содержание   .. 119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  .. 

§ 40. ЭНЕРГОХИМИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Твердое органическое топливо: каменный уголь, торф, древесина, сланец является не только потенциальным источником тепловой энергии, но и сырьем для получения ценных химических продуктов. При сжигании в топках паровых котлов указанные виды топлива могут использоваться комплексно, энергохимически: топливо вначале подвергается швелеванию в токе инертного газового теплоносителя с отбором летучих продуктов швелевания, затем углеродистый остаток, а также швельгаз сжигаются в топке парового котла. Процесс осуществляется в едином потоке. Отбираемые из швельшахты летучие продукты термического разложения конденсируются в очистной системе и подвергаются дальнейшей переработке с получением химических товаров, а очищенный швель-газ идет в топку парового котла как газообразное топливо. Древесина как топливо обладает большим содержанием летучих, поэтому нуждается в предварительной подготовке перед сжиганием в топке, парового котла.

Разработанная в Центральном котлотурбинном институте
В. В. Померанцевым топка для комплексного энергохимического использования древесины имеет ряд особенностей. Как известно, предел форсирования дутья определяется не скоростью химической реакции горения, а механической устойчивостью слоя. С целью форсирования процесса сжигания древесины, в топке парового котла В. В. Померанцев предложил проводить предварительную подготовку (швелевание) древесины, а для устойчивости слоя разместить его между двумя вертикально расположенными решетками: колосниковой и зажимающей. Таким образом, сама конструкция топки и условия форсирования ее вызывают необходимость предварительного освобождения от летучих соединений топлива, направляемого в активную зону, что создает внутреннюю органическую связь между процессами швелевания и горения топлива.

I — воздушное дутье; 2 — разделительный колодец; 3 — сушилка; 4 — колоспики; 5— канал для подачи горячего газа в сушилку; 6 — бункер сырья; 7 — вытяжная труба из сушилки; 8 — крепление; 9 — канал для отбора парогазовой смеси из швельшахты; 10 — зажимающая решетка; II — швельшахта; 12 — колосники топки; 13 зона горения кокса; . 14 — паровой котел

Рис. 61. Топка-генератор для энергохимического использования древесины (расположена под паровым котлом):
 

Топка-генератор энергохимического котлоагрегата состоит из трех основных конструктивных элементов: сушилки (над которой расположен топливный бункер), зон разложения (швельшахты) и активного горения (рис. 61). В двухкаскадной сушилке древесина высыхает до влажности 8—10%, столб топлива образует затвор, препятствующий перетеканию продуктов швелевания в сушилку и, наоборот, сушильного агента в швель-шахту. В качестве топлива используется древесина, измельченная в щепу. Высушенное топливо, поступая в зону термического разложения, рассыпается в ней по наклонной стенке. В эту зону снизу из зоны горения коксового остатка поступает топочный газ при температуре 900—1000 °С в количестве 0,35—0,38 м³ на 1 кг абсолютно сухой древесины. Топливо, нагретое топоч­ным газом, подвергается термическому разложению  с выделением лесохимических продуктов. Образующаяся парогазовая смесь с температурой 90— 140 °С отбирается через отборные каналы швельшахты, очищается от механических примесей в пылеуловителях и поступает в газоочистительную систему.

Интенсивность процесса разложения подсушенной щепы очень высока, и этот про­цесс занимает лишь доли минуты, причем степень разложения древесины составляет 75—85 %. Коксовый остаток сгорает в нижней части топки-генератора, для чего в эту зону вентилятором подается воздух с избыточным давлением в зависимости от нагрузки котла 0,2—0,8 кПа. Основная масса топочных газов направляется через экранную (зажимающую) решетку на обогрев парового котла, а часть газов — в зону разложения топлива. Величину этой части можно регулировать с помощью экранной решетки.

Для улавливания лесохи­мических продуктов парогазовая смесь после пылеуловителей поступает через гидрав­лический клапан в поверхностный холодильник, где охлаждается до         70—80 °С,

а затем — в центробежный смолоотделитель, в качестве которого используется вентилятор высокого давления, выполненный из кислотостойкой стали. В нем улавливается 80—85 % всей смолы. Обессмоленная парогазовая смесь поступает через гидравлический затвор в топку котла и сжигается в щелевых газовых горелках.

Смолистые конденсаты направляются на переработку вместе с кислой водой из гидрозатворов газового тракта. Выход с 1 т абсолютно сухого топлива: пара 5,6 т, суммарного конденсата 180 кг, в том числе смолы 89 кг, кислот (в пересчете на уксусную) 13,5 кг.