ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕЧЬЮ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ НА ОСНОВЕ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

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 Panametrics PT878 и пирометра/контактного термометра Testo-845 (интервал 1 мин);
3. Измерение температуры и состава уходящих газов (О₂, СО, СО₂) с использованием газоанализатора «Testo 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 CO 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 воздуха. 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., Bystrov A.B. Energy consumption objects monitoring systems – problems of web-based access to technological information // American Journal of Economics and Control Systems Management. 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.[schema type=»book» name=»ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕЧЬЮ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ НА ОСНОВЕ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ» description=»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.» author=»Щекин И. И., Трубаев П. А.» publisher=»Басаранович Екатерина» pubdate=»2016-12-14″ edition=»euroasia-science_6(27)_23.06.2016″ ebook=»yes» ]