Qual caldeira de leito fluidizado ou forno de carvão pulverizado é melhor?

O forno a carvão pulverizado possui alta eficiência, ampla adaptabilidade ao combustível de leito fluidizado e baixas emissões.

Os leitos fluidizados agora também possuem grande tonelagem e também existem unidades de 60W.

Esta postagem foi editada pela última vez por Xiao Zhuanjia em 4/12/2017 às 11h50. O método de combustão fluidizada circulante de caldeiras de leito fluidizado circulante tem as seguintes características em comparação com caldeiras com outros métodos de combustão. 1. Ampla gama de combustíveis Há uma grande quantidade de material de leito composto de partículas sólidas no forno de uma caldeira de leito fluidizado circulante. Estas partículas sólidas quentes podem ser areia, cascalho, calcário e cinzas de carvão. O combustível adicionado representa apenas 1% a 3% do material total do leito com base na fração de massa. O leito fluidizado circulante é um leito rápido que forma um forte movimento de circulação interna no forno no qual o fluxo de ar e as partículas finas na área central se movem para cima enquanto os aglomerados de partículas na área anular próxima à parede circundante se acomodam para baixo. Além disso, as partículas sólidas de alta temperatura que fluem para fora do forno com o gás de combustão são separadas e capturadas e depois devolvidas ao forno novamente devido ao efeito de circulação externa, o que fortalece significativamente os processos de transferência de calor e transferência de massa no forno. A temperatura no forno pode ser mantida uniformemente em torno de 850°C, e as partículas de combustível adicionadas ao forno são rapidamente aquecidas até a temperatura do forno e inflamam e queimam. Portanto, caldeiras de leito fluidizado circulante podem queimar vários combustíveis sólidos sem combustível auxiliar, variando de antracito de baixa volatilidade a carvão betuminoso com alto teor de enxofre e até carvão com alto teor de cinzas com teor de cinzas de 40% a 60%, que pode ser queimado satisfatoriamente. Além disso, este tipo de caldeira também pode queimar outros combustíveis sólidos, como coque de petróleo, xisto, etc., e sua faixa de aplicação de combustível é muito ampla. 2. Alta eficiência de combustão Durante a combustão em leito fluidizado circulante, embora suas partículas de combustível sejam dezenas ou até centenas de vezes mais espessas que o carvão pulverizado, sua eficiência de combustão pode atingir o nível de fornos de carvão pulverizado se for bem projetada e operada. As principais razões pelas quais as caldeiras de leito fluidizado circulante podem manter uma alta eficiência de combustão são as seguintes:: Primeiro, partículas frescas de combustível entram no forno e rapidamente se misturam com uma grande quantidade de material de leito quente, que pode ser imediatamente inflamado e queimado. Além disso, a mistura gás-sólido no forno é forte e a taxa de combustão é alta. ； Além disso, neste tipo de caldeira, a zona de combustão está espalhada por todo o forno. As partículas não queimadas que saem do forno com o fluxo de ar serão separadas pelo separador de ciclone e depois devolvidas ao forno para circulação e combustão. Portanto, o tempo de queima do combustível é bastante estendido, o que leva ao esgotamento do combustível. ； É claro que também existem algumas partículas finas que não são coletadas pelo separador de ciclone e fluem para a chaminé na superfície de aquecimento na parte traseira da caldeira com os gases de combustão, causando algumas perdas de combustão incompletas. Para reduzir esta parte da perda de combustão, essas partículas finas podem ser coletadas no fundo da chaminé traseira da caldeira e enviadas de volta ao forno para combustão. 3. Bom efeito de dessulfurização. Uma das principais desvantagens dos fornos a carvão pulverizado é que a fumaça de exaustão contém uma grande quantidade de gás SO2 gerado durante o processo de combustão. Os gases de combustão contendo SO2 poluirão gravemente o meio ambiente após serem descarregados na atmosfera. Para reduzir o teor de SO2 nos gases de combustão e fazê-los atender aos requisitos de proteção ambiental, muitas vezes é necessário usar dispositivos caros de dessulfurização de gases de combustão ou adicionar agentes de dessulfuração (absorventes) durante o processo de combustão. Os dessulfurizantes comumente usados ​​são calcário (CaCO3j) e dolomita (CaCO3 • MgCO3). Nas caldeiras de leito fluidizado circulante, o dessulfurizador é dessulfurizado no forno na temperatura ideal de reação. Os equipamentos de circulação interna e separação de combustíveis e materiais no forno, e a circulação externa causada pelo equipamento de retorno fazem com que o tempo médio de residência do dessulfurizador no forno chegue a dezenas de minutos. Portanto, o processo de dessulfuração pode ser totalmente realizado. Quando o calcário é usado como dessulfurizador Ca/S=2, a eficiência de dessulfuração pode ser tão alta quanto mais de 90%, e a taxa de utilização do agente de dessulfuração pode ser tão alta quanto mais de 50%. O teor de SO2 (estado padrão) nos gases de combustão descarregados na atmosfera é inferior a 200 mg/m3, o que atende * * Os padrões de proteção ambiental eliminam a necessidade de dispositivos caros de dessulfurização de gases de combustão. 