NEO MAKİNA ve MÜHENDİSLİK A.Ş. проєктує та будує під ключ котельні системи з киплячим шаром (NEO-THERM™), які ефективно й з низькими викидами спалюють складні види палива: низькоякісне буре вугілля, біомасу з високою вологістю, осад очисних споруд і RDF. Конфігурації з барботажним (BFB) та циркулювальним (CFB) шаром обираються відповідно до потужності установки.
Що таке котел з киплячим шаром?
У котлі з киплячим шаром паливо спалюється в гарячому шарі піску/золи, який утримується у зваженому стані повітрям, що подається знизу. Температура шару підтримується в діапазоні 800–900 °C; завдяки щільній суміші твердих частинок і газу теплопередача висока, а згоряння повне. Цей принцип забезпечує стабільне спалювання навіть палива зі змінною теплотою згоряння та вологістю.
Три основні переваги
- Гнучкість щодо палива: вугілля, біомаса, пелети, осад очисних споруд і технологічні відходи можуть спалюватися в одному котлі з переходом з одного виду на інший залежно від постачання та ціни.
- Контроль викидів біля джерела: вапняк, що дозується в топку, зв’язує SO₂ у шарі; низька температура горіння близько 850 °C і ступенева подача повітря обмежують утворення NOx. У більшості випадків окрема установка FGD/SCR не потрібна.
- Висока ефективність згоряння: завдяки тривалому часу перебування та рециркуляції частинок вміст незгорілого вуглецю в золі низький; з економайзером і повітропідігрівником ККД котла перевищує 90 %.
Конфігурації BFB і CFB
Киплячий шар із бульбашковим псевдозрідженням (BFB)
Підходить для виробництва пари та перегрітої води середньої потужності. Завдяки низькій швидкості псевдозрідження, простій конструкції шару та невисоким капітальним витратам віддається перевага на установках зі спалювання біомаси та шламу.
Циркулювальний киплячий шар (CFB)
- Гарячі циклонні сепаратори: незгорілі частинки та вапняк у газах, що виходять із топки, відокремлюються відцентровою силою й повертаються в шар.
- Loop seal (петльовий затвор): тверді частинки, що накопичуються під циклоном, повертаються до топкової камери через пневматичний сифон, який унеможливлює зворотний потік; частинки вуглецю залишаються в контурі до повного згоряння.
- Вогнетривка футерівка та захист від ерозії: внутрішні поверхні циклона й нижня зона топки облицьовуються зносостійкою та стійкою до термічного удару вогнетривкою футерівкою з високим умістом глинозему та добавкою SiC.
Фізика горіння та експлуатаційні характеристики
- Коефіцієнт теплопередачі: на трубах, занурених у шар, завдяки постійному контакту з частинками теплопередача в багато разів вища, ніж у традиційних системах газ — тверде тіло.
- Теплова інерція: гарячий шар великої маси зберігає температуру за раптової зміни вологості або теплоти згоряння палива; ризик згасання факела усунено.
- Часткове навантаження (turndown): пропорційним зменшенням подачі псевдозріджувального повітря та палива забезпечується стабільна робота в діапазоні 30–100 % потужності.
Механізми контролю викидів
Десульфуризація біля джерела
Під час спалювання сірчистого бурого вугілля або нафтового коксу до топки подається подрібнений вапняк. Мольне співвідношення Ca/S регулюється автоматикою; сірка виводиться із системи не з димовими газами, а разом із донною золою у вигляді гіпсу (CaSO₄).
Ступеневе спалювання та DeNOx
Температура шару близько 850 °C обмежує утворення термічних NOx. Повітря горіння ділиться на первинне (нижнє) та вторинне (верхнє); підтриманням нижньої зони з нестачею кисню пригнічуються паливні NOx.
Типовий діапазон застосування
- Паропродуктивність: 10 – 150 т/год (BFB — середня, CFB — висока потужність)
- Тиск / температура: насичена пара до 40 бар або перегріта пара до 450 °C; залежно від проєкту можливі вищі значення
- Паливо: буре вугілля, кам’яне вугілля, нафтовий кокс, біомаса (з вологістю до 50 %), осад очисних споруд, RDF
- Основи проєктування: ASME Section I / EN 12952; відповідність CE
Відмінність NEO MAKİNA
Кожен проєкт розробляється на основі аналізу палива та профілю навантаження з розрахунками горіння, гідродинаміки шару та викидів. Вибір BFB/CFB, проєктування циклона й футерівки, система дозування вапняку та автоматизація надаються від одного постачальника. Пусконалагодження, навчання операторів і постачання запасних частин здійснюються під гарантією NEO MAKİNA.
Поширені запитання
Для яких видів палива підходить котел з киплячим шаром?
Це найбільш придатна технологія для палива з низькою теплотою згоряння та високою вологістю: бурого вугілля, біомаси, осаду очисних споруд, сільськогосподарських відходів і RDF. В одному котлі може спалюватися суміш видів палива.
Що обрати: BFB чи CFB?
За середньої потужності та невеликого інвестиційного бюджету — BFB; за високої потужності, високосірчистого палива та жорстких норм викидів перевага надається CFB. Вибір робиться на етапі пропозиції за результатами аналізу палива й з урахуванням потужності.
Чи потрібна установка очищення димових газів?
Дозуванням вапняку та ступеневим спалюванням SO₂ і NOx вкладаються в більшість нормативів; для твердих частинок стандартна комплектація включає рукавний фільтр або електрофільтр.
Для добору конфігурації котла з киплячим шаром під ваше паливо та отримання пропозиції зв’яжіться з нами.