Технологический путь и методы модернизации с применением технологии двухэтапного воздушного сортировочного сгорания

Thread Content

Технологический подход к модернизации с помощью технологии сегрегированного сгорания воздуха. В процессе сгорания угольной пыли отсутствуют точные методы расчетов; в соответствующих документах и правилах проектирование горелок осуществляется на основе определенных эмпирических параметров. При модернизации с использованием технологии сегрегированного сгорания воздуха также необходимо соблюдать эти принципы. Технологическая схема модернизации сжигания с использованием разделения воздуха была разработана на основе опыта модернизации 5 камер сгорания. Она может быть применена при модернизации камер сгорания и способствует более широкому использованию технологий сгорания с низким уровнем выбросов NOx в процессах модернизации. Схема технологического процесса применения технологии сжигания с низким уровнем выбросов NOx в угольных котлах с четырехугольным сечением показана на рисунке 4. http://www.lyxgsh.com/d/file/news/cpzs/2016-04-05/924019c0560b06db144a4e2764518d4e.jpg Метод определения коэффициента избытка воздуха в зоне основного сгорания. При коэффициенте избытка воздуха 0,7 достигается наилучший эффект снижения уровня NOX. Однако слишком низкий коэффициент избытка воздуха влияет на структуру аэродинамического поля в печи. Кроме того, при использовании конструкции типа «ядро финика» возможна радиальная структуризация потока воздуха, что способствует снижению степени смешивания первичного и вторичного воздуха на начальном этапе сгорания, а также сокращает количество воздуха, необходимого для первичного сгорания. Размер котла также влияет на выбор коэффициента избытка воздуха: у котлов большой мощности, имеющих множество слоев горелок и более гибкую аэродинамическую структуру внутри котла, можно использовать более низкий коэффициент избытка воздуха в зоне основного сгорания; напротив, у небольших котлов требуется использовать более высокий коэффициент избытка воздуха. Следовательно, коэффициент избытка воздуха в печи определяется с учетом всех факторов. Согласно результатам данного исследования, для котлов с мощностью до 420 т/ч рекомендуется значение 0,9–1,0, а для котлов с мощностью свыше 420 т/ч — значение 0,8–0,9. Метод расчета скорости потока дымовых газов в основной зоне сгорания приведен в формуле 2: http://www.lyxgsh.com/d/file/news/cpzs/2016-04-05/4bfa31ca06278135c6ac583cfcb6f934.jpg. В формуле: Wy – средняя скорость подъема дымовых газов внутри котла; Bj – расчетное значение расхода топлива, кг/с; Vy – объем дымовых газов, рассчитываемое по формуле, м³/кг (в стандартных условиях) ； l1, l2 — глубина и ширина сечения камеры, единицы измерения — м ； P — местное атмосферное давление, Па ； ϑ′ — температура на выходе из камеры сгорания,℃ ； ϑa — теоретическая температура сгорания, °C. Выбор высоты дивана. После анализа кривой преобразования оксидов азота при сгорании угольной пыли было установлено, что первые 0,5 секунды являются ключевым периодом для контроля образования оксидов азота. Избранные устройства типа SOFA должны обеспечивать такой промежуток времени, в течение которого дым проходит от верхнего слоя системы подачи воздуха до нижнего устройства типа SOFA, чтобы он составлял не менее 0,5 секунды. Для обеспечения полного сгорания после впрыска SOFA, при условии гарантированного времени пребывания газа в камере сгорания, высота SOFA должна быть ниже центральной линии между верхним слоем воздуха для сгорания и углом изгиба пламени. Скорость дымовых газов рассчитывается с использованием формулы 3. τ = l3/Wy (3)
В формуле:
l3 – расстояние от центра форсунки первичного воздуха, расположенной сверху камеры сгорания, до центра воздуха, используемого для доведения процесса сгорания до завершения.

Для проектирования системы подачи воздуха SOFA необходимо учитывать его объем, скорость потока и размеры, а также количество уровней в системе. Объем воздуха, поступающего в систему SOFA, рассчитывается по формуле 4:
QSOFA = QLL × (1,2 – a1) (4)
Где:
QSOFA – массовый расход воздуха, используемого для доведения процесса сгорания до завершения;
QLL – теоретический массовый расход воздуха;
a1 – коэффициент избытка воздуха в основной зоне сгорания.