4. Baixa emissão de óxidos de nitrogênio NOx. Outra substância ambientalmente prejudicial presente nos gases de escape das caldeiras são os óxidos de nitrogênio NOx. O NOx nos gases de combustão pode ser dividido em três categorias: NOx térmico, NOx rápido e NOx combustível de acordo com seu mecanismo de geração. O NOx térmico é produzido pela oxidação do N2 contido no ar de combustão em altas temperaturas. ； O NOx rápido é gerado pela reação entre produtos intermediários produzidos durante a combustão e decomposição do combustível e o N2. ； O NOx do tipo combustível é gerado pela oxidação de compostos orgânicos de oxigênio contidos no combustível durante a combustão. Nas caldeiras a carvão, o NOx rápido representa uma pequena proporção do teor total de NOx, geralmente inferior a 5%. Portanto, os óxidos de nitrogênio na fumaça do escapamento são principalmente NOx térmico e NOx combustível. A pesquisa mostra que tanto o NOx combustível quanto o NOx térmico estão intimamente relacionados à temperatura de combustão. Quanto maior for a temperatura de combustão, maior será o teor de NOx destes dois tipos e vice-versa. Em particular, o NOx térmico é mais obviamente afetado pela temperatura de combustão. A temperatura do forno da caldeira de leito fluidizado circulante é de cerca de 850°C. Neste momento, a quantidade de NOx térmico gerado é menor, geralmente representando menos de 10% do total de emissões de NOx. Além disso, o ar necessário para a combustão nas caldeiras de leito fluidizado circulante é alimentado em etapas. A quantidade de ar primário enviado por baixo da placa de distribuição de ar é inferior à quantidade de oxigênio necessária para a combustão, de modo que o nitrogênio combustível precipitado não pode reagir totalmente com o oxigênio para gerar óxido de nitrogênio. O ar secundário é enviado para o forno acima da zona de redução na parte inferior do forno. Neste momento, o nitrogênio precipitado do combustível tornou-se nitrogênio molecular, por isso não é fácil formar NOx. Devido à organização razoável do fornecimento de ar segmentado e da combustão segmentada, a geração de NOx do tipo combustível pode ser efetivamente reduzida. Portanto, a faixa de emissão de NOx nos gases de combustão das caldeiras de leito fluidizado circulante é de (50 ~ 150) ppm, o que pode atender às regulamentações de proteção ambiental de vários países. 5. A carga térmica da seção do forno é alta, o que favorece o desenvolvimento de caldeiras de grande capacidade. A velocidade do fluxo de ar no forno das caldeiras de leito fluidizado circulante é 3 a 5 vezes maior que a das caldeiras de leito fluidizado borbulhante. A mistura no forno é forte e a transferência de calor é rápida. A carga térmica da seção do forno também é muito maior do que a das caldeiras de leito fluidizado borbulhante, geralmente de 3 a 5 MW/m2, que pode atingir um nível comparável ao das caldeiras de carvão pulverizado. 6. A saída da caldeira possui uma ampla faixa de ajuste e uma taxa de ajuste rápida. Numa caldeira de leito fluidizado circulante, a temperatura do forno pode ser aumentada reduzindo a quantidade de circulação que entra no trocador de calor externo. Desta forma, a diminuição da temperatura do forno causada pela diminuição do volume de combustível e ar em baixa carga pode ser compensada, de modo que a temperatura do forno ainda possa ser mantida na condição ideal de operação da temperatura do forno. Portanto, a faixa de ajuste da saída da caldeira pode ser ampliada e a caldeira geralmente pode operar de forma estável em 25% a 30% da saída normal da caldeira. Além disso, devido à alta velocidade do gás e à rápida transferência de calor do forno, sua taxa de ajuste de saída é rápida, podendo chegar a 4%/min. 7. Cinzas e escórias podem ser usadas de várias maneiras abrangentes. Devido à combustão a baixa temperatura e à alta eficiência de combustão, as cinzas e escórias descarregadas da caldeira de leito fluidizado circulante não foram derretidas e possuem um pequeno teor de carbono. No entanto, devido ao uso da tecnologia de dessulfuração no forno que adiciona materiais de dessulfuração, a descarga de cinzas sólidas é geralmente 1,5 a 2 vezes maior que a de uma caldeira de carvão pulverizado com a mesma capacidade. E as cinzas contêm uma grande quantidade de óxido de cálcio e sulfato de cálcio, ao contrário das cinzas de caldeiras de carvão pulverizado, que são principalmente óxido de silício. Suas cinzas podem ser utilizadas para utilização abrangente em aditivos de cimento, materiais de construção e produção de tijolos e telhas. Uma série de características das caldeiras de leito fluidizado circulante desenvolveram-se gradualmente em uma caldeira a carvão com uma ampla gama de combustíveis aplicáveis, alta eficiência e baixa poluição. Não é adequado apenas para caldeiras industriais, mas também para caldeiras de grandes centrais elétricas, e tem amplas perspectivas de aplicação e desenvolvimento.

Os fornos a carvão pulverizado têm alta eficiência térmica e basicamente não há problema de desgaste da superfície de aquecimento do forno. A tecnologia da caldeira está madura, mas o sistema é complexo.； As caldeiras de leito fluidizado circulante possuem ampla adaptabilidade de combustível, boa proteção ambiental e alta eficiência de combustão. O sistema da caldeira é simples, a utilização abrangente de cinzas e escórias é boa e o desempenho de baixa carga é melhor do que o dos fornos de carvão pulverizado. Existe um problema comum de desgaste da superfície de aquecimento do forno durante a operação.

Os fornos a carvão pulverizado ocupam uma grande área e são caros. Diz-se que os leitos fluidizados têm combustão com baixo teor de nitrogênio, mas agora os novos leitos fluidizados também devem ser equipados com sistemas de desnitração, caso contrário os padrões de proteção ambiental não serão atendidos.