Биомасса қазаны отынның тиімділігін қалай арттырады?

Органикалық отын көздерінен энергия шығысын арттыру

Биомасса қазандары биомассаны ықтимал жылу энергиясына айналдыру барысында қалдықтарды азайта отырып, өте тиімді шешімдер ретінде пайда болды. Осындай жүйелер жоғары дәлдіктегі жану технологиясы арқылы ағаш қалдықтарынан, гранулалардан, ауылшаруашылық қалдықтары мен басқа да биомасса отындарынан максималды энергия алуға қол жеткізеді. Биомасса қазанының тиімділігі отынды толық жағу қабілетінен және шығындалатын жылуды қайта өңдеуден туындайды. Қазіргі биомасса қазандарының жобалау ерекшеліктеріне бағдарламаланатын ауа кіргізу басқаруы, жылу алмасуыштар мен отынды автоматты түрде беру жүйелері енеді, бұлардың бәрі өнімділікті арттыру үшін үйлесімді жұмыс істейді. Дәстүрлі ағаш жағу жүйелері 40-50% тиімділікпен жұмыс істеуі мүмкін болса, қазіргі заманғы биомасса қазандары идеал жағдайларда 85-90% отын тиімділігіне қол жеткізуі мүмкін. Бұл айтарлықтай жақсарту биомасса қазандарын коммерциялық, өнеркәсіптік және қоғамдық жылыту қолданбалары үшін тұрақты энергия шешімдерін іздеуге тартымды етеді.

Кеңесірлік жығу технологиясы

Ауа ағынын басқаруды тиімділеу

Биомассалық қазандар отынның тиімділігін дәл қарастырылған ауа беру жүйелері арқылы арттырады, бұл толық жануды қамтамасыз етеді және артық ауаның сұйылтуын болдырмаиды. Негізгі және екінші реттік ауа өткізу тесіктері жану камерасында оттегінің идеалды тепе-теңдігін сақтау үшін бірге жұмыс істейді. Биомассалық қазанның автоматты жабдықталған шиберлері отын сапасына, ылғалдылық мөлшеріне және жану жылдамдығына байланысты нақты уақыт режимінде ауа ағындарын реттейді. Осындай дәл ауа жүйесі толық емес жанумен байланысты энергияның шығындалуын болдырмайды, сонымен қатар артық шығарылған газ өнімдерінен болатын жылу шығынын азайтады. Кейбір жетілдірілген биомассалық қазан модельдері сатылы жану технологиясын қолданады, онда ұшқыш газдар қатты отын компоненттерінен бөлек жанып кетеді, соның арқасында энергияны толық пайдалануға болады. Оттегі сенсорлары мен микропроцессорлық басқару жүйелерінің кіріктірілуі жұмыс жағдайлары өзгерген сайын ауа-отын қатынасының үздіксіз тиімділенуіне мүмкіндік береді.

Жоғары температуралы газификация

Алғашқы биомасса қазанындағы газификация технологиясы 1000°C асатын температурада қатты отынды жанғыш газға айналдырады. Бұл екі кезеңді процесс бірінші биомассаны синтетикалық газға дейін термохимиялық ыдыратады, сосын газды жеке жағады, соның нәтижесінде таза және әлдеқайда тиімді энергия бөлінеді. Биомасса қазанының газификация камерасы шектеулі оттегімен жұмыс істейді, осының арқасында ең көп ұшқыш газдарды шығарып, күл түзілуін азайтады. Бұл әдіс биомасса қазанының отынның әрбір бірлігінен дәстүрлі тікелей жану әдістерімен салыстырғанда әлдеқайда көп энергия алуына мүмкіндік береді. Газификация биомасса қазандары жанғыш материалдың барлығын жауып, тек аздақ күл қалдығын қалдыру арқылы отынды толық пайдалануға қол жеткізеді. Сонымен қатар жоғары температурада жұмыс істеу әлсіз зиянды шығарындыларды толық жоюға кепілдік береді, сондықтан осындай жүйелер тиімді ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаға деген жауапкершілікпен де сипатталады.

