Файл: Загорье А.М. Сжигание лигнина.pdf

й

Основные потери тепла в тепловом балансе котлоагрегата — это потери тепла с уходящими газами.

По проекту потери тепла должны составлять 14,3%. В действи­ тельности потери тепла с уходящими газами до включения хвосто­ вых поверхностей составляли 23.7—24,5%, превышая запроектиро­ ванную величину примерно на 10% вследствие высокой температу­ ры уходящих газов, достигавшей 300—325° против проектной ве­ личины 200°.

Рис. 18. Схема возврата уноса с помощью топливного вентилятора:

После включения воздухоподогревателя и экономайзера темпе­ ратура уходящих газов снизилась до 190—198°, потери тепла с ухо­

поступлении в топку холодного воздуха до включения воздухоподо­ гревателя доходили до 3,6%.

После подачи в топку подогретого воздуха температурой 205 — 220°, несмотря на повышение теплового напряжения топочного пространства, потери тепла от химической неполноты горения сни­ зились благодаря более устойчивому топочному процессу до

0—1,35%.

Потери тепла от механической неполноты горения в основном состоят из потерь тепла с уносом. Потери тепла со шлаком незна­ чительны. Содержание горючих в уносе (34—52%) превышает нор-

31

мальную величину (8 — 10%). Однако потери тепла с уносом при этом невелики и составляют 1,34 — 2,84%, несмотря на значитель­ ное тепловое напряжение объема топочного пространства. Неболь­ шие потери тепла при повышенном содержании горючих в уносе объясняются тем, что лигнин является почти беззольным топливом.

Потери тепла от химической и механической неполноты горе­ ния топлива в нормальных условиях работы составляют 2,1 —6,1% против запроектированной величины 4%.

К. п. д. экспериментальной топки несколько выше проектной ве­ личины (94%) и равен 95,5 — 96,8% при подаче горячего воздуха.

Экономичность работы экспериментального топочного устрой­ ства при сжигании лигнина достаточно высока по сравнению с шахтно-мельничными топками, топками Шершнева и другими то­ почными устройствами при сжигании фрезерного торфа. Однако если учесть «безвольность» лигнина, то достигнутую экономичность нельзя считать предельной.

К. п. д. топки может быть значительно увеличен за счет усовер­ шенствования горелок и легко осуществимого возврата уноса с по­ мощью того же топливного вентилятора, как это показано на рис. 18. К. п. д. нетто экспериментальной топки равен 93,8—96.1 %- К. п. д. брутто котлоагрегата по проекту должен быть равным 79,2%, в действительности же после включения воздухоподогрева­

высок.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ

В процессе освоения экспериментальной установки намечены следующие мероприятия по усовершенствованию конструкций от­ дельных элементов оборудования.

Топливный вентилятор. Для повышения износо­ устойчивости и надежности работы топливного вентилятора наме­

уголковой стали размером 80x80 мм; число подшипников удвоить, Konnvca подшипников выполнить с каналами для охлаждения про­ точной водой.

На рис. 19 показано предлагаемое усовершенствование конст­ рукции топливного вентилятора.

Питатель. Применяемая неразборная конструкция бара­ банно-скребкового питателя в эксплуатации неудобна. Чтобы усо­ вершенствовать эту конструкцию, необходимо питатель снабдить выносными подшипниками для облегчения обслуживания, ревизии и ремонта, а также обеспечить свободный доступ к шестеренчатой передаче и «беличьему» колесу

35

На рис. 20 схематически показана усовершенствованная конст­ рукция питателя.

Бункер сырого лигнина. Чтобы избежать зависа­ ния сырого лигнина, целесообразно применять бункер рекоменду­ емой авторами формы (рис. 21).

