Для сжигания лигнина (либо лигнина с фрезерным торфом) целесообразным является ввод в эксплуатацию на ТЭЦ котлов, спроектированных на сжигание именно этих видов топлива, а не модификации уже существующих парогенераторов, а для растопки и подсветки (поддержания горения основного твердого топлива) можно использовать природный газ либо топочный мазут.
Состав, % (по массе) | Лигнин | Фрезерный торф |
Содержание общей влаги, % | 53-71,5 | 50 |
Зольность, % | 5,5-10,5 | 6,3 |
Содержание пиритной серы, % | 0,33* | 0,1 |
Содержание углерода. % | 54,57* | 24,7 |
Содержание водорода, % | 5,95* | 2,6 |
Содержание азота, % | 0,23-0,42* | 1,1 |
Содержание кислорода, % | 39,00* | 15,2 |
Предельные значения Wnp, % | 52,0 | |
Предельные значения Апр% | _ | 23,0 |
Влага гигроскопическая, % | 11 | |
Выход летучих (в % к сухой беззольной массе) | 70-72 | 70,0 |
Зольность на сухую массу, % | 12.5 | |
Теплота сгорания по бомбе, МДж/кг | 8,51-11,76 | 22.9 |
Низшая теплота сгорания, МДж/кг | 4,26-5,570 | 8,12 |
Массовая доля кислот в пересчете на сернистую кислоту, % | Не более 1,5 | отсутствует |
Сама технология заключается в организации газификации топлива в предтопке «кипящего слоя» при температуре 700-900 °С и дожигании продуктов газификации (парогазовой смеси и уноса мелочи полукокса) в топке котла. Складированное в буртах топливо (гидролизный лигнин и (или) фрезерный торф) погрузчиком с ковшом-дробилкой подается в приемный бункер топлива, оборудованный скребковыми конвейерами. Далее перегружается на скребковый конвейер и транспортируется в здание ТЭЦ.
Далее топливо перегружается на ленточный транспортер, оборудованный металлоискателем и плужковым сбрасывателем и поступает в расходный бункер топлива. По двум течкам топливо подается в предтопок «кипящего слоя» котла и забрасывается на зеркало «кипящего слоя» инертного наполнителя.
В качестве инертного наполнителя можно принять кварцевый песок фракцией 0,5-2 мм. Инертный наполнитель подается из расходного бункера песка шнековым питателем в течки топлива. В кипящем слое при температурах 700-900 °С протекает процесс неполного горения топлива при его взаимодействии с воздухом первичного дутья. Воздух первичного дутья подается на воздухораспределительную решетку с а = 0,3-0,4 вентилятором горячего дутья.
В ходе неполного горения топлива в «кипящем слое» образуется низкокалорийная парогазовая смесь, которая, смешиваясь с мелкофракционными частичками полукокса, поступает в топку котла через окна в фестонной разводке фронтового экрана. Несгоревшие в факеле частицы полукокса сепарируются вместе с мелкофракционным песком (£ 400 мкм), выносимым из предтопка, в холодной воронке котла, где дожигаются в узле донного дутья в воздушных струях третичного дутья. Крупные фракции (шлак, спеки, инородные материалы) вместе с песком периодически удаляются из предтопка и по течкам шлака поступают на два шнековых питателя шлака. Для отделения рабочих фракций песка от крупных включений шнековый питатель должен быть снабжен устройством сепарации рабочей фракции песка. Шлак и мелкофракционный песок из холодной воронки котла скребковыми транспортерами удаляется в бункер-накопитель. Дымовые газы после котла должны проходить очистку. Решетка воздухораспределительная такого котла должна быть оборудована системой регенерации «кипящего слоя»; здесь необходима установка датчиков уровня и температуры «кипящего слоя».
Конечно, отдельное внимание также должно быть уделено экологии процесса сжигания. По существующим нормам выбросы загрязняющих веществ в атмосферу не должны превышать:
Все численные значения допустимых выбросов соответствуют дымовым газам с содержанием кислорода 6 % (а = 1,4).