íèÿ ñóùåñòâóþùèõ ïðåäòîïêîâ äëÿ ñîçäàíèÿ
íîâîãî îáðàçöà ñ êîìáèíèðîâàííûì ñëîåì äëÿ
òåðìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè áóðîãî óãëÿ, òîðôà è
áèîìàññû.
Ìîæíî âûäåëèòü òàêèå îñíîâíûå ñïîñîáû
òåðìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè òâåðäîãî òîïëèâà â
ïðåäòîïêàõ: â ïëîòíîì ñëîå; â êèïÿùåì ñëîå
(ÊÑ); â öèðêóëèðóþùåì êèïÿùåì ñëîå (ÖÊÑ);
â âèõðå (öèêëîíå).
Ïðåäòîïêè ñ ïëîòíûì ñëîåì. Ñæèãàíèå
òâåðäîãî òîïëèâà â ïðåäòîïêàõ ñ ïëîòíûì ñëîåì
[6, 7] ïðîèñõîäèò íà êîëîñíèêîâîé ðåøåòêå. Â
ñëîå âîçìîæíî ñæèãàíèå òîëüêî êóñêîâîãî òîï-
ëèâà òàêîãî, êàê êàìåííûé óãîëü, áðèêåòèðîâàí-
íûé òîðô, áðèêåòèðîâàííûé áóðûé óãîëü, ãîðþ-
÷èå ñëàíöû, äðåâåñèíà è äð. Òîïëèâî çàãðóæàåò-
ñÿ íà ðåøåòêó ïëîòíûì ñëîåì è ìîæåò ñæèãàòü-
ñÿ íà íåïîäâèæíîé èëè ïîäâèæíîé ðåøåòêå. Åãî
ãîðåíèå ïðîèñõîäèò â ïîòîêå âîçäóõà, êîòîðûé
ïðîíèçûâàåò ýòîò ñëîé ñíèçó ââåðõ.
Âàðèàíò ïðåäòîïêà ñ íåïîäâèæíîé êîëîñ-
íèêîâîé ðåøåòêîé ïðèâåäåí íà ðèñ.1,à. Îí
ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ñæèãàíèÿ îòõîäîâ äðåâåñèíû,
ñòðóæêè, ùåïû, îïèëîê ñ âëàæíîñòüþ äî 60 %.
Òîïëèâî øíåêîì ïîäàåòñÿ íà íàêëîííóþ
êîëîñíèêîâóþ ðåøåòêó, ãäå îò ðàñêàëåííîé
âíóòðåííåé ÷àñòè îáìóðîâêè ïðè íåäîñòàòî÷íîì
êîëè÷åñòâå ïåðâè÷íîãî âîçäóõà ïðîèñõîäèò åãî
ãàçèôèêàöèÿ. Îáðàçîâàâøèåñÿ ãàçû ïîñòóïàþò
â öèëèíäðè÷åñêóþ êàìåðó ñæèãàíèÿ, êóäà ïîäà-
åòñÿ çàêðó÷åííûé ïîòîê âòîðè÷íîãî âîçäóõà. Â
êàìåðå, ñîåäèíåííîé ñ êîòëîì, ïðîèñõîäèò ïîë-
íîå ñæèãàíèå ãåíåðàòîðíîãî ãàçà è ìåëêèõ ÷àñ-
òè÷åê âûíåñåííîãî òîïëèâà.  êîòåë ïîñòóïàþò
ãîðÿ÷èå ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ
ïîñòîÿííîé òîëùèíû ñëîÿ òîïëèâà â ïðåäòîïêå
ïðåäóñìîòðåí ìåõàíèçì êîíòðîëÿ åãî óðîâíÿ.
Îáìóðîâêà ïðåäòîïêà âûïîëíåíà èç îãíåóïîð-
íîãî êèðïè÷à è îõëàæäàåòñÿ âîçäóõîì, ïîäàâàå-
ìûì íà ãîðåíèå âåíòèëÿòîðàìè.
Ïðåèìóùåñòâà ïðåäòîïêà: ïðîñòîòà òåïëîâîé
ñõåìû; îõëàæäåíèå ïðåäòîïêà âîçäóõîì, ïîäà-
âàåìûì íà ãîðåíèå òîïëèâà. Íåäîñòàòêè ïðåä-
òîïêà: âîçìîæíîñòü ñæèãàíèÿ òîëüêî êóñêîâîãî
òîïëèâà, êîòîðîå òðåáóåò ñîîòâåòñòâóþùåé ïîä-
ãîòîâêè è êëàññèôèêàöèè; íàëè÷èå êîëîñíèêî-
âîé ðåøåòêè, ïðîãîðàþùåé ñî âðåìåíåì.
Ïðåäòîïîê ñ íàêëîííûìè ïîäâèæíûìè êî-
ëîñíèêàìè (ðèñ.1,á) ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ñæèãà-
íèÿ îòõîäîâ äðåâåñèíû è ñìåñè îòõîäîâ äðåâå-
ñèíû è òîðôà. Âîçìîæíî ñæèãàíèå ãðàíóë äðå-
âåñèíû, èõ ñìåñåé ñ ñîëîìîé èëè ñóõîé òðàâîé,
ùåïû, ñìåñè ùåïû ñ 30 % îïèëîê, ñìåñè ùåïû
ñ 30 % ôðåçåðíîãî òîðôà, à òàêæå ñìåñè ùåïû
ñ 70 % êóñêîâîãî òîðôà.
Ïðåäòîïîê ñîñòîèò èç ôóòåðîâàííîé êàìåðû
ñ ðàñïîëîæåííûìè â íèæíåé ÷àñòè íàêëîííûìè
ïîäâèæíûìè êîëîñíèêàìè, ïîä êîòîðûå ïîäàåò-
ñÿ ïåðâè÷íûé âîçäóõ. Èç ïðîìåæóòî÷íîãî áóí-
êåðà øíåêîâûì òðàíñïîðòåðîì òîïëèâî ïîäàåòñÿ
íà êîëîñíèêè, ïðèâîäÿùèåñÿ â äâèæåíèå ïðè-
âîäíûì ìåõàíèçìîì. Òîïëèâî äâèãàåòñÿ ïî êî-
ëîñíèêàì îò âåðõíåé òî÷êè ê íèæíåé. Ïîä äåé-
ñòâèåì òåïëà îò ðàñêàëåííîé âíóòðåííåé ÷àñòè
îáìóðîâêè è ïðè íåäîñòàòî÷íîì êîëè÷åñòâå ïåð-
âè÷íîãî âîçäóõà ïðîèñõîäèò ãàçèôèêàöèÿ (íå-
ïîëíîå ñãîðàíèå) òîïëèâà. Âòîðè÷íûé âîçäóõ
ïîäàåòñÿ íàä êîëîñíèêàìè è ïåðåä öèëèíäðè÷å-
ñêîé âûõîäíîé êàìåðîé. Îáðàçîâàâøèåñÿ ãîðþ-
÷èå ãàçû ñãîðàþò è ÷åðåç öèëèíäðè÷åñêîå âû-
õîäíîå îòâåðñòèå ïîñòóïàþò â êîòåë. Çîëà óäà-
4 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6
Ðèñ.1. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ïðåäòîïêà ñ íåïîäâèæíîé
êîëîñíèêîâîé ðåøåòêîé (à) è ñ íàêëîííûìè ïîäâèæíûìè êî-
ëîñíèêàìè (á): 1 — íàêîïèòåëüíûé áóíêåð; 2 — øíåêîâûé
òðàíñïîðòåð; 3 — âåíòèëÿòîðû ïåðâè÷íîãî è âòîðè÷íîãî âîç-
äóõà; 4 — ñëîé òîïëèâà; 5 — âûõîä ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ.
ëÿåòñÿ òðàíñïîðòåðîì. Äëÿ íàáëþäåíèÿ çà ïðî-
öåññîì ãîðåíèÿ ïðåäíàçíà÷åíî ñìîòðîâîå îêíî.
Íàèáîëüøåå ïðåèìóùåñòâî ïðåäòîïêà —
÷àñòè÷íîå ïåðåìåøèâàíèå òîïëèâà íà êîëîñíè-
êàõ, ÷òî ñïîñîáñòâóåò åãî âûãîðàíèþ. Ê íåäî-
ñòàòêàì ñëåäóåò îòíåñòè çíà÷èòåëüíóþ ìåòàëëî-
åìêîñòü ïðåäòîïêà, íàëè÷èå ñëîæíûõ ïîäâèæ-
íûõ ìåõàíèçìîâ è èõ îáñëóæèâàíèå.
Ïðåäòîïêè êèïÿùåãî ñëîÿ. Ñïîñîá ñæèãà-
íèÿ òâåðäîãî òîïëèâà â êèïÿùåì ñëîå (ÊÑ) çà-
íèìàåò ïðîìåæóòî÷íîå ìåñòî ìåæäó ñæèãàíèåì
â ïëîòíîì ñëîå è ôàêåëüíûì ñæèãàíèåì. Ñî
ñïîñîáîì ñæèãàíèÿ â ïëîòíîì ñëîå åãî îáúåäè-
íÿåò ïðåæäå âñåãî âîçìîæíîñòü ñæèãàíèÿ íåìî-
ëîòîãî (äðîáëåíîãî) òîïëèâà è íàëè÷èå ðåøåò-
êè, ÷åðåç êîòîðóþ ïîäàþò âîçäóõ.
