Сжигание в вихре (вихревое сжигание)
Более технологичный способ сжигания твердых биотоплив. Как правило, применяется для сжигания мелкофракционного топлива (размер частиц – до 6 мм), в т.ч. пылевидного. При этом способе большая часть топлива не находится на решетке, а вращается в вихревом потоке дутьевого воздуха, т.е. это - способ сжигания топлива во взвешенном состоянии. Сжигание в вихре идеально подходит для сухих древесных опилок и стружек, шлифовальной пыли, измельченной соломы, лузги подсолнечника и т.п.
Разновидности:
- сжигание с горизонтальной осью вращения вихря;
- сжигание с вертикальной осью вращения вихря.
Топка чаще всего имеет форму цилиндра. На внутренней поверхности камеры сгорания имеются расположенные тангенциально дутьевые отверстия. Нагнетаемый вентиляторами дутьевой воздух через тангенциальные сопла попадает в зону горения, создавая вихревое движение смеси воздуха и топлива. Частицы топлива при этом находятся в подвешенном состоянии - витают в воздухе, двигаясь по максимально длинной траектории. Возникающая при этом центробежная сила прижимает частицы топлива к внутренней раскаленной поверхности топки, способствуя более полному их сгоранию и препятствуя выносу недогоревших частиц из топки. Топливо подается в топку с горизонтальной осью вращения также тангенциально, а в топку с вертикальной осью вращения может подаваться в зону разряжения по оси сверху.
Преимущества технологии сжигания в вихре:
- предельная простота теплогенератора и минимальное количество движущихся частей, соответственно, - низкая цена и короткий срок окупаемости;
- высокая интенсивность процесса сжигания, соответственно, оборудование занимает небольшую площадь, имеет относительно низкую массу;
- минимальные эксплуатационные расходы;
- короткое время старта;
- высокая скорость регулирования мощности;
- очень широкий диапазон регулирования мощности - от 10 до 100%;
- максимальный срок службы футеровки вследствие её цилиндрической формы (гарантия - до 8 лет);
- высокая универсальность: позволяет сжигать горбыль, дрова и т.п., при добавлении соответствующих горелок может работать на газе или дизельном топливе (в качестве альтернативы).
Недостатки:
- высокое удельное энергопотребление;
- плохая эффективность работы на топливах с высокой влажностью и зольностью (но только с низкой температурой плавления золы) ввиду покрытия внутренней поверхности топки спекающейся золой;
- сложность удаления спекшейся золы.