بررسی عملکرد مشعل در کوره زغال

بررسی عملکرد مشعل در کوره زغال

• بازدید:1140
• کامنت:0
• شنبه, 11 تیر 1401

مقدمه

مشعل کوره زغال وسیله‌ای مکانیکی از جنس ورق استیل نسوز نظیر ورق استیل 309 است که زغال‌سنگ پودر شده را به صورت کنترل شده در شعله می‌سوزاند. همچنین به آن مشعل زغال سوز پودر شده نیز می گویند، زیرا از پودر زغال‌سنگ یا گرد و غبار زغال‌سنگ که بسیار ریز و مانند پودر صورت در لوازم آرایشی است، جهت سوختن استفاده می کند. یک مشعل زغال سنگ عمدتاً از ماشین زغال سنگ، ماشین احتراق (شامل محفظه احتراق، سیستم حرکت خودکار عقب و جلو، سیستم چرخش خودکار، سیستم تامین هوای احتراق)، سیستم کنترل، سیستم احتراق، دهانه و غیره تشکیل شده است. قیمت ورق استیل 309 در بهای تمام شده کوره زغال تاثیر بسیاری دارد.

سازوکار

در صنایع مختلف، یک مشعل زغال سنگ از جنس ورق استیل نسوز معمولاً با پودر زغال سنگ و قیف زغال سنگ کار می کند. زغال سنگ در قیف توسط نوار نقاله پیچی به پودر زغال سنگ تبدیل می شود. در مشعل زغال‌سنگ که غالباً از جنس ورق استیل 309 می باشد، زغال‌سنگ پودر شده با هوا مخلوط می‌شود که برای اینکار جریان هوا با سرعت بالا توسط فن پیشروی روی مشعل زغال‌سنگ ایجاد می‌شود و توسط جرقه‌زننده روغن سوز مشتعل می‌شود. کیفیت مشعل رابطه مستقیم با قیمت ورق استیل مورد استفاده برای ساخت آن دارد. به طور عمده دو روش دستی و روش خودکار برای احتراق مشعل زغال سنگ وجود دارد. صرف نظر از هر روشی که انتخاب می شود، مشعل زغال سنگ اغلب به سوخت (نفت، گاز و غیره) به عنوان وسیله احتراق نیاز دارد. تفاوت این است که دستگاه های احتراق پرانرژی که جرقه تولید می کنند، جایگزین روش های روشن کردن شعله به صورت دستی می شوند.

کاربردها

مشعل‌های زغال‌سنگ پودر شده کاربردهای گسترده‌ای در تولید صنعتی و زندگی روزمره دارند، مانند تامین گرما برای دیگ‌ها، کارخانه آسفالت مخلوط گرم، کوره سیمان، کوره فلزی، آنیل، کوره ذوب ریخته‌گری دقیق، کوره ذوب عمومی، کوره آهنگری و غیره.
یک کاربرد مهم مشعل زغال، استفاده در دیگ بخار زغال سنگ پودری است که یک نوع دیگ بخار صنعتی یا کاربردی است که با سوزاندن زغال سنگ پودر شده که به داخل جعبه آتش دمیده می شود، انرژی حرارتی تولید می کند. 
ایده اصلی سیستم پخت با استفاده از سوخت پودر شده، استفاده از کل حجم کوره برای احتراق سوخت جامد است. برای اینکار زغال سنگ به اندازه یک دانه ریز آسیاب می شود، با هوا مخلوط می شود و در جریان گاز دودکش می سوزد. زیست توده و مواد دیگر را نیز می توان به مخلوط اضافه کرد. زغال سنگ حاوی مواد معدنی است که در طی احتراق به خاکستر تبدیل می شود. نهایتاً خاکستر به عنوان خاکستر پایین و خاکستر بادی حذف می شود. خاکستر پایین در پایین کوره برداشته می شود. این نوع دیگ‌ها در نیروگاه‌های زغال‌سنگ به طور گسترده استفاده می شوند و بخار لازم را برای چرخاندن توربین‌های بزرگ فراهم می‌کنند.

تاریخچه

قبل از پیشرفت‌هایی که منجر به استفاده از زغال‌سنگ پودر شده در صنایع گردید، از این ماده بیشتر در دیگ‌های پخت رنده‌ای استفاده می‌کردند که در آن سوخت به صورت مکانیکی بر روی یک رنده متحرک در پایین جعبه آتش به شکل شن نیمه خرد شده پخش می‌شد. در این روش، هوای احتراق از طریق رنده به سمت بالا دمیده می‌شود که خاکستر سبک‌تر و ذرات کوچک‌تر زغال‌سنگ نسوخته را با خود حمل می‌کند، که برخی از آن‌ها به کناره‌های جعبه آتش می‌چسبند. در سال 1918، شرکت راه‌آهن میلواکی، که بعداً ویسکانسین الکتریک نام گرفت، آزمایش‌هایی را در استفاده از زغال‌سنگ پودر شده در نیروگاه خود در خیابان اونیدا انجام داد. آن آزمایش‌ها به "فرد ال دورنبروک" کمک کرد تا روش‌هایی را برای کنترل باقی‌مانده‌های خاکستر قیری زغال‌سنگ پودر شده با روکش‌های لوله آب تغذیه دیگ ایجاد کنند که دمای سطح دیواره‌های جعبه را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد رسوبات خاکستر به راحتی حذف شوند. آن نیروگاه به اولین نیروگاه مرکزی در ایالات متحده تبدیل شد که از سوخت پودر شده استفاده کرد. 

عملکرد

مفهوم سوزاندن زغال سنگی که به پودر ریز تبدیل شده است از این باور ناشی می شود که اگر زغال سنگ به اندازه کافی ریز ساخته شود، تقریباً به آسانی و کارآمدی گاز می سوزد. نرخ تغذیه زغال سنگ پودر شده توسط کامپیوترها کنترل می شود و با توجه به نیاز دیگ بخار و مقدار هوای موجود برای خشک کردن و انتقال سوخت متفاوت است. تکه های زغال سنگ بین توپ ها یا غلتک های استوانه ای که بین دو مسیر حرکت می کنند، خرد می شوند. سپس زغال‌سنگ خام همراه با هوای گرم‌شده تا دمای 650 درجه فارنهایت (340 درجه سانتی‌گراد) از دیگ به داخل پودرساز وارد می‌شود. همانطور که زغال سنگ در اثر حرکت نورد خرد می شود، هوای گرم آن را خشک می کند و پودر زغال سنگ ریز قابل استفاده را برای استفاده به عنوان سوخت خارج می کند. زغال سنگ پودر شده از پودر ساز مستقیماً به یک مشعل در دیگ دمیده می شود. مشعل، زغال‌سنگ پودری موجود در سیستم تعلیق بادی را با هوای احتراق از قبل گرم شده اضافی مخلوط می‌کند و آن را از نازلی خارج می‌کند که عملکرد آن مشابه سوختی است که توسط یک انژکتور سوخت در یک موتور احتراق داخلی اتمیزه می‌شود. در شرایط عملیاتی، گرمای کافی در ناحیه احتراق وجود دارد تا تمام سوخت ورودی را مشتعل کند.

سید رحیم کیاحسینی