Ïðè ïîâûøåíèè ñêîðîñòè âîçäóõà, ïðîäó-
âàåìîãî ÷åðåç ñëîé òîïëèâà, íàñòóïàåò ìîìåíò,
êîãäà àýðîäèíàìè÷åñêàÿ ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà
êàæäóþ ÷àñòè÷êó òîïëèâà, ïðåâûøàåò ñèëó òÿ-
æåñòè è òðåíèÿ ÷àñòèö ìåæäó ñîáîé. Äàëüíåéøåå
ïîâûøåíèå ðàñõîäà âîçäóõà ïðèâîäèò ê ïñåâäî-
îæèæåíèþ ÷àñòèö òîïëèâà. Îáðàçóåòñÿ êèïÿùèé
ñëîé, âûñîòà è ïîðîçíîñòü êîòîðîãî âîçðàñòàþò ñ
ïîâûøåíèåì ðàñõîäà âîçäóõà. Èíòåíñèâíîå ïåðå-
ìåøèâàíèå òâåðäûõ ÷àñòèö ïîä äåéñòâèåì âîçäó-
õà îáåñïå÷èâàåò èíòåíñèâíûé òåïëî- è ìàññîîá-
ìåí â ñëîå. Ïîãðóæåííûå â ñëîé ïîâåðõíîñòè íà-
ãðåâà ïîçâîëÿþò ïîääåðæèâàòü òåìïåðàòóðó íà
óðîâíå, êîòîðûé íå ïðèâîäèò ê øëàêîâàíèþ ñëîÿ
è ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà.  êèïÿùåì ñëîå êîëè÷å-
ñòâî ãîðþ÷åãî ìàòåðèàëà ñîñòàâëÿåò, êàê ïðàâè-
ëî, íåáîëüøóþ ÷àñòü ìàññû ñëîÿ, îñíîâà êîòîðî-
ãî — èíåðòíûé ìàòåðèàë èëè çîëà òîïëèâà (ïðè
ñæèãàíèè âûñîêîçîëüíîãî óãëÿ).
Ïðåèìóùåñòâà ñæèãàíèÿ òâåðäîãî òîïëèâà
â ÊÑ: âûñîêèå êîýôôèöèåíòû òåïëîïåðåäà÷è;
áîëüøîå âðåìÿ ïðåáûâàíèÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò ñæè-
ãàòü óãîëü ñ ïîâûøåííîé çîëüíîñòüþ è îòõîäû
óãëåîáîãàùåíèÿ; âîçìîæíîñòü ñæèãàíèÿ áåç
ñèñòåìû ïûëåïðèãîòîâëåíèÿ, ÷òî ñíèæàåò êàïè-
òàëüíûå çàòðàòû íà âñïîìîãàòåëüíîå îáîðóäîâà-
íèå, ðåìîíòíûå è ýêñïëóàòàöèîííûå çàòðàòû;
äîáàâëåíèå â ñëîé èçâåñòíÿêà ïîçâîëÿåò ñíè-
çèòü âûáðîñû äèîêñèäà ñåðû ñ äûìîâûìè ãàçà-
ìè â àòìîñôåðó; íèçêèå òåìïåðàòóðû â ñëîå
(800–950 �Ñ) îáåñïå÷èâàþò îòñóòñòâèå ãåíåðà-
öèè òåðìè÷åñêèõ îêñèäîâ àçîòà, ÷òî ñíèæàåò
âûáðîñû NOx â àòìîñôåðó.
Èçâåñòåí îïûò ñîçäàíèÿ çàïàäíîãåðìàí-
ñêèìè ýíåðãåòèêàìè ïðåäòîïêîâ ñ êèïÿùèì ñëî-
åì, êîòîðûå ðàáîòàþò íà ÒÝÑ Ôîëêëèíãåí
(ÔÐÃ) (ðèñ.2) [8]. Â ïðåäòîïêàõ ñæèãàþò îò-
õîäû óãëåîáîãàùåíèÿ ñ çîëüíîñòüþ 60 % è
âëàæíîñòüþ 20 %. Ïðåäòîïîê èìååò ÷åòûðå òîï-
ëèâîçàáðàñûâàþùèõ óñòðîéñòâà è ÷åòûðå ãîðåë-
êè íàä ñëîåì òîïëèâà äëÿ ðàçîãðåâà êèðïè÷íîé
êëàäêè è (ïðè íåîáõîäèìîñòè) ñòàáèëèçàöèè ïðî-
öåññà ãîðåíèÿ. Òîïëèâî çàáðàñûâàåòñÿ íà ñëîé ñ
ïîñòîÿííûì ðàñõîäîì, à ê çàáðàñûâàþùèì óñò-
ðîéñòâàì ïîäàåòñÿ òðàíñïîðòåðîì, ðàáîòàþùèì
ïîä äàâëåíèåì.
Ïîãðóæåííàÿ â êèïÿùèé ñëîé ïîâåðõíîñòü
íàãðåâà îõëàæäàåòñÿ âîçäóõîì, ïîñòóïàþùèì
îò êîìïðåññîðà ñ òåìïåðàòóðîé 230 �Ñ è äàâëå-
íèåì 0,67 ÌÏà. Íàãðåòûé äî 730 �Ñ âîçäóõ èñ-
ïîëüçóåòñÿ äàëåå â ãàçîâîé òóðáèíå íåïîñðåäñò-
âåííî èëè â êà÷åñòâå îêèñëèòåëÿ ïðè ñæèãàíèè
ãàçîòóðáèííîãî òîïëèâà.
Ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ èç ÊÑ-ïðåäòîïêà ïðè
òåìïåðàòóðå 850–900 �Ñ ÷åðåç ôóòåðîâàííûå îã-
íåóïîðíûì êèðïè÷îì öèëèíäðè÷åñêèå êîðîáû ïî-
ñòóïàþò â òîïêó êîòëà ïîä íèæíèì ÿðóñîì âèõ-
ðåâûõ ãîðåëîê, ãäå ñæèãàåòñÿ êàìåííûé óãîëü.
Òåïëîñîäåðæàíèå ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ñîñòàâëÿåò
îêîëî 20 % òåïëîâûäåëåíèÿ â òîïêå êîòëà ïðè
íîìèíàëüíîé íàãðóçêå êîòëà. Òàêèì îáðàçîì, ïðè
ïîìîùè ÊÑ-ïðåäòîïêîâ ñæèãàåòñÿ ìåíåå êà÷åñò-
âåííûé âûñîêîçîëüíûé óãîëü è óìåíüøàåòñÿ ðàñ-
õîä áîëåå äîðîãîãî êà÷åñòâåííîãî óãëÿ.
Íåäîñòàòêè ýòèõ ïðåäòîïêîâ ñîñòîÿò â òîì,
÷òî ïîâåðõíîñòè íàãðåâà îõëàæäàþòñÿ âîçäó-
õîì, êîòîðûé â äàëüíåéøåì òðåáóåòñÿ èñïîëü-
çîâàòü â ãàçîâîé òóðáèíå, à äëÿ èçãîòîâëåíèÿ
ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà íóæíû æàðîñòîéêèå ìàòå-
ðèàëû, ÷òî óäîðîæàåò óñòðîéñòâî.
Èçâåñòíû òåõíîëîãèè äâóñòàäèéíîãî ñæèãà-
íèÿ íèçêîêàëîðèéíîãî òîïëèâà ñ ïðåäâàðèòåëü-
íîé ãàçèôèêàöèåé åãî â ïðåäòîïêå êèïÿùåãî
ñëîÿ è ñæèãàíèåì ïðîäóêòîâ ãàçèôèêàöèè â
òîïêå êîòëà äëÿ ïðîèçâîäñòâà ïàðà ñðåäíåãî è
âûñîêîãî äàâëåíèÿ. Ïðåäòîïêè ïðåäíàçíà÷åíû
äëÿ ñæèãàíèÿ îòõîäîâ êîðû è äðåâåñèíû, ôðå-
çåðíîãî òîðôà, ãèäðîëèçíîãî ëèãíèíà, äðîáëå-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6 5
Ðèñ.2. Ïðåäòîïîê ñ êèïÿùèì ñëîåì íà ÒÝÑ Ôîëêëèíãåí
(ÔÐÃ): 1 — âîçäóõîðàñïðåäåëèòåëüíàÿ ðåøåòêà; 2 — âíåø-
íèé êîëëåêòîð; 3 — ïîãðóæåííàÿ ïîâåðõíîñòü íàãðåâà; 4 —
öåíòðàëüíûé êîëëåêòîð; 5 — âûõîäíîé ïàòðóáîê; 6 — òîïêà
êîòëà; 7 — êîàêñèàëüíûé êîðîá.
