Топки для сжигания топлива низкого качества Martin

Топка Martin представляет собой переталкивающую решетку с возвратно-поступательными колосниками (другое название - обратно-переталкивающая решетка, англ. reverse acting grate), наклоненную в ту сторону, куда движется топливо, и состоящую из рядов колосников, образующих ступени. Как и в традиционных наклонно-переталкивающих решетках, подвижные и неподвижные ряды колосников чередуются. Движение колосников приводит к перемещению слоя топлива в направлении, противоположном наклону решетки. Подвижные колосники оказывают на материал, перемещающийся в ту сторону топки, где идет разгрузка шлака, обратно-переталкивающее действие, что позволяет подавать 15-20% горящей массы отходов навстречу движущемуся слою и создавать очаги нижнего зажигания. При подобной схеме частицы топлива циркулируют по сложным петлеобразным траекториям, непрерывно перемещаясь относительно друг друга. Такой характер движения обеспечивает усиленное механическое перемешивание частиц, что позволяет сравнивать процесс с перемешиванием в кипящем слое. В результате можно использовать обратно-переталкивающие решетки при сжигании видов топлива, забалластированных золой и склонных к озолению или зашлакованию частиц. [7]

Стоимость такой топки весьма высока, срок службы решеток составляет 5-6 лет, они изготавливаются из жаропрочной хромистой стали, ее поверхности отшлифованы и плотно прилегают друг к другу.

Существует много видов слоевых топок с решетками [7]:

- топки с решетками в виде бесконечного полотна (применяются в первую очередь в США для сжигания древесных отходов)

- топки с переталкивающими решетками

- топки с вибрационными решетками

- топки с вращающимися решетками

- шахтные топки с неподвижными решетками

- топки скоростного горения

- топки для сжигания топлива низкого качества (Martin)

- топки с нижней подачей

- топки кучевого сжигания

- сигарные топки

Сжигание ТКО в кипящем слое

Лежащий в основе утилизации в кипящем слое с окислительной средой термический процесс соответствует в основном процессу сжигания в слоевой топке. Однако, отходы, подаваемые в топку с кипящим слоем, должно 20 иметь линейные размеры менее 10 см. и не содержать металлы, т.к. слишком крупные или металлические фракции могут нарушить аэродинамику кипящего слоя и выгрузку золоостатков. Предварительная подготовка (дробление отходов) требует больших затрат энергии. При использовании слоевой топки, как уже отмечалось, такая подготовка не требуется. [6]

Преимущества топки с кипящим слоем заключаются в хорошем перемешивании топлива с воздухом для горения и связанной с этим возможностью переработки отходов с широким диапазоном изменения теплоты сгорания (от 6 до 32 МДж/кг).

Недостатком является повышенный расход энергии на дробление топлива и подачу воздуха для горения.

Рисунок 2 – Сжигание ТКО в кипящем слое

В кипящий слой вводят значительное количество инертных наполнителей: шлак, песок, доломит, известняк — они повышают теплоотдачу. Доломит и известняк, помимо этого, связывают в карбонаты до 90 % оксидов серы. Топливом могут служить уголь (в том числе в виде остатков в золе от низкоэффективных котлов), горючий сланец, торф, древесные и иные отходы.

Горение в данных топках более интенсивное, чем в обычных, слоевых, их габариты меньше; однако для них требуется воздухораспределительная решётка и вентилятор большей мощности.

В числе других недостатков этого типа топок:

- вынос до 20—30 % всего углерода топлива (поэтому эти топки рекомендуют применять при возможности дожигания уноса размером 0—1 мм в рабочем пространстве котла);

- зашлаковывание межсоплового пространства и самих сопл воздухораспределительных колосниковых решеток при недостаточном динамическом напоре воздуха;

- очень большой абразивный износ теплопередающих поверхностей, особенно высокий у погружных.

Эффект интенсивного горения, аналогичный наблюдаемому при сжигании в кипящем слое, можно получить постоянным встряхиванием колосника с кусками топлива любого размера; но из-за снижения прочности металла колосника при высокой температуре этот способ сложно практически реализовать. [6]