КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Виды и состав топлив

Отечественная энергетика развивается за счет строительства электро­станций на органическом и ядерном топливах.

Органическим топливом называют природные горючие вещества, спо­собные активно вступать в реакцию с кислородом и обладающие значитель­ным удельным тепловыделением (на единицу массы или объема). Топливо, используемое паровыми и водогрейными котлами тепловых электростан­ций, а также промышленными котельными, называют котельным топливом. Топливо для ТЭС часто называют энергетическим. Учитывая мощности электростанций, запасы этих топлив должны быть значительны и относи­тельно легко доступны для массового использования. Кроме того, они не должны являться ценным сырьем для других отраслей промышленности.

В качестве топлив для электростанций широко используются: из твер­дых топлив — каменные и бурые угли и отходы их переработки, антрацит и полуантрацит; из жидких — мазут; из газовых — природный и попут­ный газ. В меньшей мере, в силу ограниченности запасов или производ­ства, сжигаются на ТЭС торф и горючие сланцы, стабилизированная нефть и горючие газы промышленности (доменный, коксовый), хотя в отдельных районах страны они могут составлять заметную часть топливного баланса.

В начале XXI века решающая роль в производстве электроэнергии в стране останется за органическим топливом, прежде всего за счет зна­чительной добычи природного газа и углей Западной Сибири. В 1998 году расход топлива электростанциями составил: доля природного газа — 61,8%, разных видов углей — 29,1%, мазута — 8,7%. Доля торфа и сланца составила не более 0,4%. Первое десятилетие XXI века будет характеризоваться пе­реводом ряда действующих электростанций на сжигание твердого топлива и увеличением его доли в топливном балансе.

Твердое и жидкое о р г а, н и ч е с к о е топливо. Эти виды топлив состоят из сложных органических соединений, образованных в основном
пЯтью химическими элементами — углеродом С, водородом Н, серой S, кислородом О и азотом N. В состав топлива входят также влага W и него­рючие твердые (минеральные) вещества, которые после сгорания образуют сухой остаток — золу А. Влага и зола составляют внешний балласт топлива, а кислород и азот — внутренний его балласт. Расчеты по сжиганию топлива вьіполняют на основании его элементного состава, т. е. содержания в топ­ливе (по массе в процентах) химических элементов, а также содержания влаги и золы, которые определяют в лабораторных условиях.

Коксовый остаток

Виды и состав топлив

Летучие Влага. вещества

Горючая часть (кокс)

Негорючая часть (зола)

Рабочая масса

Рис. 3.1. Классификация состава твердого топлива.

В составе исходной массы топлива выделяют несколько видов так на­зываемых расчетных масс (рис. 3.1). Основной является рабочая масса топлива, представляющая процентное содержание химических элементов и негорючих веществ в натуральном топливе, поступающем на электро­станцию:

C4H4 04N4S4#I Wp = 100%. (3.1)

Пары и газы

Поскольку содержание внешнего балласта (Ар 4- W'p) подвержено из­менениям в зависимости от условий хранения и способа добычи топлива, То устанавливают глубину химических преобразований в топливе, т. е. вид угого топлива (бурый, каменный уголь, полуантрацит, антрацит) по про­центному содержанию элементов в безводном и беззольном составе топ­лива. Такими массами являются условно горючая и органическая. Понятие
горючей массы является условным, так как содержащийся в «горючей» мас­се топлива азот не горит, а кислород является окислителем и частично уже находится в соединении с другими горючими компонентами:

Сг + Нг + Ог + Nr + Sr = 100%.

Горючими элементами топлива является углерод С, водород Н, се­ра S. Наибольшей теплотой сгорания на единицу массы обладает водород (120,5 МДж/кг), но его в составе топлив немного. Основным горючим эле­ментом является углерод (34,1 МДж/кг). Сера является вредной примесью: она выделяет при сгорании мало тепла (9,3 МДж/кг), но образующиеся оксиды серы приводят к загрязнению воздуха и развитию сернокислотной коррозии металла котла. По составу горючей массы прослеживается увели­чение доли углерода и уменьшение кислорода по мере старения (повыше­ния качества) топлива. Разделение топлив на виды определяется по теплоте горения горючей массы и по объему выхода из нее летучих веществ при нагреве до 850°С.

Органическая масса характеризует состав исходного вещества, из кото­рого образовалось это топливо. Она отличается от условно горючей исклю­чением из последней колчеданной серы SK (в форме пирита FeS2), попав-^ шей в исходную залежь топлива из внешней окружающей породы. Сухая и аналитическая массы топлива используются при лабораторных анализах. Последнюю часто называют лабораторной массой.

При необходимости пересчета состава топлива с одной массы в другую следует выделить, чем (по составу) отличаются эти массы и в какой из них процентное содержание компонентов будет больше. Так, горючая масса по составу отличается от рабочей на значение внешнего балласта, и все компо­ненты горючей массы на долю этого балласта будут больше (в процентах), чем в рабочей, и наоборот (см. пример 3.3.1), так как за 100% принимается в любом случае 1 кг исходной массы.

Природный газ. Природный газ представляет собой механиче­скую смесь различных горючих и негорючих газов. Основными составля­ющими природного газа являются: метан СЩ (86-95%), тяжелые углево­дороды CmHn (9-4%), азот N2 (5-1%). '

Процентный состав природного газа выражают уравнением

СН4 + ECmH„ + N2 + С02 + H2S + ... = 100%

В котором все составляющие выражены в процентах по объему.

Балластом в природных газовых топливах являются в основном азот и двуокись углерода, содержание которых не превышает нескольких про­центов.

Таблица 3.1. Характеристика структуры котельных топлив

Вид топлив

Горючая часть (Г)

Балласт (Б)

Твердое

Органические соедине­ния, соединения, содер­жащие С, Н, Sopr, а также пирит - FeS2. Г= 25-68%

Влага — Н2О, минераль­ные соединения - Si02, AI2O3, CaO, N9O, СаСОз и др. Б - 32-75%

Жидкое

Углеводороды типа CmHn. Твердые полукоксовые ча­стицы Г=95-96%

Влага — Н20, минераль­ные примеси типа SiO?, AI2O3, V2O4. Б= 4-5%

Газовое (при­родный газ)

Горючие газы — СЩ, ^CnH2n+2, H2S. Г= 91- 99,5%

Негорючие газы — СО2, N2, 02. Б-0,5-9,0%

Примечание:

Г — процентное содержание в топливе горючих со­ставляющих: Б — то же негорючего балласта.

При эксплуатации состав сжигаемого газа определяют эксперименталь­но газоанализаторами. В заключение в табл. 3.1 показана общая структура используемых в энергетике котельных топлив.

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.