íûõ òîðôîáðèêåòîâ, ñìåñè ýòèõ òîïëèâ, â òîì
÷èñëå ñ óãëåì è ìåõàíè÷åñêè îáåçâîæåííûì
îñàäêîì ñòàíöèé áèîëîãè÷åñêîé î÷èñòêè.
Òåõíîëîãèÿ äâóñòàäèéíîãî ñæèãàíèÿ òîïëè-
âà ðåàëèçóåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì. Â ïðåäòîï-
êå êèïÿùåãî ñëîÿ ïðè òåìïåðàòóðàõ 700–850 �Ñ
ïðîõîäèò ïðîöåññ íåïîëíîãî ãîðåíèÿ òîïëèâà
ïðè åãî âçàèìîäåéñòâèè ñ âîçäóõîì ïåðâè÷íîãî
äóòüÿ. Ïåðâè÷íûé âîçäóõ ïîäàåòñÿ íà ðàñïðåäå-
ëèòåëüíóþ ðåøåòêó ñ � = 0,3–0,4 (ïðè íîìè-
íàëüíîé ïàðîïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîòëà), ÷òî
îáåñïå÷èâàåò áåñøëàêîâûé ðåæèì ðàáîòû êèïÿ-
ùåãî ñëîÿ (ïðè ñæèãàíèè äðåâåñíîãî òîïëèâà
ïðè òåìïåðàòóðàõ ìåíåå 850 �Ñ ïðàêòè÷åñêè îò-
ñóòñòâóåò îáðàçîâàíèå àãëîìåðàòîâ). Â õîäå íå-
ïîëíîãî ãîðåíèÿ òîïëèâà â êèïÿùåì ñëîå, ñî-
ïðîâîæäàþùåãîñÿ ïðîöåññàìè åãî ïèðîëèçà è
ãàçèôèêàöèè, îáðàçóåòñÿ íèçêîêàëîðèéíàÿ ïà-
ðîãàçîâàÿ ñìåñü, êîòîðàÿ ñîâìåñòíî ñ ìåëêî-
ôðàêöèîííûìè ÷àñòèöàìè ïîëóêîêñà ïîñòóïàåò
â íàäñëîåâîé îáúåì ïðåäòîïêà. Îòñþäà ïðîäóê-
òû òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè òîïëèâà èç ïðåäòîï-
êà ÷åðåç ôåñòîííóþ ðàçâîäêó òðóá ôðîíòîâîãî
ýêðàíà ïîñòóïàþò â òîïêó êîòëà. Â ôîðêàìåðå,
îáðàçîâàííîé ôðîíòîâûì ýêðàíîì òîïêè è çàä-
íèìè ïàíåëÿìè áîêîâûõ ýêðàíîâ ïðåäòîïêà,
ïðîèñõîäèò èõ ñìåøåíèå ñî ñòðóÿìè âòîðè÷íîãî
âîçäóøíîãî äóòüÿ. Ñîïëà âòîðè÷íîãî äóòüÿ
îðèåíòèðîâàíû âíèç, â ñòîðîíó õîëîäíîé âî-
ðîíêè êîòëà. Ïîýòîìó ïðè ñìåøåíèè ïðîäóêòîâ
òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè òîïëèâà ñî ñòðóÿìè âòî-
ðè÷íîãî âîçäóøíîãî äóòüÿ ôîðìèðóåòñÿ ôàêåë,
÷àñòè÷íî çàòÿãèâàåìûé â õîëîäíóþ âîðîíêó.
Íåñãîðåâøèå â ôàêåëå ÷àñòèöû ïîëóêîêñà ñåïà-
ðèðóþòñÿ âìåñòå ñ ìåëêîôðàêöèîííûì ïåñêîì
(� 400 ìêì), âûíîñèìûì èç ïðåäòîïêà, â õî-
ëîäíîé âîðîíêå êîòëà, ãäå äîæèãàþòñÿ â óçëå
äîííîãî äóòüÿ.
Îïûò ýêñïëóàòàöèè êîòëîâ, îñíàùåííûõ
ïðåäòîïêàìè êèïÿùåãî ñëîÿ, âûÿâèë òàêèå
äîñòîèíñòâà ïî ñðàâíåíèþ ñ ôàêåëüíî-ñëîåâîé
ñõåìîé ñæèãàíèÿ íèçêîñîðòíûõ òîïëèâ â êîò-
ëàõ, îñíàùåííûõ òîïêàìè êèïÿùåãî ñëîÿ:
à) êîòëû ñ ïðåäòîïêàìè êèïÿùåãî ñëîÿ
îáåñïå÷èâàþò áîëåå ýôôåêòèâíîå ñæèãàíèå íèç-
êîñîðòíûõ òîïëèâ çà ñ÷åò óâåëè÷åíèÿ âðåìåíè
ïðåáûâàíèÿ òîïëèâà â çîíå àêòèâíîãî ãîðåíèÿ
(êîíñòðóêöèÿ «ïðåäòîïîê-òîïêà» îáåñïå÷èâàåò
áîëüøåå âðåìÿ ïðåáûâàíèÿ òîïëèâà â çîíå àê-
òèâíîãî ãîðåíèÿ â ñðàâíåíèè ñ òðàäèöèîííûì
ðåøåíèåì êîòëîâ ñ òîïêîé êèïÿùåãî ñëîÿ), à
òàêæå çà ñ÷åò ëó÷øèõ óñëîâèé ñìåøåíèÿ âîçäó-
õà âòîðè÷íîãî äóòüÿ ñ ïðîäóêòàìè ãàçèôèêàöèè
òîïëèâà (â êîòëàõ, îñíàùåííûõ ïðåäòîïêàìè
êèïÿùåãî ñëîÿ ñìåøåíèå âòîðè÷íîãî âîçäóøíî-
ãî äóòüÿ ñ ïðîäóêòàìè ãàçèôèêàöèè òîïëèâà
îñóùåñòâëÿåòñÿ â îãðàíè÷åííîì îáúåìå ôîðêà-
ìåðû, îðãàíèçóåìîé â ìåñòå ñîåäèíåíèÿ ïðåä-
òîïêà è òîïêè; â êîòëàõ ñ òîïêàìè êèïÿùåãî
ñëîÿ âòîðè÷íîå âîçäóøíîå äóòüå ïîäàåòñÿ ïî
áîêîâûì ñòåíàì òîïêè è ñìåøåíèå îðãàíèçóåòñÿ
ïî âñåé ïëîùàäè òîïêè);
á) îñíàùåíèå êîòëà ýêðàíèðîâàííûì ïðåä-
òîïêîì êèïÿùåãî ñëîÿ îáåñïå÷èâàåò äîïîëíè-
òåëüíóþ ãåíåðàöèþ ïàðà (äî 10–15 % îò îáùåé
ïàðîïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîòëà), ÷òî ïîçâîëÿåò
äîñòèãàòü òðåáóåìîé ïàðîïðîèçâîäèòåëüíîñòè
êîòëà ïðè ìåíüøåé âûñîòå òîïêè (óìåíüøàþòñÿ
êàïèòàëüíûå çàòðàòû íà çäàíèå ïðè íîâîì
ñòðîèòåëüñòâå; ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ïî óâå-
ëè÷åíèþ ïàðîïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîòëà ïðè åãî
ðàçìåùåíèè â ñóùåñòâóþùåì çäàíèè); ñíèçèòü
òåìïåðàòóðó äûìîâûõ ãàçîâ íà âûõîäå èç òîïêè
â ñðàâíåíèè ñ êîíñòðóêöèåé êîòëîâ, îñíàùåííûõ
òîïêàìè êèïÿùåãî ñëîÿ, ÷òî èãðàåò ñóùåñòâåí-
íóþ ðîëü â ñíèæåíèè èíòåíñèâíîñòè çàøëàêîâêè
ïàðîïåðåãðåâàòåëÿ è ýêîíîìàéçåðà êîòëà.
Ïðåäòîïêè öèðêóëèðóþùåãî êèïÿùåãî ñëîÿ.
Íà ïðèìåðå ïðåäòîïêîâ ñ ïëîòíûì è êèïÿùèì
ñëîåì ìîæíî óâèäåòü, ÷òî â íèõ ðåàëèçóåòñÿ â
îñíîâíîì ïðîöåññ ãàçèôèêàöèè èëè íåïîëíîãî
ãîðåíèÿ. Ýòî âûçâàíî òåì, ÷òî ïðè ïîëíîì ñãî-
ðàíèè òîïëèâà â ïðåäòîïêå è èñïîëüçîâàíèè
êîòëà êàê óòèëèçàòîðà åãî òåïëîâîå íàïðÿæåíèå
íå óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèÿì òåïëîâîñïðèÿòèÿ,
÷òî ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ ìîùíîñòè êîòëà.
