ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО И ЕГО КЛАССИФИКАЦИЯ

Энергетическим топливом называются горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения в промышленных целях больших количеств тепла. Основными его видами являются органические топлива: торф, горючие сланцы, угли, природный газ, продукты переработки нефти.

По способу получения различают природные и искусственные топли­ва. К природным относятся натуральные топлива: уголь, сланцы, торф, нефть, природные газы. Из твердых топлив к искусственным относятся кокс, брикеты угля, древесный уголь; из жидких — мазут, бензин, керо­син, соляровое 'масло, дизельное топливо, из газовых — газы доменный, генераторный, коксовый, подземной газификации.

Торф, бурые угли, каменные угли и антрациты образовались в процессе последо­вательной углефикации отмершей растительной массы.

По исходной материнской органической массе и условиям, при которых происхо­дили процессы углеобразования, различают два крайних типа углей: гумусового и сап­ропелевого происхождения.

Первым типом исходного углеобразующего вещества является ежегодно отмираю­щая многоклеточная наземная растительность, скапливающаяся в заболоченных местах. Под слоем воды, препятствующей свободному доступу воздуха, эта масса подвергалась преобразованиям: в ней происходило разложение органической массы и последующее превращение продуктов ее распада, а также синтез с образованием новых веществ. В процессе этих преобразований содержание углерода повышалось, а кислорода, водо­рода и азота — уменьшалось.

Эти процессы протекали в различных условиях (температура, давление, среда), а следовательно, и с различной интенсивностью. Поэтому степень углефикации топлив, под которой понимают освобождение от наиболее непрочных содержащих кислород компонентов и обогащение углеродом, различна. Степень углефикации, т. е. химического старения, твердого топлива не всегда соответствует его геологическому возрасту, под которым понимается период времени процесса углеобразования.

Начальные стадии биохимических процессов, процессов разложения и окисления называются оторфянением. Эти процессы протекают в основном за счет наличия кис­лорода, входящего в состав клетчатки (целлюлозы), содержание которой в древесине доходит до 70%, и межклеточного вещества — лигнина. Наиболее легко разлагается клетчатка. Продукты ее разложения в значительной мере рассеиваются в виде выде­лившихся газов, или, растворяясь, уносятся почвенными водами. Из компонентов органического вещества многоклеточных растений лигнин наиболее стойкий к биохи­мическим реакциям, но весьма нестоек к окислительным процессам. В древесине лигнин содержится в количестве от 20 до 30%.

В процессе оторфянения лигнин переходит в лигнинные кислоты. При этом пони­жается содержание кислорода и повышается содержание углерода, образуется темно­бурая масса. В этой массе, называемой торфом, содержатся также остатки неразло - жившихся частей растений — листьев, стеблей.

Торф, получаемый из верхних слоев залежей, слаборазложившийся, волокнистого строения с малой объемной массой. Наиболее высокая степень разложения достигается в торфяных залежах, образовавшихся в низинных болотах.

В процессе дальнейших преобразований из торфяной массы образовывались б у - р ы е угли. При этом лигнинные кислоты в буроугольной стадии превращаются в гу­мусовые кислоты '(гумус — перегной). Из бурых углей далее образуются каменные угли и антрациты. Лигнин является главным углеобразователем углей гумусового типа. По типу соединений он принадлежит к углеводородам. Сравнительно малым со­держанием водорода в лигнине объясняется умеренное содержание последнего в гуму­совых углях.

Второй тип исходного вещества образуется в заливах, озерах, лиманах, в за­стойных водоемах мелководных морей. Отмирающие микроскопические растительные и животные организмы, оседая на дно, образуют ил, состоящий преимущественно из органических веществ. Растительная часть исходного вещества состоит в основном из примитивных одноклеточных водорослей. Из-за отсутствия межклеточного вещества основным углеобразователем является жировое вещество, содержащееся в клетке, что ведет к значительному повышению содержания водорода в углях сапропелевого про­исхождения. Лигнина в нем обычно мало. Под водой при слабом доступе воздуха в условиях длительного воздействия микроорганизмов в этой органической массе про­текали процессы углефикации. Первичное образование — гниющий ил (сапропел) пред­ставляет собой торфяную стадию сапропелитов. Дальнейшая углефикация приводит к образованию сапропелевых углей. Буроугольная стадия этих углей носит название богхедов.

