Инструкция по устройству и эксплуатации котла СРК - 625 ст. № 4. Дополнения и изменения инструкции, страница 5

1.3. Способ сжигания черного щелока.

В настоящее время в мировой практике применяются два различных способа сжигания сульфатных щелоков или ведения топочного процесса:

- классический;

- новый способ “стационарного сжигания” (stationary firing).

Классический способ  сжигания отрабатывался в 40-х + 70-х годах, т.е. при возникновении и развитии содорегенерационных котлов как составной части сульфатно-целлюлозного производства. Он характеризуется следующим:

- уровень вторичного дутья расположен выше уровня щелоковых форсунок, часто подача третичного воздуха не предусмотрена проектом котла;

- относительно низкая теплотворная способность щелока перед форсунками, т.к. СРК были запроектированы для работы с газо-контактными испарителями;

- щелоковые форсунки “объемного”, относительно мелкого распыла с приводом для качания;

- относительно высокая подушка огарка;

- температурный профиль “растянут” по высоте топочной камеры, максимальная температура газов в топке низкая и находится на уровне или выше щелоковых форсунок.

Новый способ сжигания (stationary firing) разрабатывается с 80-х  годов  в основном скандинавскими фирмами-производителями ”Альстром“, ”Тампелла” и “Гетавёркeн”.  В настоящее время данный способ широко применяется на новых или модернизируемых  СРК.

Суть его в следующем:

- многоуровневая (Multilevel Air System) подача воздуха – обязательно имеются 3 или 4 отметки установки фурм дутья, вторичный воздух подается ниже щелоковых форсунок и обычно на 1000 ¸1500мм выше уровня первичного дутья;

- относительно высокая теплотворная способность щелока перед форсунками за счет устранения из технологической схемы газо-контактных испарителей и повышения содержания сухих веществ до 65 ¸75%  на выпарной станции или концентраторе;

- неподвижные форсунки с относительно большими каплями щелока;

- относительно низкая подушка огарка, т.к. верхняя часть её “отрезается” воздухом до высоты фурм вторичного дутья;

-  температурный профиль “сдвинут” в нижнюю часть топочной камеры, максимальная температура газов в топке выше, чем при классическом способе сжигания (даже при прочих равных условиях).

Ниже перечислим преимущества нового способа по сравнению с классическим:

- повышение температуры в нижней части топки позволяет стабилизировать процесс горения;

- смещение уровня максимума температуры газов в нижнюю часть топки ведёт к повышению тепловосприятия экранных поверхностей нагрева и, соответственно, к снижению температуры газов на выходе из топки;

- возможность повышения максимально-длительной производительности СРК;

- хорошее перемешивание дымовых газов и выравнивание профиля скоростей газов по сечению топки;

- высокий уровень температуры в топке способствует существенному уменьшению выбросов SO₂, H₂S и дурнопахнущих;

- стабильность и надёжность работы СРК.

К недостаткам нового способа сжигания следует отнести повышение уноса (натрия) из топочной камеры при увеличении максимальной температуры газов. На практике концентрация пыли в дымовых газах перед электрофильтром может увеличиться в 2 ¸3 раза и достигнуть 15¸20 г/нм³. Это накладывает особые условия на режим работы электрофильтра.

1.4. Физико-химические процессы при сжигании черного щелока.

Физико-химические процессы, происходящие в СРК при новом способе сжигания, существенно отличаются от традиционных.

Топка СРК представляет собой двухзонный реактор. Нижняя зона включает в себя огарок, верхний активный слой (подушку огарка) и первичное дутье; граница раздела между нижней и верхней зонами – ввод вторичного воздуха.

Верхняя зона начинается от фурм вторичного воздуха, включает верхнюю часть топочной камеры и заканчивается на уровне выхода газов из топки (фестона).

Основные идеи двухзонного сжигания: