КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Общие технические характеристики топлив

К техническим относятся характеристики топлива, которые оказывают непосредственное влияние на работу котла и его оборудование. Они раз­деляются на общие, свойственные всем видам топлив (твердым, жидким, газовым) и специальные, относящиеся к данному виду топлива.

Общими техническими характеристиками топлив являются теплота сгорания, содержание минеральных примесей (зольность), влагосодержа - н11е (влажность) и наличие серы в топливе (сернистость).

Теплота сгорания является важнейшей характеристикой любого топлива, определяющей расход топлива для работы котла (рассмотрена в разделе 3.2).

Зольность определяет содержание минеральных примесей в топ­ливе. Наибольшее количество примесей имеют твердые топлива. Примеси попадают в топливо главным образом при его добыче из окружающих пород земли и состоят главным образом из глины АІ20зх28і02 х 2Н20, силикатов Si02 и железного колчедана FeS2. В их состав, кроме того, входят: сульфаты кальция и железа, окислы различных металлов, фосфаты, щелочи, хлори­ды и т. д. Минеральные примеси горючих сланцев в основном состоят из карбонатов кальция СаСОз и магния MgC03.

При сжигании топлива его минеральные примеси в зоне высоких тем­ператур ядра факела претерпевают ряд превращений, в процессе которых образуется зола. Исходные минеральные примеси и зола различаются не только по химическому составу, но и количественно. У большинства уг­лей минеральная часть на 7-15% больше, чем зольность после сгорания угля. Поэтому понятие зольности топлива А условно. Однако этот термин является общепринятым.

Минеральные твердые примеси в небольшом количестве попадают так­же и в нефть в процессе ее добычи и переходят после переработки нефти в мазут. Зольность мазута обычно составляет не более 0,1%. Природный газ не имеет минеральных твердых примесей, его балласт составляют него­рючие газовые компоненты.

Образовавшаяся зола представляет собой смесь минералов, которые имеют разные температуры плавления (от 800 до 2 700°С). Свойства золы играют большую роль в организации работы парового котла. Часть золы, расплавленной в ядре факела, в условиях турбулентного перемешивания объединяется (слипается) и, становясь крупными тяжелыми частицами, вы­падает в нижнюю часть топочной камеры (шлакоприемник) в виде шлака. Другие расплавленные частицы золы, двигаясь вместе с газами, налипают на настенные топочные экраны и затвердевают на них. Это явление назы­вают шлакованием экранов. Мельчайшие твердые частицы золы подхваты­ваются потоком топочных газов и уносятся из топочной камеры, образуя ■іетучую золу. Последняя загрязняет конвектинные поверхности нагрева, снижая их тепловую эффективность.

Особенностью золы мазута (главным образом сернистого) является на­личие в ней ванадия, V2O4, интенсифицирующего образование плотных отложений на поверхностях нагрева. Окислы ванадия, кроме того, при вы - сокой температуре стенки труб (600-650°С) вызывают коррозию этих по­верхностей. Поэтому в эксплуатации мазутных электростанций принимают меры, предотвращающие развитие интенсивной ванадиевой коррозии.

Влагосодержание (влажность). Влажность, как и зольность топлива, относится к его балласту и снижает теплоту сгорания. Причем влагосодержание более существенно воздействует на теплоценность топ­лива, так как дополнительно требует затрат тепла при горении топлива на превращение влаги в пар.

Влага в твердом топливе разделяется на внешнюю Wmmi и внутрен­нюю WBHT. Первая механически удерживается на поверхности топлива за счет смачивания, и ее количество в натуральном топливе зависит от его фракционного состава: влаги тем больше, чем мельче топливо, а значит, сильнее развита его поверхность. Существенное влияние оказывают на на­личие внешней влаги атмосферные условия, при которых хранится (пере­возится) топливо.

Внутренняя влага связана с органическим веществом топлива, его фи­зическим состоянием (пористость, плотность). Принято внутреннюю влагу называть гигроскопической Wги (см. рис. 3.1). Ее количество более тесно связано с возрастом твердого топлива и уменьшается по мере его старения (в бурых углях W™ = 10-г12%,в каменных углях — 3-8%, а в антрацитах и полуантрацитах — 1,5-2,5%).

В жидком топливе (мазуте) влага присутствует обычно в небольшом количестве (1-3%), а в отдельных случаях (обводненные мазуты) — до 10- 12%, что связано с разогревом вязких мазутов перед их сливом из цистерн высокотемпературным паром путем непосредственного ввода пара в массу мазута.