Жылықты Қайта Қолдану Сistemалары

Түтін газы конденсациясы технологиясы

Қазіргі заманғы биомассалы қазандар шығарынды газдардағы су буының жасырын жылуын ұстап алу арқылы пайдалану әсерін бірден арттырады, әйтпесе түтін шығаратын жерге шығып кетер еді. Конденсацияланатын биомассалы қазан жобалары жылу алмасуыштарды арнайы жобалау арқылы түтін шығару газдарын олардың қанықтыру нүктесінен төменгі температураға дейін салқындатып, қосымша энергияны қайта өндіреді. Биомассалы қазан осы қайта өндірілген жылуды кіріс су ағынына беріп, конденсациясыз үлгілермен салыстырғанда жүйенің пайдалану әсерін 10-15% арттырады. Конденсацияланатын биомассалы қазандардағы кәдімгі материалдар конденсаттың коррозиялық әсеріне төтеп беріп, ұзақ мерзімді жылу беру өнімділігін сақтайды. Бұл технология әсіресе суық қайтып келетін су конденсациялану мүмкіндігін максималды пайдаланатын төменгі температура жылыту жүйелерімен өте жақсы жұмыс істейді. Негізгі жану әсері мен қосалқы жылу қайта өндіру комбинациясы конденсацияланатын биомассалы қазандарды қол жетімді ең отын үнемдейтін нұсқалардың біріне айналдырады.

Жылу сақтау интеграциясы

Жоғары әсер етуші биомассалық қазан жүйелері жиі термиялық сақтау буферлерін пайдаланады, олар жылу сұранысы қандай болса да, жану шарттарын тиімді етуге мүмкіндік береді. Биомассалық қазан жану шарттарын тиімді тұрақты шығысы бар жылумен жұмыс істей алады, ал артық жылу изоляцияланған су ыдыстарында кейін пайдалану үшін сақталады. Бұл тәсіл жиі іске қосу-тоқтату циклдарымен немесе төмен жану әдістерімен байланысты тиімділік шығындарын болдырмақ үшін қолданылады, олар дәстүрлі жүйелерді бәсеңдетеді. Термиялық сақтау биомассалық қазанның тек қана жану шарттары идеал болған кезде ғана отын жағуына мүмкіндік береді, нақты уақыттағы тербелісті сұранысқа жауап беру үшін емес. Кейбір ірі биомассалық қазан орнатулары әртүрлі жылыту қолданулары үшін температура қабаттарын сақтайтын қабаттасқан термиялық сақтау ыдыстарын пайдаланады. Өндірісті тұтынудан тәуелсіз ету стратегиясы биомассалық қазан жүйесінің жалпы тиімділігін арттырудағы негізгі жетістік болып табылады.

Отынның икемділігі мен дайындалуы

Ылғалдылық мөлшерін тиімді ету

Биомассалық қазандар отынның дұрыс басқарылған ылғалдылық деңгейін жағу кезінде ең жоғары өнімділік көрсетеді, әдетте көпшілік ағаш тектес отындар үшін 10-20% аралығында болады. Кейбір орталық жүйелер отынның ылғалдылығы өзгерген кезде жану параметрлерін автоматты түрде бейге қосып, әртүрлі партиялар бойынша өнімділікті сақтай алады. Кейбір биомассалық қазан қондырғылары отынды жағар алдында шикізатты алдын ала дайындау үшін қалдық жылуды пайдаланатын алаңдағы отын кептіру жүйелерін қамтиды. Отынның ылғалдылығы мен биомассалық қазанның өнімділігі арасындағы байланыс айқын қисық болып табылады - әрбір пайыздық ылғалдылықтың азаюы тікелей жылу шығысының артуына әкеледі. Биомассалық қазандардың кәсіби операторлары отынның ылғалдылығын қадағалап, жиі әртүрлі шикізаттарды араластырып, тиімді жану үшін идеалды тепе-теңдік сақталады. Жоғары өнімді биомассалық қазан жүйелерін жұмыс істеу жақсы дайындалған отынға назар аударумен қарапайым ағаш жағу жүйелерінен ерекшеленеді.