Встречаются также угли смешанного происхождения с преобладанием гумусового или сапропелевого материала. К твердым топливам этого класса относятся также г о - рючие сланцы, представляющие собой твердые минеральные породы (глинистая или мергелевая масса), пропитанные нефтеподобными органическими веществами сап­ропелевого происхождения.

Естественное жидкое топливо — сырая нефть — является смесью органических соединений, главным образом различных углеводородов, и включает в себя некоторое количество жидких. кислородных, сернистых и азотистых соединений, растворенный парафин и смолы.

Наиболее достоверной теорией происхождения нефти считается теория органиче­ского происхождения, согласно которой нефть произошла из сравнительно устойчивых к химическим и биохимическим реакциям органических соединений, главным образом из белков, которые образовались как продукты разложения растительных и животных организмов, оседавших на морское дно и подвергавшихся действию различных биохи­мических и геологических процессов.

Нефть в основном перерабатывается с извлечением более легких фракций: бензина, лигроина, керосина, газойля. Общий выход светлых нефтепродуктов в зависимости от качества исходной нефти составляет 40—60%. Остающийся после переработки тяжелый остаток — мазут — используется как энергетическое топливо.

Минеральные примеси в мазуте в основном представляют собой водорастворимые соли, которые входят в состав исходной нефти и попадают в нее с буровой водой. При переработке нефти содержащиеся в ней минеральные примеси концентрируются в более тяжелых фракциях. Состав примесей в мазуте различен и зависит от качества исходной нефти и метода ее переработки.

Газовое топливо — природный и искусственный газ — является физи­ческой смесью горючих и негорючих газов, содержащей некоторое количество примесей в виде водяных паров, а в некоторых случаях пыли и смолы.

Природные газы образовались одновременно с нефтью. Значительная часть более тяжелых составляющих их растворена в нефти, а часть, состоящая в основном из более легких компонентов, скапливается над уровнем нефти. Благодаря большой проникаю­щей способности природные газы перемещаются в пористых горных породах на боль­шие расстояния от места своего образования и, накапливаясь, образуют чисто газовые месторождения.

Основная выработка электрической и тепловой энергии в СССР производится на твердом топливе.

Характеристики и состав твердого топлива, в том числе выход лету­чих, спекаемость кокса, оказывают сильное влияние на процесс горения угля. С увеличением выхода летучих и содержания в них более реакци­онноспособных газов воспламенение топлива становится легче, а кокс благодаря большей 'пористости получается более реакционноапособным.

По этим свойствам каменных углей проводят их классифика­цию. Ископаемые угли подразделяются на три основных типа: бурые, каменные угли и антрацит.

Бурые угли. Согласно данным ВТИ [Л. 1] к бурым углям марки Б относят угли с неспекающимся кожсом и высоким выходом летучих, обычно более 40%, и с высшей теплотой сгорания рабочей массы без - зольного угля

(2® ~оо 1 - << 23,68 МДж/кг (5700 ккал/кг).

Бурые угли характеризуются высокой гигроскопической и в боль­шинстве случаев высокой общей влажностью, пониженным содержанием углерода и 'повышенным содержанием кислорода по сравнению с камен* ными углями. Вследствие сильной балластированности золой (Лр=1Г5— 26%) и влагой (№р=20—35%) низшая теплота сгорания бурых углей пониженная <2рн= 10,6—15,9 МДж/кг (2)500—3800 ккал/кг).

