Роль котлов в промышленной теплоэнергетике
Изменение зольности топлива
Отрицательное влияние зольности на работу котла:
1. С ростом зольности снижается содержание горючих веществ в топливе, следовательно, снижается удельная теплота сгорания топлива, а значит, растет расход топлива;
2. Низкая полнота сгорания;
3. Происходит загрязнение поверхностей нагрева, следовательно, снижается коэффициент теплопередачи, поэтому снижается количество теплоты, отдаваемое газами, а значит, растет температура уходящих газов;
4. Истирание труб поверхностей нагрева золовыми частицами;
5. Повышается нагрузка на систему шлакозолоудаления.
Ар, _ %
60
40
20
Торф Б. У. К. У. Ант.
Выход летучих веществ.
Если топливо нагреть, то при X < 105?С происходит испарение влаги, но никаких изменений органической части топлива не происходит. А при X > 105?С органические соединения
Коксовый остаток |
Термически неустойчивы и разлагаются на летучие вещества и косовый остаток. q ^"--ч. летучие вещества:
Твердая частица |
Состав летучих веществ:
1. Горючие газы (СО = 5-10%, Н2 = 10-30%, СН4 = 20-40%),
2. Негорючие газы (СО2 = 10%, N = 10%, О2 = 5%.
Выход летучих веществ определяют по убыли массы навески при ее нагреве Без доступа воздуха: Аш.
Vа =■ |
Уб
- • 100%, выход летучих веществ на аналитическую массу топлива.
Аш
Время нагрева составляет 7 минут, нагрев осуществляется до 850?С.
На горючую массу топлива выход летучих веществ определяется по формуле:
100
Vг = Vа •-
100 - - Аа
С увеличением геологического возраста топлива Уг снижается. У", % ^ач. вых., ?С |
Коксовый остаток.
После выхода летучих веществ остается коксовый остаток, который состоит из углерода и
Минеральной части топлива.
Пары Н2О |
Летучие вещества |
Кокс |
||||
W |
Н |
N |
О |
С |
Б |
А |
Г Орючая часть |
||||||
Рабочая масса топлива |
||||||
Состав кокса:
1. Сг ~ 96%
2. (О + N + Б + Н)г ~ 4%
Спекаемость углей.
Спекаемость углей - это способность углей образовывать прочный кусковой кокс. Особенности:
При нагреве топлива до 350-400?С, оно размягчается и затвердевает.
Спекаемость оценивают по толщине пластичного слоя
Пластометр:
В пластометр засыпают 100г угля, нагревают и производят замеры.
Исходный слой топлива
У |
Размягченный слой
Затвердевший слой
По шкале ВТИ кокс делят: 1. Поршкообразный (У = 0); 2. Слипшийся (У~0); 3. Спекшийся; 4. Сплавленный; 5. Сильносплавленный; У 6. Сильносплавленый вспученный. |
= 5-25, мм |
Порошкообразный кокс (У = 0) |
Порошкообразный кокс (У = 0) |
Кокс сплавленный (У = 5-25, мм) Теплота сгорания топлива. Теплота сгорания топлива - количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. 1. Высшая теплота сгорания топлива |
При изменении зольности: |
Р |
100 - А2 100 - А, |
0Р н 2 = 0Р н1 • |
Г |
Теплоту сгорания определяют по тепловыделению в калориметре при сжигании навески топлива в стандартных условиях: 0А = к кон - ^ нач ) Б ~ |
Ш.. |
КДж Wp п Нр А Он2О =--------- + 9 |
КгН 2О |
100 |
100 кгтоплива |
Кг |
КДж |
О вр = 339 • Ср +1030 • Нр +109 • (Б - 0)р |
- формул Менделеева. |
Кг |
На практике целесообразно сжигать топливо с характеристикой кокса “порошкообразный” и “слипшийся”. |
Ант., уголь класса Т |
Торф, Б. У., молодой К. У. |
К. У. |
О2 |
О2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Торф.
Виды:
I. По месту залегания:
1. Низинный (на болотах);
2. Верховой (боле высокие осушенные места);
3. Смешанный.
II.По форме добычи:
1. В брикетах;
2. Фрейзерный (крошка).
Состав: Ср = 30%, Нр = 4%, Б = 0, 1%, N = 1%, О2 = 15%, = 35%, А = 5%, Уг = 70%,
Д. р = 11 ^Зж
Кг
Бурый уголь.
Признаки:
1. Бурый цвет;
2. Ург > 40%;
3. О, р < 24 ^.
Кг
Особенности:
1. Высокая влажность (классы влажности: Б1^ > 40%), Б2^ = 30-40%), Б3^ < 30%));
2. Высокая зольность Ар > 20%;
3. Низкая Qнр = 10 - 16 МДж ;
Кг
4. Малая механическая прочность.
Каменные угли.
Признаки:
1. Серый цвет;
2. Ург > 9%;
100 Л/ГТТ
3 Q р-------------- > 24 МДж
3. Qв 100- Ар > 24 .
Особенности:
1. Низкая влажность;
2. Низкая зольность;
3. Высокая механическая прочность.
Каменные угли классифицируют по выходу летучих веществ и характеристике коксового остатка:
№ |
Марка |
Обозначение |
Уг, % |
У, мм |
Кокс |
|
1 |
Длиннопламенный |
Д |
> 40 |
- |
От порошкообразного до слипшегося |
|
2 |
Г азовый |
Г |
35-40 |
5 |
Сплавленный |
|
3 |
Жирный |
Ж |
25-35 |
> |
К |
Сплавленный |
4 |
Коксовый |
К |
6-20 |
Сплавленный |
||
5 |
Отощенный Спекающийся |
ОС |
17-25 |
1 |
Г |
Сплавленный |
6 |
Слабоспекающийся |
СС |
1 |
5 |
Сплавленный |
|
7 |
Тощий |
Т |
9-17 |
- |
От порошкообразного до слипшегося |
В энергетике сжигают угли марок 1, 2, 6, 7. |
Антрацит.
Признаки:
1. Черный цвет;
2. Ург < 9%; |
?
МДж
3. Овг > 30
Кг
Состав: Ср = 65%, Нр = 1, 5%, Б = 3%, N = 1%, О2 = 2%, W = 7%, А = 22%, Уг = 4%,
0, Р = 23 МДЖ
Кг
Антрациты классифицируют по размеру кусков:
Марка |
Обозначение |
Гїк, мм |
Плита |
АП |
> 100 |
Крупный |
АК |
50-100 |
Орех |
АО |
25-50 |
Мелкий |
АМ |
13-25 |
Семечко |
АС |
6-13 |
Штыб |
АШ |
< 6 |
Рядовой |
АР |
Неограниченно |