Файл: Загорье А.М. Сжигание лигнина.pdf

заводе побудили эти предприятия самостоятельно решать задачу сжигания уже подсушенного лигнина. Эти решения в основном ока­ зались нерациональными, так как ни на одном из этих заводов они не позволяют эффективно использовать весь получающийся на производстве липнин.

Рис. 1. Схема установки для сушки лигнина на Архангельском гидролизном заводе:

1 — скреперный ковш; 2 — бункер сырого лигнина; 3—горизонтальный скреб­ ковый транспортер; 4 — наклонный скребковый транспортер; 5 —питатель сыро­ го лигнина; 6 —сушильная труба; 7 — газоход из котельной ТЭС; в—циклон; 9 — питатель сухого лигнина; 10— бункер сухого лигнина; 11 — вагон; 12 — дымососы; 13 — дымовая труба

Опыт эксплуатации и замеры основных параметров работы лигниносушилок на Архангельском и Ленинградском гидролизных за­ водах, а также наблюдение за кратковременной работой сушилки на Косьвинском гидролизном заводе позволили выявить следу­ ющие основные дефекты сушилок Гипрогидролиза:

большая металлоемкость при недостаточном .весовом напряже­ нии, составляющем 50—55 кг!час испаренной влаги на 1 м3 сушил­ ки, что в 2,5 раза меньше весового напряжения в трубах-сушилках, используемых для подсушки угля;

высокие капитальные затраты — 1,2—1,5 млн. руб. — на со­ оружение одной сушилки производительностью 7—10 т)час по сы­ рому лигнину;

значительный износ металла труб-сушилок вследствие эррозии и коррозии;

огромные присосы воздуха в сушилку, достигающие 100% про­ тив предусмотренных по норме 15%;

высокая скорость сушильного агента (37—45 м)сек), большие сопротивления сушилок (450—500 мм вод. ст.) и в результате зна­ чительный расход электроэнергии (35—54 квтч на 1 т сырого лиг-

8

нина), что в 2—3 раза превышает нормальный расход электро­ энергии трубами-сушилками;

большие потери лигнина с сушильным агентом при его отделе­ нии в циклонах, что значительно снижает экономичность работы сушилок;

засорение лигнина в процессе сушки летучей золой, поступа­ ющей с сушильным агентом.

Следует также отметить ряд существенных недостатков конст­ рукции сушилок Гипрогидролиза. Барабанно-ячейковые питатели в работе замазываются, поэтому на большинстве заводов их вы­ бросили. Отсутствие промежуточных бункеров подсушенного лиг­ нина приводит к переполнению циклонов и огромному уносу лигни­ на с сушильным агентом. В обычных схемах для снижения уноса проектируется последовательная установка двух циклонов. Для уп­ рощения схем Гипрогидролиз проектирует установку одного цикло­ на. Это приводит к большому уносу лигнина и загрязнению нахо­ дящихся вблизи заводов территорий и жилых кварталов.

Учитывая дефекты ранее запроектированных схем, Гипрогидро­ лиз отказался от использования тепла уходящих газов и стал про-

Рис. 2. Принципиальная схема сушки лигнина:

1 — пневматическая топка; 2 — смесительная камера; 3 — скребковый транспортер для подачи сырого лигнина; 4 — питатель сырого лигнина; 5 — труба-сушилка; 6 — циклон для отделения сушильного агента; 7 — мигалка; 8 — распределительный бункер; 9 — топочный питатель; 20питатель подсушенного лигнина; // — вентилятор пневмотранспортера; 12 — трубопровод подсушенного лигнина; 13 — циклон для отделения транспортирующего агента; 14—питатель; 15 — транспортер для подачи подсушенного лигнина в котельную; 16 — газопровод; 17 — дымосос су­

шильной установки; 18 — дымовая труба

ектировать сушку лигнина, как .и ранее, по центральной схеме с разомкнутым циклом (рис. 2), предусматривая применение в ка­ честве сушильного агента газов высокой температуры, получаемых от сжигания подсушенного лигнина в установленной для этой цели топке Шершнева.

9

Схема предусматривает установку циклонов двух групп. Цик­ лоны первой группы устанавливаются для отделения подсушенно­ го лигнина от сушильного агента (газов), циклоны второй груп­ пы — для отделения подсушенного лигнина от транспортирующе­ го агента (воздуха).

В схемах сушки топлива по разомкнутому циклу, разработан­ ных ЦКТИ, обязательно предусматривается установка двух после­ довательно расположенных циклонов. При этом потери топлива в циклонах составляют 2,5—3,0%, в то время как при установке од­ ного циклона они достигают 15—20%.