Åñëè ÷àñòè÷íî ïåðåíåñòè ãîðåíèå ïðîäóêòîâ ãà-
çèôèêàöèè â òîïêó êîòëà, òî ïðè ýòîì òóäà ïå-
ðåíîñèòñÿ è òâåðäûé óíîñ. Ïîýòîìó âûøåïðèâå-
äåííûå ñõåìû áîëåå ïðèãîäíû äëÿ êîòëîâ, èç-
íà÷àëüíî èìåþùèõ ñèñòåìó çîëîóäàëåíèÿ.
Ïðåäòîïêè ÖÊÑ ñ ïèðîëèçåðîì â êîíòóðå
öèðêóëÿöèè çîëû ìîãóò ïîëíîñòüþ ïðåîáðàçî-
âûâàòü óãîëü òàê, ÷òî îñíîâíàÿ ÷àñòü çîëû âû-
âîäèòüñÿ èç ïðåäòîïêà. Ïðè ýòîì â òîïêó êîòëà
ïîñòóïàþò íå òîëüêî ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ, à è
ãîðþ÷èå ïèðîëèçíûå ãàçû.  ñëó÷àå èñïîëü-
çîâàíèÿ ãàçîâîãî èëè áóðîãî óãëÿ èõ äîñòàòî÷-
íî äëÿ ïîääåðæàíèÿ ôàêåëà, îáåñïå÷èâàþùåãî
æåëàòåëüíûé òåìïåðàòóðíûé ðåæèì òîïêè è
òðåáîâàíèÿ òåïëîâîñïðèÿòèÿ ýêðàííûõ ïîâåðõ-
íîñòåé. Êðîìå ýòîãî, â ÖÊÑ-ïðåäòîïêàõ ïîÿâ-
ëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ñâÿçûâàíèÿ ñîåäèíåíèé ñå-
ðû èçâåñòíÿêîì, ðàçëàãàþùèìñÿ â çîíå ãîðåíèÿ
ïðåäòîïêà äî ÑàÎ è ñâÿçûâàþùèì ñåðó åùå â
ïèðîëèçåðå.
Èçâåñòåí îïûò èñïîëüçîâàíèÿ óñòàíîâêè
ÖÊÑ-ãàçèôèêàòîðà â ã. Ëàõòè (Ôèíëÿíäèÿ) íà
ýëåêòðîñòàíöèè, ïðîèçâîäÿùåé ýëåêòðîýíåðãèþ
(167 ÌÂò) è òåïëî (240 ÌÂò) (ðèñ.3) [9]. Óñòà-
íîâêà ïîñòðîåíà êàê áëîê (ïðåäòîïîê) ïðåäâà-
ðèòåëüíîé îáðàáîòêè òîïëèâà äëÿ ñóùåñòâóþ-
6 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6
ùèõ ïàðîâûõ êîòëîâ è çàïóùåíà â ýêñïëóàòà-
öèþ â 1998 ã. Òîïëèâîì ñëóæèò êîðà, ùåïà
äðåâåñèíû, îïèëêè è íåêîòîðûå äðóãèå îòõîäû
(øïàëû, øèíû).
Îíà ñîñòîèò èç ðåàêòîðà, ãäå ïðîèñõîäèò
ãàçèôèêàöèÿ, öèêëîíà äëÿ îòäåëåíèÿ öèðêóëè-
ðóþùåãî òâåðäîãî ìàòåðèàëà îò ãàçà è ïîäöèê-
ëîííîãî ñòîÿêà äëÿ âîçâðàùåíèÿ öèðêóëèðóþ-
ùåãî ìàòåðèàëà â íèæíþþ ÷àñòü ãàçèôèêàòîðà.
Âñå ýòè êîìïîíåíòû ïîëíîñòüþ ôóòåðîâàíû.
Âîçäóõ äëÿ ãàçèôèêàöèè, íàãðåâàåìûé â âîçäó-
õîïîäîãðåâàòåëå, ïîäàåòñÿ âåíòèëÿòîðîì âûñî-
êîãî äàâëåíèÿ â íèæíþþ ÷àñòü ðåàêòîðà ÷åðåç
âîçäóõîðàñïðåäåëèòåëüíóþ ðåøåòêó. Òîïëèâî
ïîäàåòñÿ â íèæíþþ ÷àñòü ãàçèôèêàòîðà íàä
âîçäóõîðàñïðåäåëèòåëüíîé ðåøåòêîé. Ðàáî÷àÿ
òåìïåðàòóðà â ðåàêòîðå 800–1000 �Ñ. Ïîïàäàþ-
ùèå â ðåàêòîð ÷àñòè÷êè òîïëèâà ïðîõîäÿò ñòà-
äèè ñóøêè, ïèðîëèçà è ãàçèôèêàöèè. Çäåñü òî-
ïëèâî ïðåîáðàçóåòñÿ â ãàç, êîêñ è ñìîëû. Óíî-
ñèìûå ÷àñòè÷êè âìåñòå ñ ãàçîì ïîñòóïàþò íà
âõîä ïðÿìîòî÷íîãî öèêëîíà.  íåì ãàç è öèðêó-
ëèðóþùèé òâåðäûé ìàòåðèàë äâèæóòñÿ â îäíîì
íàïðàâëåíèè — âíèç, è îáà, ãàç è òâåðäûå ÷àñ-
òè÷êè, óäàëÿþòñÿ ñ íèæíåé ÷àñòè öèêëîíà â îò-
ëè÷èå îò òðàäèöèîííîãî öèêëîíà.
Ïðîèçâåäåííûé ãîðþ÷èé ãàç ÷åðåç âîçäóõî-
ïîäîãðåâàòåëü ïîêèäàåò ñèñòåìó âìåñòå ñ ìåë-
êîé ôðàêöèåé ïûëè. Íàèáîëåå êðóïíûå ÷àñòè÷-
êè îòäåëÿþòñÿ â öèêëîíå è âîçâðàùàþòñÿ â
íèæíþþ ÷àñòü ðåàêòîðà. Ýòè ÷àñòè÷êè âêëþ÷à-
þò â ñåáÿ êîêñ. Â ïðîöåññå åãî ãîðåíèÿ âûäåëÿ-
åòñÿ òåïëîòà, êîòîðàÿ ðàñõîäóåòñÿ íà ïðîöåññ
ïèðîëèçà è ïîääåðæàíèå ýíäîòåðìè÷åñêèõ ðåàê-
öèé. Öèðêóëèðóþùèé ìàòåðèàë ñëóæèò òåïëî-
íîñèòåëåì è ñòàáèëèçàòîðîì òåìïåðàòóðû ïðî-
öåññà. Äîííàÿ çîëà âûâîäèòñÿ èç íèæíåé ÷àñòè
ðåàêòîðà âîäîîõëàæäàåìûì øíåêîì.
Ê îñíîâíûì íåäîñòàòêàì ÖÊÑ-ïðåäòîïêîâ,
â ñëó÷àå ïðèñîåäèíåíèÿ èõ ê êîòëàì ìàëîé
ìîùíîñòè ìîæíî îòíåñòè áîëüøèå ãàáàðèòíûå
ðàçìåðû, êîòîðûå ìîãóò ïðåâûøàòü ðàçìåðû ñà-
ìîãî êîòëà èç-çà íàëè÷èÿ âñïîìîãàòåëüíîãî îáî-
ðóäîâàíèÿ è óñòðîéñòâ, à òàêæå áîëüøèå ðàñõî-
äû ýíåðãèè íà ñîáñòâåííûå íóæäû. Ýòî îãðàíè-
÷èâàåò èñïîëüçîâàíèå ÖÊÑ-ïðåäòîïêîâ äëÿ ìà-
ëûõ êîòëîâ.
Öèêëîííûå è âèõðåâûå ïðåäòîïêè. Â öèê-
ëîííûõ ïðåäòîïêàõ âîçìîæíî ñæèãàíèå äðîáëå-
íîãî òâåðäîãî òîïëèâà ñ ðàçìåðîì ÷àñòè÷åê 4–
6 ìì è îòíîñèòåëüíî áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ëå-
òó÷èõ âåùåñòâ.
Öèêëîííûé ñïîñîá ñæèãàíèÿ òâåðäîãî òîï-
ëèâà îñíîâàí íà èñïîëüçîâàíèè çàêðó÷åííûõ
òîïëèâîâîçäóøíûõ ïîòîêîâ [7, 8] è ñîñòîèò â
òîì, ÷òî â ãîðèçîíòàëüíîì èëè âåðòèêàëüíîì
ïðåäòîïêå îòíîñèòåëüíî íåáîëüøèõ ðàçìåðîâ
ñîçäàåòñÿ ãàçîâîçäóøíûé âèõðü, â êîòîðîì ÷àñ-
òè÷êè ãîðÿùåãî òîïëèâà ìíîãîêðàòíî âðàùàþò-
ñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà íå ñãîðÿò ïî÷òè ïîëíîñòüþ.
Ïîä äåéñòâèåì öåíòðîáåæíûõ ñèë ÷àñòè÷êè òîï-
ëèâà äâèãàþòñÿ â âèäå óïëîòíåííîãî ïðèñòåííî-
ãî ñëîÿ, èíòåíñèâíî ïåðåìåøèâàÿñü ñ âîçäóõîì.
