СЖИГАНИЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТОПКАХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОВЫХ НА ТРУБНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Р. С. Прасоловым [32] исследовались золовые отложения, снятые с экранных и фестонных труб пылеугольных парогенераторов ТП-230-Б, работавших на АШ. При осмотре экранов было обнаружено, что отло­жения имеют ярко выраженную трехслойную структуру: первичный сы­пучий золовой слой, затем слегка спекшийся золовой слой, на поверх­ности которого в отдельных /местах заметно образование третьего шла­кового слоя в 'виде стекловидных капель.

Кроме топочных отложений АШ, была ’исследована лабораторная зола ряда исходных топлив: сланца, торфа, антрацита, ирша-бородин - ского, экибастузского, кузнецкого, кемеровского и гусинозерского углей. Зола получена при сжигании указанных топлив в муфеле при 800°С; время сжигания 4—5 ч. Затем полученная зола просеивалась через сито с размером ячеек 200 мкм и остаток на сите подвергался дальнейшему исследованию.

Анализ отложений АШ показал, что они - весьма неоднородны по химическому составу и зависят от места образования в топке и от тол­щины слоя. Основные результаты химического анализа отложений АШ приведены в табл. 8-5.

Таблица 8-5

Спектральный анализ нижнего (сыпучего), промежуточного (спек­шегося) и наружного (оплавленного) слоев отложений подтвердил дан­ные химического анализа и, кроме того, показал, что только в промежу­точном слое отложений наблюдаются такие легкоплавкие элементы, как БЬ, ЕЛ, Аэ, 1п, Т1, Бп, йе, содержание которых составляет от 0,001 до 0,3%.

Рентгеноструктурный анализ показал наличие в топочных отложе­ниях гематита (Ре20з), муллита (ЗА1203-25Ю2), тридимита (БЮг) и глинозема (а—А12Оз). В лабораторных золах обнаружены гематит, арагонит (СаС03), силлиманит (А125Ю5) и аморфный кремнезем (5Ю2); некоторые из этих соединений при температуре более 800°С либо диссоциируют, либо превращаются в фазы, характерные для то­почных отложений. Кроме того, данные рентгеноструктурного анализа позволяют предполагать, что в топочных отложениях имеется значи­тельное количество мелкодисперсного полуаморфного кварца (5Ю2) с размером частиц менее 1 мкм.

Фракционный состав топочных отложений и лабораторной золы опре­делялся методами ситового 'воздушносепарационного, микроскопичес­кого с увеличением в 500 раз (Х500) и электронномикроскопического (X20000) анализов. Данные первых трех анализов дают максимум массового распределения частиц при 6ог = 20-н24 мкм передний размер золовых частиц отложений АШ (7,5 мкм), что согласуется с имеющи­мися литературными данными для летучей золы пылеугольных топок. Однако эти анализы не учитывают субмикроскопических частиц, раз­мер. которых меньше 1—2 мкм.

Поэтому особый интерес представляют результаты электронно­микроскопического анализа (рис. 8-7), из которых видно, что средний размер частиц отложений АШ составляет примерно 0,6 мкм, т. е. на порядок ниже, чем по данным первых трех анализов.

Массовое содержание данной фракции определяется площадью, ограниченной соответствующим отрезком »кривой и осью абсцисс. Масштаб площадей указан на рисунке.

Плотность снятых с экранных труб отложений различной структу­ры составляет для сыпучих отложений - в насыпном воздушно-сухом виде 660—740 кг/м3, для спекшихся и сплавленных отложений 1440—

1950 кг/м3. Отдельные об­разцы плотных отложе­ний, снятые в зоне ошипо­ванного пояса топки, име­ют плотность 2440— 3760 кг/м3. Плотность ла­бораторной золы колеб­лется в пределах 300— 745 кг/м3.

Определить плотность вещества отложений экс­периментально не пред­ставилось возможным, и поэтому была проведена ее расчетная оценка по за­кону аддитивности с уче­том химического и фазо­вого состава отложений. Оказалось, что расчетные значения плотности нахо­дятся в пределах 3000— 3550 кг/м3, за исключени­ем одного очень плотного железистого образца оши­пованного слоя, плотность которого 4700 кг/м3. Пористость отложений составляет для сыпучих отложений 78,5— 81,5%, для спекшихся и оплавленных 43—60% и для плотных отложе­ний ошипованного слоя 13—20%.