Рис. 19. Эскиз усовершенствованного топливного вентилятора:

/ ротор со съемными лопатками; 2 — лопатка; 3 — ступица; 4 — палец; 5 — броня; 6 — охлаждаемый подшипник

Рис. 20. Эскиз барабанно-скребкового питателя:

1 — подшипники, вынесенные за корпус; 2 — стол питателя; 3 — сбеличье колесо» со скребками

Шахта. Чтобы рассредоточить по сечению падающий из пи­ тателя сырой лигнин и тем самым улучшить условия сушки лиг­ нина на нисходящем участке, целесообразно в шахте устроить на­ правляющие полки, схематически показанные на рис. 22.

Топочное устройство. При конструировании топочно­ го устройства для сжигания лигнина в чистом виде желательно

36

сочетать принцип подсушки лигнина до поступления его в топку газами, отсасываемыми топливным вентилятором, с вихревым принципом подготовки отсепарированного лигнина в топке. Для

Рис23. Рекоменду­ емая форма шлако­ вой воронки:

1 — сопла вторичного дутья; 2 — порог; ■3 — воздуховод для подвода воздуха к соплам; 4 — горелки; 5 — воздуховод для

подучи вторичного воздуха в горелки

сочетания этих двух принципов шлаковая воронка эксперимен­ тальной топки была переделана (см. рис. 17). В условиях экспери­ ментальной топки на Ленинградском гидролизном заводе не уда­ лось придать шлаковой воронке оптимальную форму, так как это требовало большого объема работ.

В дальнейшем при конструировании новых топок для сжигания лигнина в чистом виде целесообпазно шлаковой воронке прида­ вать форму, показанную на рис. 23.

3S

выводы

1. На гидролизных заводах имеется большое количество лиг­ нина, которое до настоящего времени используется недостаточно.

Рациональное использование лигнина в качестве топлива — одна из актуальных задач совнархозов, в ведении которых нахо­ дятся гидролизные заводы.

2. В настоящее время для использования лигнина в качестве топлива применяются схемы с разомкнутым циклом сушки, раз­ работанные Гипрогидролизом, и экспериментальная установка с топливным вентилятором. Кроме того, лигнин сжигают в смеси с углем в шахтно-мельничных топках.

3. Сжигание лигнина в смеси с углем в шахтно-мельничных топках не позволяет использовать весь лигнин, и поэтому пробле­ му использования лигнина в качестве топлива окончательно не разрешает.

Поскольку этот метод все же позволяет без капитальных за­ трат и предварительной подготовки организовать на отдельных гидролизных заводах сжигание части лигнина и экономить уголь, его необходимо внедрить на тех гидролизных зародах, где установлены шахтно-мельничные топки, в качестве временного ме­ роприятия, впредь до освоения более рациональных способов сжи­ гания лигнина.

4. Сооруженные по проектам Гипрогидролиза сушилки с ис­ пользованием в качестве сушильного агента уходящих из котель­ ной дымовых газов на практике себя не оправдывают.

Новые сушилки Гипрогидролиза со специальной топкой Шерш­ нева для сжигания части лигнина и использование газов, полу­ ченных в этой топке для подсушки основного количества лигнина по разомкнутому циклу, требуют больших капиталовложений на их сооружение и являются неэкономичными главным образом вслед­ ствие больших потерь лигнина в циклонах при отделении сушиль­ ного и транспортирующего агентов.

Эти схемы должны быть усовершенствованы путем последова­ тельной установки двух циклов для отделения сушильного агента, исключения циклонов, отделяющих транспортирующий агент, и использования транспортирующего воздуха для сжигания топлива.

5. Сооруженная на Ленинградском гидролизном заводе по проекту Оргэнергобума экспериментальная установка с топлив­ ным вентилятором для сжигания лигнина еще окончательно не освоена.

Описанные здесь результаты эксплуатационных испытаний эк­ спериментальной установки позволяют считать сжигание лигнина по замкнутому циклу с установкой топливного вентилятора перс­ пективным для гидролизных заводов, так как осуществление этой схемы не требует больших капитальных затрат и позволяет орга­ низовать экономичное сжигание лигнина в необходимом ко­ личестве.

39