Âðåìÿ ïðåáûâàíèå ÷àñòèö òîïëèâà â öèê-
ëîííîé êàìåðå âûáèðàåòñÿ äîñòàòî÷íûì äëÿ âû-
ãîðàíèÿ ãðóáîé ïûëè (ðàçìåð ÷àñòè÷åê îêîëî
200 ìêì) èëè äðîáëåíîãî òîïëèâà (ðàçìåð ÷àñ-
òè÷åê äî 5 ìì). Ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ èç öèêëîí-
íûõ ïðåäòîïêîâ ïðè ñæèãàíèè òâåðäîãî òîïëè-
âà, êàê ïðàâèëî, äàëåå ïîñòóïàþò â êàìåðó äî-
æèãàíèÿ, à èç íåå â òîïêó êîòëà, ãäå îõëàæäà-
þòñÿ. Øëàê èç ïðåäòîïêîâ, êàê ïðàâèëî, óäà-
ëÿåòñÿ â æèäêîì ñîñòîÿíèè. Ïðè ýòîì äëÿ óâå-
ëè÷åíèÿ êîëè÷åñòâà óëîâëåííîãî øëàêà ìåæäó
êàìåðîé äîãîðàíèÿ è òîïêîé èëè ìåæäó öèê-
ëîííûìè ïðåäòîïêàìè è êàìåðîé äîæèãàíèÿ óñ-
òàíàâëèâàþò øëàêîóëàâëèâàþùèé ïó÷îê òðóá.
Öèêëîííûå ïðåäòîïêè áûâàþò ãîðèçîíòàëüíû-
ìè èëè âåðòèêàëüíûìè.
Ïðåäòîïîê ôèðìû TRW (ÑØÀ) ïðèñòðàè-
âàåòñÿ ê ñóùåñòâóþùèì ãàçîìàçóòíûì êîòëàì è
ïîçâîëÿåò áåç çíà÷èòåëüíîé ðåêîíñòðóêöèè èñ-
ïîëüçîâàòü èõ äëÿ ñæèãàíèÿ òâåðäîãî òîïëèâà
(ðèñ.4) [8].
Óñòàíîâêà ñîñòîèò èç íåáîëüøîãî ïûëå-
óãîëüíîãî áóíêåðà, ñèñòåìû ïîäà÷è ïûëè ñ âû-
ñîêîé êîíöåíòðàöèåé, êàìåðû ïðåäâàðèòåëüíîãî
ãîðåíèÿ äëÿ ïîäîãðåâà âîçäóõà, êîìïàêòíîé öèê-
ëîííîé êàìåðû ñãîðàíèÿ ñ æèäêèì øëàêîóäàëå-
íèåì, óñòðîéñòâà äëÿ ðåãåíåðàöèè òåïëîòû øëà-
êà, êîðîòêîãî ñîåäèíèòåëüíîãî êîðîáà è âòîðè÷-
íîé ãîðåëêè ñ íåîáõîäèìûìè ðåãóëÿòîðàìè.
 áóíêåð çàãðóæàåòñÿ óãîëüíàÿ ïûëü ñ îñ-
òàòêîì íà ñèòå 74 ìêì íå áîëåå 30 %. Ñèñòåìà
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6 7
Ðèñ.3. Óñòàíîâêà ÖÊÑ (ã. Ëàõòè, Ôèíëÿíäèÿ).
ðåãóëèðîâàíèÿ îáåñïå÷èâàåò çàäàííûé óðîâåíü
ïûëè â àýðàöèîííîé êàìåðå, áëàãîäàðÿ ÷åìó
ïîääåðæèâàþòñÿ ñòàáèëüíîå ïñåâäîîæèæåíèå è
ñòàáèëüíàÿ ïîäà÷à òîïëèâà â êàìåðó ñæèãàíèÿ
ïðè ìàññîâîì îòíîøåíèè óãëÿ ê îæèæàþùåé
ñðåäå, ðàâíîìó 10.
Êàìåðà ñãîðàíèÿ — ýòî èçîëèðîâàííûé âî-
äîîõëàæäàåìûé öèëèíäð, â êîòîðûé ïîäàåòñÿ
íàãðåòûé âîçäóõ èç êàìåðû ïðåäâàðèòåëüíîãî
ãîðåíèÿ è óãîëüíàÿ ïûëü. Îõëàæäàþùàÿ âîäà
ïðîõîäèò ÷åðåç îòäåëüíûé êîíòóð. Âíóòðåííÿÿ
ïîâåðõíîñòü øëàêîóëàâëèâàþùåé ñòóïåíè îøè-
ïîâàíà äëÿ ðàâíîìåðíîãî ïîêðûòèÿ øëàêîâîé
ïëåíêîé. Òîïëèâî â ýòó êàìåðó ââîäèòñÿ ïî
îñè, à ãîðÿ÷èé âîçäóõ òàíãåíöèàëüíî. Øëàêî-
âàÿ ïëåíêà ïîñëå îñòàíîâêè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
÷åðíûé ñòåêëîâèäíûé ìàòåðèàë îò 10 äî 19 ìì,
îíà çàùèùàåò ñòåíêè êàìåðû îò ãîðÿ÷èõ ãàçîâ.
 êàìåðó ïðåäâàðèòåëüíîãî ñãîðàíèÿ, íåîá-
õîäèìóþ äëÿ ïîäîãðåâà âîçäóõà, òîïëèâî ïî-
ñòóïàåò îò òîé æå ñàìîé ñèñòåìû ïîäà÷è ïûëè ñ
âûñîêîé êîíöåíòðàöèåé, ÷òî è â êàìåðó ñãîðà-
íèÿ. Êîðîòêèé êîðîá ñîåäèíÿåò âñòðîåííóþ êà-
ìåðó ñãîðàíèÿ ñî âòîðè÷íîé ãîðåëêîé, óñòàíîâ-
ëåííîé íà ôðîíòàëüíîé ñòåíêå êîòëà. ×åðåç ýòó
ãîðåëêó ââîäèòñÿ äîïîëíèòåëüíûé âîçäóõ, ñìå-
øèâàþùèéñÿ ñ ãîðÿ÷èìè ãàçàìè èç âñòðîåííîé
êàìåðû ñæèãàíèÿ. Äîãîðàíèå ãîðþ÷èõ ãàçîâ çà-
âåðøàåòñÿ â òîïî÷íîì îáúåìå êîòëà.
Îñíîâíûì ýëåìåíòîì óñòàíîâêè ÿâëÿåòñÿ
âñòðîåííàÿ êàìåðà ñãîðàíèÿ, â êîòîðîé çà ñ÷åò
öåíòðîáåæíîãî ýôôåêòà, ñîçäàâàåìîãî ïðè ïî-
ìîùè òàíãåíöèàëüíîãî ââîäà ãîðÿ÷åãî âîçäóõà,
îáåñïå÷èâàåòñÿ îñàæäåíèå ÷àñòèö çîëû íà ïî-
âåðõíîñòè ïëåíêè øëàêà. Ðàñïëàâëåííûé øëàê
ñòåêàåò â óñòðîéñòâî äëÿ ðåãåíåðàöèè òåïëîòû,
ïðè ýòîì ðàñõîä âûõîäà øëàêà ðåãóëèðóåòñÿ
ñïåöèàëüíîé çàñëîíêîé. Áëàãîäàðÿ íèçêîìó êî-
ýôôèöèåíòó èçáûòêà ïîäà÷è âîçäóõà (� = 0,7–
0,8) âèõðåâîé ïîòîê ñîäåðæèò ïðîäóêòû íåïîë-
íîãî ãîðåíèÿ CO è H2, êîòîðûå ñãîðàþò ïîñëå
ñìåøåíèÿ ñî âòîðè÷íûì âîçäóõîì.
Ïðåèìóùåñòâà óñòàíîâêè — âîçìîæíîñòü
òðàíñïîðòèðîâàòü ïûëü ñ âûñîêîé êîíöåíòðàöè-
åé ïî ïûëåïðîâîäàì ìàëûõ äèàìåòðîâ äëèííîé
äî 100 ì. Ðàçíàÿ êîíôèãóðàöèÿ ñîåäèíèòåëüíî-
ãî êîðîáà ïîçâîëÿåò îðèåíòèðîâàòü îñü âñòðîåí-
íîé êàìåðû ãîðåíèÿ â óäîáíîì ïîëîæåíèè (ïà-
ðàëëåëüíî èëè ïåðïåíäèêóëÿðíî ôðîíòó ñóùå-
ñòâóþùåãî êîòëà). Íåäîñòàòêè óñòàíîâêè —
æèäêîå øëàêîóäàëåíèå, ÷òî ñëîæíî îðãàíèçî-
âàòü íà êîòëàõ ìàëîé ìîùíîñòè; äëÿ îõëàæäå-
íèÿ âñòðîåííîé êàìåðû ñãîðàíèÿ òðåáóåòñÿ âî-
äà, òåïëîòó êîòîðîé â äàëüíåéøåì íåîáõîäèìî
èñïîëüçîâàòü, ÷òî óñëîæíÿåò òåïëîâóþ ñõåìó.
