CC BY
7
ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕЧЬЮ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ НА ОСНОВЕ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
Щекин И.И., Трубаев П.А.
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
АННОТАЦИЯ
Целью работы являлось провести теплотехнические испытания пиролизного котла при сжигании топливных брикетов для выбора параметров для системы управления. В результате определены показатели процесса горения и сделаны рекомендации по эффективной эксплуатации котла.
ABSTRACT
The purpose of the work was to conduct heat engineering te&s of pyrolysis boiler by burning fuel briquettes to select the parameters for the control sy&em. As a result indicators of process of burning are defined and recommendations about effective exploitation of a boiler are made.
Ключевые слова: пиролизный котел, прессованные брикеты, показатели горения.
Keywords: the pyrolysis boiler, the fuel briquettes, indicators of process of burning.
В настоящее время ведется анализ мероприятий по уменьшению объемов отходов. Существенной долей отходов является древесина - как первичная, в результате рубки и чистки зеленых насаждений, так и вторичная - в виде предметов и отходов переработки деревообрабатывающей отрасли, так и отходов строительства и крупногабаритный мусор. Наиболее перспективным является сжигание древесных остатков, как традиционный и проверенный метод
уменьшения объема продукта, так и с точки зрения получения полезного результата - тепловой энергии для нужд отопления и технологических циклов.
С целью выбора параметров для системы управления печью для сжигания отходов были проведены теплотехнические испытания пиролизного котла (рис. 1) при сжигании топливных брикетов, состоящих из древесных опилок и твердых отходов в соотношении 70/30.
Рис. 1. Пиролизный котел
Котёл представляет цельносварную конструкцию из стали, которая состоит из двух камер сгорания; нижняя камера - камера газификации, верхняя камера - камера дожигания газов. В нижней части камеры газификации имеется врезка патрубка, через который в камеру дутьевым вентилятором нагнетается воздух для интенсификации процесса горения, а так же окно с дверцей регулировки подачи воздуха, коротая согласно инструкции по эксплуатации должна открываться только при розжиге котла. На дымовом газоходе имеется шибер.
Методика проведения испытаний [1] включала:
1.Вывод котла на номинальный режим (температура сетевой воды после котла в соответствии с температурным графиком);
2. Измерение температуры воды в прямом и обратном трубопроводе и расход воды в обратном трубопроводе с использованием ультразвукового расходомера Рапате^"^
РТ878 и пирометра/контактного термометра Тейо-845 (интервал 1 мин);
3. Измерение температуры и состава уходящих газов (О2, СО, СО2) с использованием газоанализатора «Тейо 330-1 LL» (интервал 2 мин).
Древесные брикеты представляют собой цилиндры диаметром 60 мм, длиной 100-200 мм, плотностью 800 кг/м3, получаемые прессованием измельченной и дробленной древесины
При сжигании брикетов установлено, что процесс горения в котле стабильный и нарушается только при закладке [2]. Закрытие шибера не приводит к нарушению режима горения (повышению содержания СО или О2), но при этом заметно снижается температуры отходящих газов за котлом.
Проведены две серии испытаний, в одной из них оценивалось работа котла при закрытой дверце подачи воздуха, во втором - также при частично перекрытом окне подачи воз-
духа. Результаты измерений при сжигании дров представлены на следующих графиках: Процентное содержание [3]:
СО2, О2 - содержание углекислого газа и кислорода в дымовых газах. По этим параметрам можно судить о величине потерь с уходящими газами. Чем выше содержание кислорода, тем больше потери. Содержание кислорода как
правило, не должно превышать 14 %. Содержание углекислого газа, соответственно должно быть больше 7 %.
Коэффициент избытка воздуха - показывает отношение объема воздуха, подаваемого на горение, к объему теоретически необходимому для полного сгорания. По этому параметру можно определить избыточные присосы холодного воздуха. Оптимальное значение коэффициента избытка воздуха - от 1,5 до 2.
Рис. 2. Результаты измерений при сжигании топливных брикетов
Как видно из результатов [4], перекрытие воздухозабора пиролизной камеры на промежутке времени с отметкой в 40 минут привело к нарушению режима работы котла.
Рекомендации по эксплуатации котла: держать шибер частично открытым (на 1/3 или 1/2 положения); установить в газоход термопару для измерения температуры отходящих газов с выводом показаний на контрольный прибор. Регулировкой шибера в отходящем газоходе не допускать повышения температуры газов свыше 400°С.
Список используемой литературы:
1. Белоусов А.В., Кошлич Ю.А., Быстров А.Б. Перспективы применения современных статистических и детерминированных методов прогнозирования в системах мониторинга энергопотребления // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2012. № 4. С. 192-196.
2. Glagolev S.N., Belousov A.V., Koshlich Y.A., By^rov A.B. Energy consumption objects monitoring sy^ems - problems of web-based access to technological information // American Journal of Economics and Control Sy^ems Management. 2013. Т. 1. № 1. С. 6-9.
3. Глаголев С.Н., Белоусов А.В., Кошлич Ю.А., Быстров А.Б. Web-ориентированный доступ к технологической информации в системах мониторинга объектов энергопотребления // Системы управления и информационные технологии. 2013. Т. 52. № 2. С. 70-73.
4. Белоусов А.В., Кошлич Ю.А., Гребеник А.Г. Комплексные меры по энергосбережению как основа современной концепции энергоэффективности // Южно-Сибирский научный вестник. - 2015. - № 1 (9). - С. 40-45.