Біркелкі отын өлшемі

Қалыпты отынның өлшемдерінің біркелкілігі биомасса қазандықтарының тиімділігіне әсер етеді, өйткені ол жанудың біркелкілігі мен толық жануын қамтамасыз етеді. Қазіргі биомасса қазандықтары ауаның дұрыс циркуляциясын қамтамасыз ететін дәл өлшемді гранулалар немесе біркелкі кесілген ағашпен жақсы жұмыс істейді. Биомассаның қазандық жүйесі отынды сенімді түрде өңдей алады, егер гранулалардың өлшемдері шектеулі аралықта болса, бұл құрылымның көпірленуін немесе отынның біркелкі таралмауын болдырмау үшін маңызды. Кейбір күрделі биомасса қазандықтарына әртүрлі шикізатты өңдеу үшін жергілікті дайындау қондырғылары немесе себеттер орнатылған. Біркелкі отын өлшемдері биомасса қазандығында аз ғана артық ауа қажеттілігімен тұрақты жану процесін қол жетімді етіп, тиімділікті тікелей арттырады. Бұл үздіксіз жұмыс істеу де жөндеу жұмыстарының қажеттілігін азайтады және биомасса қазандығының қызмет көрсету мерзімін ұзартады, өйткені термиялық кернеулердің біркелкі болмауы болдырмайды.

Автоматты басқару жүйелері

Нақты Уақыттағы Өнімділікті Бақылау

Келесі ұрпақ биомассалық қазандар өзінде жан-жақты датчиктер мен басқару жүйелерін біріктіреді, олар үнемі жану параметрлерін тиімді етіп отырады. Биомассалық қазанның «миы» оттегі деңгейін, түтінді газ температураларын, қысым айырмашылықтарын және басқа да көрсеткіштерді талдайды. Бұл автоматтандырылған басқару жүйелері ауа жеткізуін, отын беру жылдамдығын және жылу алмастырғыш ағындарын өте аз өзгертулер енгізеді, оны қолмен жасау мүмкін емес. Қазіргі заманғы биомассалық қазандардың басқару блоктары тиімділік үрдістерін уақыт өткен сайын анықтап, жұмыс сапасы күрт төмен болмай тұрып-ақ техникалық қызмет көрсету ұсыныстарын беруі мүмкін. Кейбір жүйелер техниктердің қазанның жұмысын қашықтықтан бақылауына және орынға бармай-ақ пайда болған мәселелерді шешуге мүмкіндік береді. Мұндай дәрежеде автоматтандыру биомассалық қазанның тәулік бойы ең жоғары тиімділікпен және адамның аз қатысуымен жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Бейімделуші жану алгоритмдері

Ең күрделі биомассалы қазандар әртүрлі отын сапасы мен жұмыс жағдайларына бейімделетін өзін-өзі оқытатын басқару жүйесін пайдаланады. Бұл ақылды жүйелер уақыт өте келе жұмыс көрсеткіштерінің модельдерін құрастырады, әртүрлі отын қоспалары мен сұраныс үлгілерінің тиімділікке әсерін қалай танып біледі. Содан кейін биомассалы қазанның компьютері жағдайларға сәйкес ең тиімді параметрлерді болжауға мүмкіндік береді, ал өзгерістерге ғана әрекет етіп тұрмайды. Жоғары сапалы биомассалы қазандардағы бейімделуші басқару жылу алмастырғыштардың ластануы немесе датчиктердің ығысуы сияқты біртіндеп өзгеретін жүйе параметрлерінің әсерін түзетеді, бұл әйтпесе тиімділікті төмендетуі мүмкін. Кейбір биомассалы қазан алгоритмдері келесі күнделікті жылыту сұранысын болжау үшін ауа райы болжамдарын да енгізеді және оған сәйкес алдын-ала жұмысты бейімдейді. Бұл болжау мүмкіндігі биомассалы қазандардың тиімділігін тиімді басқарудың ең соңғы жетістігін білдіреді және әдеттегі басқару жүйелерімен салыстырғанда қосымша 3-5% отын үнемдеуге қол жеткізеді.

