Піч з киплячим (флюїдизованим) шаром

  • Фото 1: Камера спалювання печі з киплячим шаром
  • Фото 2: Спеціальний «пісок», що використовується у сміттєспалювальній установці з киплячим шаром

Сміттєспалювальна установка з киплячим шаром

Камера спалювання має форму шару частинок, що перебувають у підвішеному стані, подібних до попелу або дрібних камінців, при високій температурі. У таке середовище подається суміш відходів, яка згоряє. У нижню частину камери спалювання подається суміш газів або повітря. Саме ця подача визначає умови процесу спалювання.

Такий тип сміттєспалювальної установки призначений для спалювання відходів або палива, здатного перебувати у зваженому стані. Умовою успішного процесу є однорідність суміші, наприклад це можуть бути осади з очисних споруд, подрібнене вугілля, м’ясо-кісткове борошно тощо. Якщо відходи не є однорідними, у камері спалювання виникатимуть зони, де частина відходів осідатиме на дно, частина перебуватиме у зваженому стані, а інша частина буде виноситися пневматичним транспортом. Для таких випадків була розроблена піч з киплячим шаром із так званим «кошиком», однак вона ефективно працює лише в окремих випадках.

Принцип роботи печі з киплячим (псевдозрідженим) шаром

Звичайний процес спалювання потребує повітря (кисню). Якщо його недостатньо, спалювання буде неповним. Якщо його надто багато, повітря охолоджуватиме камеру спалювання. Тому для кожного типу печі існує оптимальна кількість повітря для процесу спалювання.

У печі з киплячим шаром відходи повинні перебувати у зваженому стані, що дозволяє їх рівномірне спалювання з усіх сторін. Якщо необхідна для процесу кількість повітря спричиняє винесення відходів з печі, це означає, що такі відходи не придатні для цієї технології. Деякі модифікації передбачають додавання до шару суміші газу з повітрям або піску для підтримання ефекту зваженого стану. Однак це має обмеження, наприклад пов’язані з вимогами до утилізації енергії з відходів.

Візуалізація залежності між типом відходів та обмеженнями процесу спалювання у печі з киплячим шаром.

 

Киплячий шар Важкі відходи Відходи середньої маси Легкі відходи
Надлишок повітря, поданий у процес  Відходи перебувають у завислому стані, але повітря охолоджує камеру згоряння (необхідно додавати газ) Пневматичне транспортування Пневматичне транспортування
Оптимальна кількість повітря, подана до процесу спалювання Відходи осідають, не перебувають у завислому стані У киплячому шарі піч разом із відходами перебуває у завислому стані, відбувається повне спалювання. За потреби можна додавати газ або пісок Не до кінця спалені відходи та пил відносяться до фільтра
Низька кількість повітря, подана до процесу спалювання Відходи осідають під дією сили тяжіння Неповне спалювання Віднесення неповністю спалених відходів разом із димовими газами

 

Таблиця: Підсумок щодо придатних відходів для спалювання у печі з киплячим шаром

Підсумок: Однорідний характер та теплота згоряння суміші відходів є необхідними умовами для правильного процесу спалювання у печі з киплячим шаром.

Відео: Камера спалювання з киплячим шаром