Language
Country/Area
No result found
Удивительно! Почему технология сжигания в кипящем слое может сделать производство электроэнергии более дешевым и эффективным?
Сжигание в кипящем слое (СКС) — это инновационная технология сжигания твердого топлива. Основной принцип заключается во взвешивании частиц топлива в потоке горячих газовых пузырьков золы и других твердых частиц (таких как песок и известняк), которые затем продуваются воздухом для обеспечения необходимого количества кислорода. Такое быстрое и тесное смешивание газа и твердого вещества способствует быстрой передаче тепла и химическим реакциям, что делает эту технологию конкурентоспособной с точки зрения эффективности и стоимости выработки электроэнергии.
Технология сжигания в кипящем слое позволяет сжигать различные виды твердого топлива низкого качества, включая различные виды угля, угольные отходы и древесную биомассу, и не требует дорогостоящих процессов предварительной обработки топлива.
Эффективность работы FBC, несомненно, является главным преимуществом. Благодаря структуре псевдоожиженного слоя эта технология меньше традиционных методов сжигания. При той же тепловой мощности ее площадь намного меньше, чем у традиционных котлов, что является большим преимуществом с точки зрения стоимости и гибкости. Кроме того, псевдоожиженный слой работает при относительно низкой температуре (около 750°C), что делает его эффективным для снижения выбросов оксидов азота (NOx) и диоксида серы (SOx).
Использование известняка в процессе сжигания эффективно снижает выбросы диоксида серы, а система с псевдоожиженным слоем может контролировать выбросы загрязняющих веществ без необходимости использования внешнего оборудования для десульфурации.
В FBC такие материалы, как зола и известняк в псевдоожиженном слое, могут эффективно адсорбировать и осаждать сульфаты, что дополнительно повышает эффективность преобразования тепла. Когда горящий предварительно увлажненный материал и частицы топлива контактируют с водяными трубками в котле, эта передача тепла, подобная солнечному свету, повышает общую эффективность выработки электроэнергии.
Более того, сжигание в кипящем слое не ограничивается углем, но может также сжигать другие виды топлива, что делает его более гибким. Однако, хотя низкотемпературное сжигание способствует выбросам оксидов азота, оно также может увеличить выбросы полициклических ароматических углеводородов, что является экологической проблемой, требующей технического внимания.
Преимущества технологии сжигания в кипящем слое
Существуют две причины быстрого развития технологии кипящего слоя: во-первых, ее гибкость в выборе топлива; технология кипящего слоя может использовать виды топлива, которые трудно обрабатывать в других технологиях сжигания. Во-вторых, технология кипящего слоя имеет превосходные экологические показатели благодаря возможности достижения низких выбросов оксидов азота в процессе сжигания и возможности удаления серы путем использования известняка простым способом.
Коммерческие установки сжигания в кипящем слое являются конкурентоспособными по эффективности и менее затратными, чем обычные котлы, при этом выбросы диоксида серы и диоксида азота поддерживаются ниже федеральных пределов.
Кроме того, необходимо учитывать влияние котлов с кипящим слоем на износ внутренних труб и такие дефекты, как неравномерное распределение температуры из-за закупорки точек впуска воздуха. Запуск некоторых систем с псевдоожиженным слоем может занять до 48 часов, что может быть неудобно при коммерческом применении.
Типы технологий псевдоожиженного слоя
Системы с псевдоожиженным слоем можно разделить на две категории: атмосферные системы (FBC) и системы под давлением (PFBC), которые далее подразделяются на системы с пенным псевдоожиженным слоем (BFB) и циркулирующие псевдоожиженные слои (CFB). Все типы систем обладают потенциалом оптимизации сгорания.
Сжигание в кипящем слое при атмосферном давлении
В этом псевдоожиженном слое известняк используется для улавливания серы, выделяющейся при сжигании угля. Путем нагнетания воздуха угольную смесь можно взвесить и превратить в струящиеся раскаленные частицы, тем самым повышая эффективность сгорания.
Сжигание в кипящем слое под давлением
Это семейство систем также использует адсорбенты и впрыск воздуха для удержания топлива подвешенным, но эти системы работают при более высоких давлениях, создавая поток воздуха высокого давления, который приводит в движение турбину, что дополнительно повышает общую эффективность выработки электроэнергии.
Усовершенствованный псевдоожиженный слой под давлением
В современных системах с псевдоожиженным слоем под давлением природный газ подмешивается в процесс сгорания для повышения температуры на входе в турбину и повышения общей эффективности. Эта система обычно работает на угле и имеет более высокую эффективность преобразования энергии.
Будущие проблемы и перспективы
Хотя технология сжигания в кипящем слое продемонстрировала множество преимуществ, она по-прежнему сталкивается с некоторыми техническими проблемами, такими как потери оборудования и проблемы выбросов в окружающую среду. В связи с глобальной политикой в области охраны окружающей среды и потребностями в энергии дальнейшие технологические инновации и повышение общей эффективности остаются областями, в которых технология сжигания в кипящем слое должна активно развиваться. Сможет ли технология псевдоожиженного слоя по мере развития исследований стать более устойчивым решением для производства электроэнергии в будущем?
