«Дәстүрлі емес және жаңаратын энергия көздері»

Дәріс 10

1. Қайнау қабаты бар қазандықтар

2. Ағаш қалдықтарын жағу

3. Лай тұнбасын жағуға арналған қазандықтар

4. Қатты қалдықтарды жағуға арналған қондырғылар

Жоғары температурамен, оттықта отынды жағу кезінде азот оксидінің көп мөлшері пайда болады. Бұл – тұншықтырғыш иісі бар, қоңыр түсті жоғары уытты газ. Егер оттықтағы температураны 100⁰С дейін және одан төмендетсе, онда азот пайда болмайды. Бұл қайнау псевоожиженом қабатында қатты отынның (тас, қоңыр көмір, тақта тас, ағаш қалдықтары, тұрмыстық қалдықтар және т.б.) жануымен аяқталады.

Оттық торында орналасқан ұсақ түйіршікті жанғыш материал, тығыз қабаттың тұрақлығын арттыратын жылдамдықпен, ауамен төменгі жағынан үрлейді. Сұйылту жылдамдығы жанғыш материал мен бөлшектің ірілігіне байланысты, негізінен, ол 0,9...2,3 м/с аралығында болады. «Газ – отын бөлшегі» жүйесінің мүмкін болатын жағдайы 24 суретте көрсетілген.

Үрлеу жылдамдығы кезінде кризистік (1 сызба нұсқа) бөлшектері тығыз қабатта араласады. Бұл – қарапайым қабатты оттық. Қайнау қабаты бар оттықтағы (2 сызба нұсқа) біріншілік ауа төменнен беріледі, ұсақталған отын келте түтікше арқылы сол жақтан кіргізіледі. Егер сұйылту жылдамдығы артатын болса, сол кезде қабатта сұйықтың көпіршіктеніп қайнауын білдіретін, бөлшектің үдемелі айналысы жүреді. Ауаның бір бөлігі жанғыш материалды бұрынғыдан да қатты араластыратын көпіршік түрінде болатын қабат арқылы өтеді. Бөлшектер, қабат көлемінде оның толық жануына дейін айналдырады. Бөлшек қабатынан көтерілгендерді жағу үшін оң жағындағы келте түтікше арқылы екіншілік ауа енгізіледі.

1 – қабатты жағу; 2 – көпіршігі бар қайнау қабаты; 3 – пневмотранспортқа ауысу; 4 – айналдыратын қайнау қабаты.

24 - сурет. Қайнау қабаты бар оттықтар.
Ары қарай үрлеу жылдамдығы (3 сызба нұсқа) артқан сайын ұсақ бөлшектердің барлық мөлшері қайнау қабатынан шығарылып, пневмотранспорт жүйесіне ауысады. Осы жағдайда міндетті түрде, сепаратордан өткізілген және қайнау қабатында (4 сызба нұсқа) қайтып оралатын толық жанбаған отынды сұрыптау керек. Оттық жұмысының осындай режимін «айналдырытын қайнаушы қабат» деп атайды.

Қабат ішінде бөлініп шыққан жылуды әкететін, жылутасығышы бар құбырлар орналастырылады. Отынның жанғыш бөлшегімен болатын байланыс, жылуалмасудың айтарлықтай интенсификациясына дейін әкеледі. Қайнау қабаты бар оттықта салыстырмалы жану температурасы төмен болуына байланысты, күлдің балқуы жүрмейді, сондықтан қазандықтың жылуалмасу бетіне жабыспайды. Соның нәтижесінде жылуалмасу бетін тазалауға шығын азаяды.

Қайнау қабаты - 90% және одан да көп күл бөлшегінен немесе арнайы қосылған инертті материалдан (әктас, доломит, шамотты үгіндіден) тұрады. Сондықтан қайнау қабатында күлділігі өте жоғары материалдарды жағуға болады. Әктасты қосу күкірт диоксидінің қалдығын жылдам төмендетуге мүмкіндік береді. Бұл тұншықтырғыш газ, оттықтан күлмен бірге шығатын қауіпсіз гипске айналады. Қабаттағы отынның концентрациясының артуы өнімде сутек пен СО көміртек оксидінің жануына әкелуі мүмкін.

Қайнау қабаты бар оттықтар, әртүрлі рудаларды, күкірт қышқылды өндірістегі колчеданды жағу кезінде кеңінен қолданады. Финляндияда, Швецияда қайнау қабаты бар қазандықтар орман өнеркәсібінің (жаңқа, қабық, үгінді) қалдықтарын пайдалану үшін және фрезерлі немесе кесек шымтезектерді жағу үшін кеңінен қолданылады. АҚШ–та, Англияда, Францияда қайнау қабаты бар қазандықты ЖЭС-те кеңінен қолданады. АҚШ-та қайнау қабаты бар қазандық қондырғыларының қуаты 200 МВт-қа жетті. 25 суретте ВDС (АҚШ) фирмасының айналдырушы қабаты бар оттықтың сызба нұсқасы көрсетілген.

1 – біріншілік ауа; 2 - әк тас; 3 – отын; 4 – екіншілік ауа; 5 – оттық камерасы; 6 – циклон; 7 – судың берілуі; 8 - ауа