В природных газах практически нет влаги, газ обезвоживается перед поступлением его в газопровод. Поэтому влагосодержание газа соответству­ет обычному насыщению газового объема водяными парами при темпера­туре и давлении природного газа.

Наличие влаги в топливе, снижая теплоценность топлива, ведет к уве­личению его расхода и, таким образом, увеличению поступления влаги в котел. При этом растут объемы продуктов сгорания, увеличиваются по­тери теплоты с уходящими газами, расход энергии на размол (подготовку) топлива и удаление продуктов сгорания. Повышенная влажность твердо­го топлива затрудняет нормальное его движение по топливному тракту за счет потери сыпучести, в зимнее время дополнительно появляется явление смерзаемости топлива. В газовом тракте при наличии увлажненного пото­ка газов развиваются коррозионные процессы, а также расширяется область липких отложений на низкотемпературных поверхностях нагрева.

С е р о с о д с р ж а н и е (с е р н и с т о с т ь). Сера имеет невысокую теп­лоту сгорания, а продукты се сгорания (оксиды серы SO2 и SO3) оказывают чрезвычайно вредное воздействие на окружающую среду и рабочие органы и поверхности котельной установки.

Сера в твердом топливе находится частично в составе органической массы (см. рис. 3.1), в горючей массе — в форме сульфата железа (кол­чедана — FeS2), а также входит в минеральную часть (в виде сульфатов типа CaSC>4, Na2SC>4 и т. п.). Последняя полностью окислена и в процес­се горения не участвует. Содержание органической и колчеданной серы в твердом топливе находится в пределах 0,3-6%.

В мазуте, сера присутствует главным образом в со, ставе сероорганиче - ских соединений и в меньшей части в форме сероводорода и элементарной серы, растворенной в углеводородных смесях. По содержанию серы топ­ливные мазуты разделяются на сернистые (при 5Р от 0,5 до 1,5%) и высо­косернистые (при 5Р от 1,5 до 3,5%>).

В природном газе сера присутствует в основном в форме газообраз­ного сероводорода H2S, количество которого достигает в отдельных случа­ях 0,8%) объема газа.

Приведенные характеристики топлива. С увеличением бал­ласта уменьшается горючая часть топлива и одноврем/енно снижается его теплота сгорания. Для обеспечения заданной паропроизводительности кот­ла при этом потребуется увеличить расход топлива, а значит еще более увеличится поступление балласта в котел. Поэтому процентное содержа­ние влаги и золы в 1 кг топлива еще не является достаточной мерой их расхода через котел и выброса затем в окружающую среду. Более полную характеристику соотношения массовых расходов при сжигании различных топлив дает выраженное в процентах содержание химических элементов и балласта, отнесенное к 1 МДж низшей теплоты сгорания топлива, кото­рое называют приведенной характеристикой.

В практике пользуются тремя характеристиками — приведенными влажностью, зольностью и сернистостью (% кг/МДж), которые определяют по формулам:

= = = (3.13)

Ц/н Ц/н Ц/н

Так, при одинаковом исходном содержании серы 5Р = 3% в 1 кг мазута (Qn = 39 МДж/кг) и бурого угля ((3Р=Т2 МДж/кг), приведенная сернистость будет составлять у мазута Sn = 0,077%, а у бурого угля Sn -- 0,25%. Отсю­да следует, что при одинаковой мощности парового котла выброс оксидов серы с уходящими газами на буром угле будет в 3,25 раза больше.

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Требования к котельной (топочной) на твердом топливе: основные нюансы от специалистов компании Статус 24

Проектирование и сборка составляющих для системы обогрева должна быть четко согласовано со строительными стандартами к отопительным помещениям.

ТТ котлы, электричество и тепловой насос, как альтернатива газу.

Тарифы на центральное отопление постоянно растут, оплата этой коммунальной услуги отнимает большую часть платежей семьи. Отличным выходом может стать выбор альтернативного источника тепловой энергии, который должен стать энергосберегающим, недорогим и …

Подбор мощности твердотопливного котла.

Наиболее важным параметром, от которого зависит удобство и комфорт использования котла, является его мощность. Неправильно подобранная мощность грозит Вам целым рядом проблем и неудобств. Самой распространенной ошибкой является недостаточная мощность

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.