Жүйенің дизайнын жетілдіру

Модульді жылу алмасу беттері

Әртүрлі жүктеме жағдайларында әсер етушілікті сақтау үшін ықтимал жылу алмасу орналасуы бар жаңашыл биомассалы қазандар. Бұл жүйелер нақты сұранысқа байланысты жылу алмасу модульдерін іске қосуға немесе олардан өтуге болады, сонымен қатар түтін шығару температурасының тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Биомассалы қазан 30% немесе қуатының 100% болған кезде де жоғары әсер етушілікті сақтайды, себебі жылу беру беті ағымдағы шығыс қажеттілігіне сәйкес келеді. Кейбір модульдік жобалар жүйені толық тоқтатуға керек жоқ, жеке жылу алмасу бөлімдерін тазалауға мүмкіндік береді, уақыт өткен сайын тұрақты әсер етушілікті сақтайды. Бұл икемділік модульдік биомассалы қазандарды маусымдық немесе тәуліктік жүктеме өзгерістері бар жағдайлар үшін, әсіресе тұрақты жобалар әсер етушілікті жоғалтуы мүмкін жерлерде қолайлы етеді.

Біріктірілген шығарынды бақылау

Қазіргі заманғы биомассалы қазандар түтін шығаруды бақылау технологияларын енгізеді, олар отынның пайдалану тиімділігін төмендететін емес, қарсы қәрі жоғарылататын. Күрделі көп циклонды бөлгіштер мен электрлік тұндырғыштар қатты бөлшектерді алып тастайды және тиімділікті азайтатын кері қысымды азайтады. Кейбір биомассалы қазан жүйелері жану температурасын төмендету үшін түтінді газды қайта пайдалану әдісін қолданады, ол NOx түзілуін азайтады және отынды толық жағуды сақтайды. Бұл әдістер қоршаған ортаны қорғау және отын тиімділігінің қалай өзара әрекеттесетіндігін көрсетеді. Ең таза жанатын биомассалы қазандар әрі тиімді болып табылады, себебі толық жану нәтижесінде жанбай қалған ластаушы заттар мен артық ауада энергия сақталмайды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Жоғары тиімділіктегі биомассалы қазан отын шығындарын қаншалықты азайта алады?

Дәстүрлі ағаш қазандармен салыстырғанда қазіргі биомассалы қазандар жану және жылу қайта өңдеу технологияларының арқасында 30-40% отын үнемдеуге қол жеткізе алады.

Биомассалық қазанның тиімділігін арттыру үшін қандай техникалық қызмет көрсету әдістері қолданылады?

Жылу алмастырғыштың тазалығын реттеп отыру, шаңғышыларды тексеру және жану процесін реттеу биомассалық қазанның әр жыл сайын ең жоғары тиімділікпен жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Әртүрлі отын түрлерін пайдаланған кезде биомассалық қазандар тиімділігін сақтай алады ма?

Кейбір жаңа үлгідегі қазандар әртүрлі биомасса отындарына бейімделе алады, дегенмен ең жоғары тиімділікке сапалы гранулаттар немесе дайындалған жондылар пайдаланған кезде жетуге болады.

Биомассалық қазандардың тиімділігі көміртекті отын жүйелерімен салыстырғанда қандай?

Қазіргі биомассалық қазандардың тиімділігі газ қазандарымен бәсекелеседі (85-90%), сонымен қатар көміртекті отындарға қарағанда көміртегі-бейтарап артықшылықтарын ұсынады.