Âåðòèêàëüíûé öèêëîííûé ïðåäòîïîê ïðåä-
íàçíà÷åí äëÿ ñîåäèíåíèÿ ñ ñóùåñòâóþùèìè êîò-
ëàìè ïðè ñæèãàíèè â íåì îòõîäîâ äðåâåñèíû
(ðèñ.5,à) [10]. Îí èìååò öèêëîííóþ êàìåðó è
êàìåðó äîæèãàíèÿ êðóïíûõ ÷àñòèö ñ êîíè÷å-
ñêîé êîëîñíèêîâîé ðåøåòêîé, ïàòðóáîê ïîäà÷è
âòîðè÷íîãî âîçäóõà, ïàòðóáîê ïîäà÷è òîïëèâà,
ïåðåæèì, ÷åòûðå òàíãåíöèàëüíûõ ââîäà è âû-
õîäíîé ïàòðóáîê.
Ðàáîòà öèêëîííîãî ïðåäòîïêà ïðîèñõîäèò
ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ïîäà÷à òîïëèâà âûïîëíÿ-
8 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6
Ðèñ.4. Ïåðåäòîïîê ôèðìû TRW: 1 — ïûëåóãîëüíûé áóíêåð
è ñèñòåìà ïîäà÷è ïûëè ñ âûñîêîé êîíöåíòðàöèåé; 2 — öèê-
ëîííàÿ êàìåðà ñãîðàíèÿ; 3 — âõîä óãîëüíîé ïûëè; 4 — êà-
ìåðà ïðåäâàðèòåëüíîãî ãîðåíèÿ; 5 — âîçäóõ; 6 — ñîåäèíè-
òåëüíûé êîðîá; 7 — âòîðè÷íàÿ ãîðåëêà; 8 — áóíêåð äëÿ
øëàêîóäàëåíèÿ; 9 — ñèñòåìà ðåãóëèðîâàíèÿ.
Ðèñ.5. Öèêëîííûé ïðåäòîïîê (à): 1 — öèêëîííàÿ êàìåðà; 2
— êàìåðà äîæèãàíèÿ; 3 — êîíè÷åñêàÿ êîëîñíèêîâàÿ ðåøåò-
êà; 4 — ïîäà÷à âòîðè÷íîãî âîçäóõà; 5 — ïîäà÷à òîïëèâà; 6
— ïåðåæèì; 7 — ÷åòûðå òàíãåíöèàëüíûõ ââîäà; 8 — âûõîä-
íîé ïàòðóáîê. Öèêëîííûé ïðåäòîïîê ñ òåðìîîáðàáîòêîé ïû-
ëè (á): 1 — êîðïóñ; 2 — ïîäà÷à âûñîêîðåàêöèîííîãî òîïëè-
âà; 3 — òàíãåíöèàëüíûé ââîä óãîëüíîé ïûëè; 4 — ïîäà÷à
âòîðè÷íîãî âîçäóõà; 5 — êîëëåêòîð; 6 — òðóáêè ïîäà÷è
âòîðîé ÷àñòè âòîðè÷íîãî âîçäóõà.
åòñÿ àêñèàëüíî ÷åðåç ïàòðóáîê. ×åðåç ÷åòûðå
òàíãåíöèàëüíûå ùåëè â ðàáî÷èé îáúåì öèêëîí-
íîé êàìåðû, ãäå ïðîèñõîäèò îñíîâíîé ïðîöåññ
ãîðåíèÿ, ââîäèòñÿ ïåðâè÷íûé âîçäóõ. Òóò ïðî-
õîäèò âçàèìîäåéñòâèå òîïëèâà ñ çàêðó÷åííûì
ïîòîêîì. Äëÿ óâåëè÷åíèÿ âðåìåíè ïðåáûâàíèÿ
÷àñòèö òîïëèâà â îáúåìå êàìåðû ïðåäóñìîòðåí
ïåðåæèì. Ïðîäóêòû ãàçèôèêàöèè è íåäîãîðåâ-
øèå ÷àñòè÷êè ÷åðåç îòâåðñòèå â ïåðåæèìå ïîïà-
äàþò â êàìåðó äîæèãàíèÿ, ãäå ïîòîê òîæå çàêðó-
÷åí, íî â ìåíüøåé ñòåïåíè. Îñåâîé îáðàòíûé ïî-
òîê, ôîðìèðóþùèéñÿ â êàìåðå äîæèãàíèÿ, ïðî-
íèêàåò íàçàä â öèêëîííóþ êàìåðó è ïîìîãàåò ãî-
ðåíèþ òîïëèâà è ïåðåìåøèâàíèþ ïðîäóêòîâ.
Äëÿ çàâåðøåíèÿ ïðîöåññà ãîðåíèÿ êðóïíûõ ÷àñ-
òèö îðãàíèçîâàíî èõ äîæèãàíèå â ñëîå íà êîíè-
÷åñêîé êîëîñíèêîâîé ðåøåòêå, ïîä êîòîðóþ ïî-
äàåòñÿ âòîðè÷íûé âîçäóõ. Îòâåðñòèÿ â êîëîñíè-
êîâîé ðåøåòêå âûïîëíåíû òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû
îáåñïå÷èòü âñïîìîãàòåëüíóþ ïîäêðóòêó ãàçîâ â
íàïðàâëåíèè îñíîâíîãî âðàùåíèÿ è óâåëè÷èòü
ïîëíîòó è ñêîðîñòü âûãîðàíèÿ ÷àñòèö. Ïîäâîä
ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ â îáúåì òîïêè êîòëà ïðîõî-
äèò ÷åðåç âûõîäíîé ïàòðóáîê.
Íåäîñòàòîê ïðåäòîïêà — ïðè ñæèãàíèè âûñî-
êîçîëüíîãî òîïëèâà íà ïåðåæèìå áóäåò îñóùåñòâ-
ëÿòüñÿ íàêîïëåíèå, ñïåêàíèå èëè ïëàâëåíèå çîëû.
Ñóùåñòâóåò ñïîñîá ñæèãàíèÿ òâåðäîãî òîïëè-
âà, îñíîâàííûé íà åãî òåðìè÷åñêîé ïîäãîòîâêå
ïðè ïîìîùè ñæèãàíèÿ âûñîêîðåàêöèîííîãî (èíè-
öèèðóþùåãî) òîïëèâà [11].  ðåçóëüòàòå ïîëó÷à-
þò äâóôàçíóþ òîïëèâîãàçîñìåñü, êîòîðóþ íà-
ïðàâëÿþò â òîïêó êîòëà äëÿ åå ïîëíîãî ñæèãàíèÿ
ñîâìåñòíî ñ ÷àñòüþ âòîðè÷íîãî âîçäóõà. Ïðè
ýòîì âòîðóþ ÷àñòü âòîðè÷íîãî âîçäóõà ïîäàþò â
çîíó ñìåøåíèÿ ïîëó÷åííîé ãàçîñìåñè ñ ïðîäóêòà-
ìè ñãîðàíèÿ âûñîêîðåàêöèîííîãî òîïëèâà ïîä óã-
ëîì ê îñè åå ïîñòóïàòåëüíîãî äâèæåíèÿ ñ îáðàçî-
âàíèåì îáëàñòè èíòåíñèâíîãî ïåðåìåøèâàíèÿ ãà-
çîñìåñè, ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ âûñîêîðåàöèîííîãî
òîïëèâà è âòîðè÷íîãî âîçäóõà. Ýòîò ñïîñîá ïî-
çâîëÿåò âûíåñòè çîíû ïðîãðåâà, ñóøêè, ïèðîëèçà
è çàãîðàíèÿ òîïëèâà çà ïðåäåëû òîïêè.
Íà ðèñ.5,á ïîêàçàí öèêëîííûé ïðåäòîïîê
ñìåøèâàþùåãî òèïà, êîòîðûé èìååò óñòðîéñòâà
äëÿ òîðöåâîãî ââîäà âûñîêîðåàêöèîííîãî òîï-
ëèâà, òàíãåíöèàëüíîãî ââîäà óãîëüíîé ïûëè è
ââîäà âòîðè÷íîãî âîçäóõà. Äëÿ ÷àñòè âòîðè÷íî-
ãî âîçäóõà ïðåäòîïîê îáîðóäîâàí êîëëåêòîðîì
ñî ñïåöèàëüíûìè òðóáêàìè, ðàñïîëîæåííûìè
ïî îêðóæíîñòè ïðåäòîïêà è ïîä óãëîì ê åãî
îñè. Ïðåäòîïîê ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì.