При работе по схеме, предлагаемой Гипрогидролизом, потери лигнина только в циклонах могут достигать 28—36% подсушенно­ го лигнина. Помимо этого приходится расходовать большое коли­ чество электроэнергии, сооружать специальную топку и содержать дополнительный персонал для ее обслуживания. Поэтому такую схему необходимо признать неэкономичной.

Тем не менее сушилки, использующие в качестве сушильного агента газы высокой температуры, получаемые в специальной топ­ ке, более экономичны, чем сушилки, использующие газы, уходящие из котельной. Исходя из этого, Гипрогидролиз запроектировал но­ вые сушилки со специальной топкой для Архангельского, Онеж­ ского, Тавдинокого, Хорского ,и других гидролизных заводов.

Сжигание лигнина по замкнутому циклу

На отдельных котлах Ленинградского и Красноярского заводов практикуется слоевое сжигание сырого лигнина в топках П. М. 3. На Онежском гидролизном заводе, Сегежском целлюлозно-бумаж­ ном комбинате и в топке котла № 6 Красноярского завода часть сырого лигнина сжигают в смеси с углем в шахтно-мельничных топках. На Ленинградском гидролизном заводе сушат и сжигают лигнин по замкнутому циклу в опытной топке с топливным вентиля­ тором. Перечисленные способы сжигания относятся к замкнутому циклу.

Общепризнано, что сжигать мелкофракционное топливо, каким является лигнин, в слое нерационально. Заслуживают внимания способы сжигания смеси лигнина с углем в шахтно-мельничных топках и сжигания лигнина в установке с топливным вентилятором.

При сжигании смеси угля с лигнином в шахтно-мельничных топках лигнин предварительно транспортируют на специальный от­ вал, где за счет естественной сушки должны быть сняты верхние проценты влаги. Затем приготовляют однородную смесь угля с лиг­

Лигнино-газовоздушную смесь тем же вентилятором подают через горелки в топку, где лигнин сжигается во взвешенном состоянии.

10

Рис. 3. Схема подготовки и сжигания однородной смеси лигнина и угля

вшахтно-мельничных топках:

/— сцежи; 2 — отвал сырого лигнина; 3 — скреперный ковш; 4 — скре­ перная яма; 5 — грейферный ковш; 6 — транспортеры; 7 — бункер; 8 —

питатель; 9— шахтная мельница; 10— котел

Рис. 4. Схема сушки и сжигания лигн'на в отдельной топке с топливным вентилятором:

11

В зависимости от конкретных условий можно сжигать один лигнин в специальной топке с топливным вентилятором или сжигать лиг­ нин совместно с основным видом топлива в существующей топке, дооборудованной топливным вентилятором. Схема такой установки для комбинированного сжигания двух видов топлива приведена на рис. 5.

Рис. 5. Схема установки с топливным вентилятором для комбини­ рованного сжигания двух видов топлива (двойной линией показано дополнительное оборудование):

1— бункер основного топлива; 2—питатель основного топлива; 3— Течка для углй; 4— шахтная мельница; 5 — вентилятор; 6—возду­ хоподогреватель; 7 — аксиальный подвод воздуха в мельницу; 8— нижние сопла; 9— верхние сопла; 10— отсек в бункере для влаж­ ного лигнина; // —питатель лигнина; 12 — шахта для подсушки лигнина; 13 — шибер отбора газов для сушки лигнина; 14 — подача воздуха-; 15 — топливный вентилятор; 16— горелка для лигнина;

17 — подвод вторичного воздуха в горелку

К преимуществам сжигания лигнина в смеси с углем в шахтно­ мельничных топках необходимо отнести простоту этой схемы и воз­ можность немедленного внедрения сжигания части лигнина и, сле­ довательно, получения той или иной экономии топлива без капи-

12

гания лигнина установки с топливным вентиляторам или по иным более рациональным схемам, если они будут предложены.

Сравнение схем сжигания лигнина

В настоящее .время для использования лигнина в качестве топ­ лива могут быть приняты две схемы: с центральным разомкнутым циклом (ом. рис. 2), предложенная Гипрогидролизом, и с замкну­ тым циклом (см. рис. 5), предложенная Оргэнергобумом.

Чтобы выбрать наиболее рациональную из этих двух схем, срав­ ним их тепловые и технико-экономические показатели (табл. 2).

Таблица 2

Основные расчетные показатели работы установок для подготовки и сжигания лигнина по схемам Гипрогидролиза и Оргэнергобума

____ Про ект

14