Разработка горелочного устройства для эффективного сжигания биогаза
Потребность в энергоресурсах в современном металлургическом производстве практически полностью покрывается газообразным топливом. Альтернативным и более дешевым видом топлива является биогаз, получаемый в процессе переработки органических отходов. Опыт его использования показал, что в большинстве современных горелочных устройств происходит снижение КПД и наблюдается ограничение диапазона регулирования нагрузки. Для применения биогаза в промышленных условиях необходима разработка горелочных устройств и способов его сжигания, обеспечивающих большую полноту сгорания, а также более высокую эффективность преобразования энергии. Использованы результаты газового анализа биогаза, полученного в процессе анаэробного разложения органических отходов в реакторах биоэнергетической станции. Для оценки показателей энергетической эффективности газовой горелки использованы методы математической статистики с применением регрессионного анализа экспериментальных данных. Экспериментально доказана возможность использования биогаза и свалочного газа в процессах обжига, доменной плавки, производства проката и стали, а также термической обработки металла. Описаны свойства и состав биогаза на выходе из реактора метаногенеза биоэнергетической станции «ЭкоВольтАгро». Предложена новая конструкция газовой горелки, в которой благодаря эффекту вращения перфорированных трубопроводов газоподводящих каналов значительно (до 32 %) повышается эффективность смесеобразования и полнота сгорания потока метаносодержащей газовой смеси. На основе результатов выполненного промышленного эксперимента определены оптимальные значения скорости подачи газовоздушной смеси, температуры подаваемого воздуха, объемной доли метана в целях получения наибольшей ширины зоны отклонений допустимых концентраций углекислого газа. Применение предложенной конструкции газовой горелки позволит энергетически эффективно сжигать биогаз в металлургических печах, печах обжига и сушилках, а также в любых паровых и водогрейных котлах.