Ïîòîê âûñîêîêîíöåíòðèðîâàííîé ïûëè òàíãåí-
öèàëüíî ïîäàþò â ïîäîãðåâàòåëü ñ îáðàçîâàíè-
åì âèõðÿ, â ñåðåäèíó êîòîðîãî íàïðàâëÿþò ãî-
ðÿùåå èíèöèèðóþùåå òîïëèâî, ñ êîíöåíòðàöèåé
êèñëîðîäà, îáåñïå÷èâàþùåé ñòîéêîå ãîðåíèå. Â
ïðåäòîïêå ïîòîê ðàáî÷åãî òîïëèâà ïðîãðåâàþò ñ
îáðàçîâàíèåì äâóôàçíîãî òîïëèâà — ãàçîñìåñè,
ñîäåðæàùåé â îñíîâíîì îêñèä óãëåðîäà, âîäî-
ðîä, íåïðîðåàãèðîâàâøóþ óãîëüíóþ ïûëü, êîê-
ñîâûé îñòàòîê, ìåòàí, óãëåêèñëûé ãàç è àçîò. Íà
âûõîäå èç ïðåäòîïêà ãàçîñìåñü ñìåøèâàþò ñî
âòîðè÷íûì âîçäóõîì è ïîäàþò â òîïêó êîòëà.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ îäíîðîäíîñòè ãàçîâîçäóøíîé
ñìåñè, ïîñòóïàþùåé â òîïêó êîòëà, ÷àñòü âòîðè÷-
íîãî âîçäóõà ïîäàþò íåïîñðåäñòâåííî â ïûëåïî-
äîãðåâàòåëü, â çîíó ñìåøåíèÿ ïîëó÷åííîé ãàçîñìå-
ñè ñ ïðîäóêòàìè ñãîðàíèÿ âûñîêîðåàêöèîííîãî òî-
ïëèâà ÷åðåç ñïåöèàëüíûå òðóáêè, ðàñïîëîæåííûå
ïî îêðóæíîñòè ïðåäòîïêà. Ïðè ýòîì ãëóáèíà è
èíòåíñèâíîñòü ñìåøåíèÿ ðåãóëèðóþòñÿ êîëè÷åñò-
âîì âîçäóõà, äëèíîé è äèàìåòðîì òðóáîê.
Òàêèì îáðàçîì, ýòîò ñïîñîá ñæèãàíèÿ òîïëè-
âà îáåñïå÷èâàåò ðåæèì ðàííåãî âîçãîðàíèÿ ãàçî-
ñìåñè â çîíå, íåïîñðåäñòâåííî ãðàíè÷àùåé ñ òîï-
êîé êîòëà, è ñòàáèëüíîå (áåç ñðûâîâ ïëàìåíè)
ãîðåíèå ôàêåëà çà ñ÷åò îäíîðîäíîñòè ïî âñåìó
ôðîíòó ïðåäòîïêà ãàçîñìåñè, ïîäàâàåìîé â êîòåë.
Íåäîñòàòêîì ýòîãî ñïîñîáà ñæèãàíèÿ ÿâëÿ-
åòñÿ òî, ÷òî äëÿ ðàáîòû ïðåäòîïêà íåîáõîäèìî
âñïîìîãàòåëüíîå âûñîêîðåàêöèîííîå òîïëèâî.
Âûâîäû
Äëÿ ñæèãàíèÿ íà êîëîñíèêîâûõ ðåøåòêàõ
òðåáóåòñÿ èñïîëüçîâàòü êóñêîâîå (ñîðòîâîå)
èëè áðèêåòèðîâàííîå òîïëèâî. Ñæèãàíèå íåñîð-
òèðîâàííîãî èëè âûñîêîçîëüíîãî óãëÿ íà êîëîñ-
íèêîâûõ ðåøåòêàõ ñîïðîâîæäàåòñÿ çíà÷èòåëü-
íûì ìåõàíè÷åñêèì íåäîæîãîì. Íàèëó÷øèì òîï-
ëèâîì äëÿ òàêîãî òèïà ïðåäòîïêîâ ÿâëÿþòñÿ
áðèêåòû èç îòõîäîâ áèîìàññû, òîðôà, áóðîãî
óãëÿ, ïåëåòû èç îòõîäîâ äðåâåñèíû èëè äðîâà.
Ïðåäòîïêè ñ ïëîòíûì ñëîåì öåëåñîîáðàçíî èñ-
ïîëüçîâàòü íà êîòëàõ íåáîëüøîé ìîùíîñòè, òàê
êàê ïðè óâåëè÷åíèè ìîùíîñòè ãàáàðèòû ïðåä-
òîïêà ðåçêî óâåëè÷èâàþòñÿ, ÷òî òðåáóåò äîïîë-
íèòåëüíîãî ìåñòà â ñóùåñòâóþùèõ êîòåëüíûõ.
Ïðåäòîïêè ñ êèïÿùèì è öèðêóëèðóþùèì
êèïÿùèì ñëîåì òðåáóþò âñïîìîãàòåëüíûõ óñò-
ðîéñòâ ñ ýëåêòðîïðèâîäàìè, ÷òî äëÿ êîòëîâ ìà-
ëîé ìîùíîñòè òðåáóåò äîïîëíèòåëüíîé ïëîùàäè
äëÿ ðàçìåùåíèÿ îáîðóäîâàíèÿ è äîïîëíèòåëü-
íûå çàòðàòû íà ñîáñòâåííûå íóæäû. Ñæèãàíèå
â êèïÿùåì ñëîå òðåáóåò îðãàíèçàöèè îòâîäà òåï-
ëà, ÷òî óñëîæíÿåò òåïëîâóþ ñõåìó è óñòàíîâêó
ïðåäòîïêîâ íà ñóùåñòâóþùèõ êîòëàõ ìàëîé
ìîùíîñòè. Ýòîãî ìîæíî èçáåæàòü ïðè îðãàíèçà-
öèè â ïðåäòîïêå ïðîöåññà íåïîëíîãî ñãîðàíèÿ ñ
÷àñòè÷íîé ãàçèôèêàöèåé. Íî ïðè ýòîì ïðèäåòñÿ
îòêàçàòüñÿ îò âûâåäåíèÿ çîëû èç ïðåäòîïêà,
òàê êàê ïðèñóòñòâóþùèé â íåì êîêñîçîëüíûé
ìàòåðèàë ñîäåðæèò ìíîãî îñòàòî÷íîãî óãëåðîäà.
Êîêñîçîëüíûé îñòàòîê èç ÊÑ-ïðåäòîïêîâ îáû÷-
íî ñáðàñûâàþò â òîïêó êîòëà, ãäå îí äîãîðàåò â
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6 9
ôàêåëå ïðîäóêòîâ ãàçèôèêàöèè. Òàêîå ðåøåíèå
öåëåñîîáðàçíî äëÿ êîòëîâ, èçíà÷àëüíî ñïðîåê-
òèðîâàííûõ äëÿ ñæèãàíèÿ óãëÿ è îñíàùåííûõ
ñèñòåìîé çîëîóäàëåíèÿ. ÊÑ-ïðåäòîïêè ïðèãîä-
íû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ áóðîãî óãëÿ èëè òîðôà,
â íèõ âîçìîæíî ñâÿçûâàíèå ñåðû èçâåñòíÿêîì,
íî ïîëó÷åííûé ãèïñ íå äîëæåí ïîïàäàòü â âû-
ñîêîòåïåðàòóðíóþ çîíó â òîïêå êîòëà.
Èç ïðèâåäåííûõ ñïîñîáîâ òåðìè÷åñêîé ïå-
ðåðàáîòêè òâåðäîãî òîïëèâà â ïðåäòîïêàõ äëÿ
ñæèãàíèÿ áóðîãî óãëÿ èëè òîðôà íàèáîëåå ïîä-
õîäèò öèêëîííûé (âèõðåâîé) ñïîñîá. Îí îòëè-
÷àåòñÿ íàèìåíüøèìè òðåáóåìûìè ãàáàðèòàìè
îñíîâíîãî è âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ.
Åñëè â ïðåäòîïêå ðåàëèçóåòñÿ ðåæèì ïîëíîãî
ñãîðàíèÿ, òî çîëà íå áóäåò ñîäåðæàòü óãëåðîä,
à ïåðåæèì íà âûõîäå öèêëîíà ïîçâîëÿåò ïðå-
äîòâðàòèòü ïîïàäàíèå áîëüøåé ÷àñòè çîëû â
òîïêó êîòëà. Åñëè äëÿ ýôôåêòèâíîé òåðìè÷å-
ñêîé îáðàáîòêè ãàçîâîãî óãëÿ áåç èñïîëüçîâà-
íèÿ èíèöèèðóþùåãî òîïëèâà îáû÷íî íåîáõîäèì
óðîâåíü òåìïåðàòóð, ïðè êîòîðîì îáðàçóåòñÿ
æèäêèé øëàê, òî äëÿ áîëåå ðåàêöèîííîãî áóðî-
ãî óãëÿ ìîæåò îêàçàòüñÿ äîñòàòî÷íûì ïîääåð-
æèâàòü òåìïåðàòóðó íàìíîãî íèæå òî÷êè ðàç-
ìÿã÷åíèÿ çîëû. Ýòî çíà÷èòåëüíî óïðîùàåò ïðî-
öåäóðó çîëîóäàëåíèÿ è òðåáîâàíèÿ ê ìàòåðèà-
ëàì âíóòðåííåé ôóòåðîâêè.