По содержанию влаги бурые угли разделены на три группы: Б1 — с содержанием влаги №^^40%; Б2—№р=30—40%; БЗ—№р<с30%. Эти угли на воздухе легко теряют влагу и механическую прочность, превращаясь в мелочь, и склонны к самовозгоранию.

Каменные угли. К каменным углям относят угли с высшей теплотой сгорания рабочей массы беззольного угля

ФР—122— > 23,88 МДж/кг в юо — Ав 1

И с выходом летучих более 9%'. Основная масса их спекается. Часть их с выходом летучих больше 42—45% (длиннопламенные) и менее 17% (тощие) не спекается.

Каменные угли обладают относительно меньшим балластом: Лр=5—15%, 5—10%! и более высокой теплотой сгорания фрн=

= 23—27,23 МДж/кг (5500—6500 ккал/кг).

В СССР для каменных углей ГОСТ принята классификация, в осно­ву которой положены значения выхода летучих и характеристика коксо­вого остатка (табл. 1-1).

Таблица 1-1

Характеристики каменных углей

Марка углей

Обозначение

Выход летучих ве­ществ на горючую массу, %

Характеристика нелетучего осгатка

Длиннопламенный

Д

36 и более

От порошкообразного до сла­бое пекшегося

Г азовый

Г

35 и более

Спекшийся

Газовый жирный

Гж

Более 31 (до 37)

То же

Жирный

Ж

24—37

Коксовый жирный

Кж

25—33

П ’

Коксовый

К

17—33

»

Отощенный спекающийся

Ос

14—27

Тощий

Т

9—17

От порошкообразного до сла - боспекшегося

Слабоспекающийся

СС

17—37

От порошкообразного до'сла - боспекшегося

Угли с высокой степенью углефикации (Сг=90—93%), с малым выходом летучих (Уг=2—9%) и с теплотой сгорания (?б<34,7 МДж/кг (8300 ккал/кг), несколько меньшей, чем у тощих углей, относят к антра­цитам. Угли, промежуточные между каменными и антрацитами, относят к полуантрацитам, выход летучих Уг=5—10%, а теплота сгорания не­сколько больше, чем у антрацитов.

Как видно из табл. 1-1, с увеличением степени углефикации топлива выход летучих уменьшается. Это происходит в основном из-за уменьше­ния содержания кислорода, что обусловливает увеличение теплоты сго­рания на горючую массу.

Угли опекающихся 'марок К, а также в значительной части марок КЖ и ОС, Г и! ГЖ используются для коксохимической переработки. Энергетическими являются топлива марок АШ, Т и Д, бурые угли, от­ходы обогащения коксующих углей.

Каменные и бурые угли классифицируют также по размерам кусков согласно табл. 1-2.

Таблица 1-2

Классификация углей по размеру кусков

Наименование

Обозначение

Размер кусков,

Мм

Наименование

Обозначение

Размер кусков, мм

Плита

П

Более 100

Семячко

С

6—13

Крупный

К

50—100

Штыб

Ш

Менее 6

Орех

О

25—50

Рядовой

Р

Не ограничен

Мелкий

М

13—25

СССР располагает запасами практически всех видов органического топлива: угля, нефти, природного газа, торфа и сланцев. Каменные угли добываются в Донецком, Кузнецком /(Западная Сибирь), Карагандин­ском '('Казахская ССР) и 'Печорском бассейнах, в Экибастузском (Ка­захстан), Кизеловском (Урал) и ряде месторождений на Дальнем Во­стоке, в Сибири, Забайкалье и Закавказье. Большие месторождения антрацитов находятся в Донецком бассейне и на Урале.

Основные эксплуатируемые месторождения бурых углей в СССР располагаются в районах Подмосковья, Челябинска и Богословска на Урале, Караганды и Чимкента (Казахстан), Восточной Сибири, в Чи­тинской области, на Дальнем Востоке, в Средней Азии. Запасы бурых углей имеются в Канско-Ачинском бассейне (Центральная Сибирь), которые благодаря условиям открытой добычи и сравнительно высокой калорийности являются одним из наиболее дешевых топлив.