После расчета массового расхода его необходимо преобразовать в объемный расход. Чтобы воздух, поступающий в камеру сгорания, имел достаточную силу проникновения, при проектировании каналов подачи воздуха следует минимизировать количество изгибов в этих каналах, а также сократить расстояние от воздушного бака до форсунок. Площадь каналов подачи воздуха должна быть не менее чем в 1,2 раза больше площади форсунок SOFA. Выбирается скорость ветра по шкале SOFA равная 50 м/с (из-за давления ветра обычно невозможно достичь более высоких значений скорости ветра). На основе объемного расхода воздуха и выбранной скорости ветра рассчитываются общие размеры устройства SOFA. Даже если мощность котла меньше 420 т/ч, его обычно проектируют с двумя или более уровнями. Это позволяет при низкой нагрузке включать в работу только один уровень SOFA, сохраняя высокую скорость потока воздуха в SOFA, что обеспечивает эффективное проникновение воздуха. Форсунка SOFA может быть сконструирована таким образом, чтобы она могла двигаться вверх-вниз и влево-вправо; это позволяет корректировать отклонения температуры главного пара и контролировать высоту пламени. Однако обычно достаточно использовать форсунку с фиксированным положением. Сопла с возможностью поворота следует проектировать в квадратной форме, а сопла фиксированного типа — в круглой; это способствует повышению жесткости потока воздуха и его проникающей способности, а также улучшает эффективность сгорания. Проектирование угла установки SOFA: SOFA устанавливается под углом, противоположным направлению движения потока воздуха. Первоначально радиус круга установки выбирается равным размеру исходного радиуса круга вторичного потока воздуха или немного больше его; после расчета степени балансировки производятся корректировки. Метод расчета степени равновесия аэродинамического поля в печи приведен в уравнении 5. Это уравнение отражает соотношение всех значений тангенсов и котангенсов аэродинамической импульсности. После установки направляющих пластин для расчетов сопло, подлежащее модификации, делят на несколько частей. http://www.lyxgsh.com/d/file/news/cpzs/2016-04-05/c565c88748d50c70b912c01bff0ed8bb.jpg Здесь: jiff — это расход воздушного потока в направлении поля движения воздуха и против него, измеряется в м³/с; A, B — это ширина и глубина камеры сгорания, измеряются в метрах ； α1, α2 —— обозначают углы горелки, совпадающие и противоположные направлению динамического поля соответственно. Переработка угла и площади первоначального вторичного воздуха: необходимо уменьшить площадь первоначального вторичного воздуха на определенную величину, чтобы общая площадь вторичного воздуха после модификации была близка к значению до модификации. Это поможет компенсировать снижение скорости потока воздуха из-за использования системы SOFA. Однако два верхних слоя не следует уменьшать, поскольку они способствуют сдерживанию пламени и первоначальной стадии сепарации газов. Уменьшение площади этих слоев негативно скажется на снижении уровня NOX и на полном сгорании угольной пыли. При уменьшении площади отверстий для вторичного воздуха необходимо обращать внимание на то, чтобы расстояние между вторичным и первичным воздухом не становилось слишком большим из-за уменьшения площади. Чрезмерно большое расстояние может привести к тому, что первичный воздух будет засасывать горячие дымовые газы, что в свою очередь вызовет образование кокса в отверстиях. При модификации двухконтурной системы также необходимо предотвратить образование кокса в камере котла из-за недостатка кислорода в зоне основного сгорания. Для этого можно установить направляющие пластины в системе вторичного воздуха; благодаря им часть вторичного воздуха будет выходить под углом 15–20°, что способствует насыщению кислородом зоны водяных стенок и тем самым предотвращает образование кокса. Форма направляющих пластин показана на рисунке 5. http://www.lyxgsh.com/d/file/news/cpzs/2016-04-05/d22475462e392b2a54d90fb4d748c2a9.jpg Компания «Лоян Синган Петрохимическое оборудование» специализируется на производстве различного петрохимического оборудования, включая оборудование для каталитического крекинга. Особые достоинства компании – производство горелок, форсунок, клапанов и других компонентов. Контактный телефон: 0379-62329011