Äëÿ îêîí÷àòåëüíîãî âûáîðà òåõíîëîãèè ñæè-
ãàíèÿ ñëåäóåò çíàòü òàêèå âàæíûå ñâîéñòâà áóðî-
ãî óãëÿ è òîðôà, êàê ñêîðîñòü âûõîäà ëåòó÷èõ
è âðåìÿ âûãîðàíèÿ êîêñîâîãî îñòàòêà.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Äóáîâèê Â.Ñ. Ñòàí êîìóíàëüíî¿ òåïëîåíåðãåòèêè
Óêðà¿íè // Êîìóíàëüíà åíåðãåòèêà Óêðà¿íè.
Ñòàí, ïðîáëåìè, øëÿõè ìîäåðí³çàö³¿. —
Êè¿â : ²ÒÒÔ ÍÀÍ Óêðà¿íè, 2007. — Ò. 1. —
Ñ. 22–39.
2. Áóëÿíäðà À.Ô., Ìàéñòðåíêî È.À. Îñîáåííîñòè
âçàèìîäåéñòâèÿ êîêñîâ àëåêñàíäðèéñêèõ áóðûõ
óãëåé ñ êèñëîðîäîì âîçäóõà // Ýíåðãîòåõíîëî-
ãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. — 2010. — ¹ 3. —
Ñ. 3–17.
3. Ãåëåòóõà Ã.Ã., Æåëºçíà Ò.À., Ìàò⺺â Þ.Á., Æîâí³ð
Ì.Ì. Âèêîðèñòàííÿ ì³ñöåâèõ âèä³â ïàëèâà äëÿ
âèðîáíèöòâà åíåð㳿 â Óêðà¿í³ // Ïðîì. òåïëî-
òåõíèêà. — 2006. — Ò. 28, ¹ 2. — Ñ. 85–93.
4. Ìàéñòðåíêî Î.Þ., Äóíàºâñüêà Í.²., Ðîñêîëóïà
À.². Ðîçðîáêà ìåòîä³â ìîäåðí³çàö³¿ âóã³ëüíèõ
êîòëîàãðåãàò³â ìàëî¿ òà ñåðåäíüî¿ ïîòóæíîñò³ //
Òåçè äîï. ̳æíàð. íàóê.-òåõí. êîíô. «Åíåðãî-
åôåêòèâí³ñòü–2002» (Êè¿â, 29–30 æîâò. 2002 ð.).
— Êè¿â : Äåðæêîìåíåðãîçáåðåæåííÿ, 2002.
5. Ìàéñòðåíêî Î.Þ., ×åðíÿâñüêèé Ì.Â., Âàñèëåíêî
Ñ.Ì. Ïåðñïåêòèâè âèêîðèñòàííÿ òâåðäîãî ïàëèâà
â öóêðîâ³é ïðîìèñëîâîñò³ Óêðà¿íè // Öóêîð
Óêðà¿íè. — 2006. — ¹ 3. — Ñ. 16–20.
6. Çàõ Ð.Ã. Êîòåëüíûå óñòàíîâêè. — Ì. : Ýíåðãèÿ,
1968. — 352 ñ.
7. Ñòûðèêîâè÷ Ì.À., Êàòêîâñêàÿ Ê.ß., Ñåðîâ Å.Ï.
Êîòåëüíûå àãðåãàòû. — Ì. : Ãîñýíåðãîèçäàò, 1959.
— 487 ñ.
8. Êîòëåð Â.Ð. Ñïåöèàëüíûå òîïêè ýíåðãåòè÷åñêèõ
êîòëîâ. — Ì. : Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1990. — 104 ñ.
9. Gasification offers coal plants a renewable future //
Modern Power Systems. — 2002. — Vol. 22, ¹ 6.
— P. 35–37
10. Ïàò. RU 2 196 273 C1, ÌÏÊ7 F 23 C 5/32, 6/04.
Öèêëîííûé ïðåäòîïîê / Ý.Í.Ñàáóðîâ, Â.Ê.Ëþ-
áîâ, Ñ.Ã.Ãîðîõîâ. — Îïóáë. 10.01.03.
11. Ïàò. RU 2 120 083 C1, ÌÏÊ6 F 23 D 1/00. Ñïîñîá
ñæèãàíèÿ òâåðäîãî òîïëèâà / Ï.À. Ùèííèêîâ. —
Îïóáë. 10.10.98.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 15.10.10
10 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 6
The Analysis of Existing Methods of Solid Fuel Heat Treatment
in Pre-Combustors (Review)
Yurchenko M.M., Topal O.I., Levchenko N.I.
Coal Energy Technology Institute of NASU, Kiev
The existing methods of solid fuel heat treatment in pre-combustors with fixed bed,
fluidized bed, circulating fluidized bed, swirling slag-type pre-furnace are considered. It
is displayed that the most of existing pre-combustors are designed for biomass or high
heating value coal combustion. It is displayed that pre-combustors for low heating value
fuels with finely crushed particles (brown coal, peat, etc.) are not developed. The analy-
sis results are applied for pre-combustor design. The pre-combustor is intended for exist-
ing municipal and industrial gas-fired boiler units conversion for low heating value solid
fuels including brown coal and peat combustion.
Key words: pre-combustor, heat treatment, fixed bed, fluidized bed, circulating fluidized
bed, swirl.
Received October 15, 2010
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126897 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3482 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:01:36Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут газу НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Юрченко, М.М. Топал, А.И. Левченко, Н.И. 2017-12-05T19:43:00Z 2017-12-05T19:43:00Z 2010 Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) / М.М. Юрченко, А.И. Топал, Н.И. Левченко // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 6. — С. 3-10. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126897 532.529:662.62 Рассмотрены существующие способы термической переработки твердого топлива в предтопках с плотным слоем, кипящим и циркулирующим кипящим слоем, вихревого типа. Показано, что большинство существующих предтопков в основном предназначены для сжигания биомассы или высококалорийного угля. Предтопки для сжигания измельченных низкокалорийных твердых топлив (бурого угля, торфа и других) практически не разработаны. Результаты анализа использованы при проектировании предтопка, предназначенного для перевода существующих газовых котлоагрегатов коммунальных и промышленных котельных на сжигание низкокалорийных твердых топлив, в том числе бурого угля или торфа. Розглянуто існуючі способи термічної переробки твердого палива у передтопках зіщільним шаром, киплячим та циркулюючим киплячим шаром, вихорового типу. Показано, що більшість існуючих передтопків в основному призначені для спалювання біомаси або висококалорійного вугілля. Передтопки для спалювання подрібнених низькокалорійних твердих палив (бурого вугілля, торфа та ін.) практично не розроблено. Результати аналізу використано при проектуванні передтопка, призначеного для переводу існуючих газових котлоагрегатів комунальних та промислових котельних на спалювання низькокалорійних твердих палив, у тому числі бурого вугілля або торфу. The existing methods of solid fuel heat treatment in pre-combustors with fixed bed, fluidized bed, circulating fluidized bed, swirling slag-type pre-furnace are considered. It is displayed that the most of existing pre-combustors are designed for biomass or high heating value coal combustion. It is displayed that pre-combustors for low heating value fuels with finely crushed particles (brown coal, peat, etc.) are not developed. The analysis results are applied for pre-combustor design. The pre-combustor is intended for existing municipal and industrial gas-fired boiler units conversion for low heating value solid fuels including brown coal and peat combustion. ru Інститут газу НАН України Энерготехнологии и ресурсосбережение Топливо и энергетика Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) The Analysis of Existing Methods of Solid Fuel Heat Treatment in Pre-Combustors (Review) Article published earlier |
| spellingShingle | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) Юрченко, М.М. Топал, А.И. Левченко, Н.И. Топливо и энергетика |
| title | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) |
| title_alt | The Analysis of Existing Methods of Solid Fuel Heat Treatment in Pre-Combustors (Review) |
| title_full | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) |
| title_fullStr | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) |
| title_full_unstemmed | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) |
| title_short | Анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (Обзор) |
| title_sort | анализ существующих способов термической переработки твердого топлива в предтопках (обзор) |
| topic | Топливо и энергетика |
| topic_facet | Топливо и энергетика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126897 |
| work_keys_str_mv | AT ûrčenkomm analizsuŝestvuûŝihsposobovtermičeskoipererabotkitverdogotoplivavpredtopkahobzor AT topalai analizsuŝestvuûŝihsposobovtermičeskoipererabotkitverdogotoplivavpredtopkahobzor AT levčenkoni analizsuŝestvuûŝihsposobovtermičeskoipererabotkitverdogotoplivavpredtopkahobzor AT ûrčenkomm theanalysisofexistingmethodsofsolidfuelheattreatmentinprecombustorsreview AT topalai theanalysisofexistingmethodsofsolidfuelheattreatmentinprecombustorsreview AT levčenkoni theanalysisofexistingmethodsofsolidfuelheattreatmentinprecombustorsreview |