Торф является химически и геологически наиболее молодым иско­паемым твердым топливом и обладает высоким выходом летучих (1/г=70°/о), высокой влажностью (№р=40—50%), умеренной зольно­стью (Лс = 5—10%), низкой теплотой сгорания (Зрп=8,38—10,47 МДж/кг (2000—2500 ккал/кг). Как наиболее дешевый по добыче широко при­меняется фрезерный торф. Большие запасы торфа имеются в Ленин­градской, Калининской, Ивановской, Горьковской и Кировской областях, в Белорусской ССР, на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Сланцы. В Эстонской ССР большое значение имеют горючие слан­цы, добываемые открытым способом. Месторождения горючих сланцев находятся также в Куйбышевской, Саратовской, Ульяновской и Ленин­градской областях. Зольность сланцев очень большая и доходит до Др=бО—60%, влажность также повышенная №р=15—20%. Вследствие большого балласта их теплота сгорания низкая (Зрн=5,87—10 МДж/кг (1400—2400 ккал/кг) при высокой теплоте сгорания горючей массы (2ГН=27,2—33,5 МДж/кг (6500—8000 ккал/кг). Высокое содержание водорода в горючей массе Нг=7,5—9,5% обусловливает большой выход летучих у сланцев, достигающий 80—90%, и их легкую воспламеня­емость.

Топливо с высокой зольностью и влажностью вследствие большого содержания внешнего балласта целесообразно использовать вблизи места его добычи для уменьшения непроизводительных транспортных расходов на перевозку большой массы золы и влаги. В этом смысле такие топлива 'принято называть местными. К ним, в частности, отно­сятся некоторые бурые угли, как, например, подмосковные, башкирские, украинские, торф и сланцы.

Мазут. Из жидких топлив в энергетике используется мазут трех марок — 40, 100 и 200. Марка определяется предельной вязкостью, со­ставляющей при 80°С для мазута 40 — 8,0; для мазута 100—15,6; для мазута 200 — 6,5—9,5 град. уел. вязкости (°УВ) при 100°С.

В мазуте содержится углерода 84—86% и водорода—11 —12%, содержание влаги не превышает 3—4%, а золы — 0,5%. Мазут имеет высокую теплоту сгорания (Зрн=39,38—40,2 МДж/кг (9400— 9600 ккал/кг).

По содержанию серы различают малосернистый мазут £р<с;0,5%, сернистый — 5р до 2% и высоко-сернистый 5р до 3,5%; по вязкости — маловязкий и высоковязкий, содержащий смолистые вещества и пара­фин. Наиболее вязкие сорта мазута имеют температуру застывания 25—Зб^С. В связи с этим при сжигании применяется предварительный нагрев вязких мазутов до температуры 80—120°.

При сжигании наибольшие трудности вызывают содержащиеся в мазуте окислы щелочных металлов и ванадия, снижающие температуру размягчения золы, так как размягченная зола мазута, оседая на поверх­ности нагрева, образует плотные отложения. Окислы ванадия способст - вуют коррозии поверхностей нагрева, находящихся в условиях высоких температур. Наиболее высококачественной, малосернистой является нефть, добываемая в Бакинском, Грозненском и Эмбинском районах. Минеральные примеси нефти Кавказа практически не содержат ванадия.

Мощные месторождения находятся в районах Сызрани, Бугурусла - на и Ишим(баева, но они дают нефть с большим содержанием серы и парафина. В последние годы открыты и функционируют нефтегазонос­ные источники в Западной Сибири.

Природный газ. Большое значение в топливном балансе СССР имеют природные газы, представляющие собой смесь углеводородов, сероводорода и инертных газов: азота и углекислоты. Основной горючей составляющей природных газов является метан (от 80 до 98%), что обусловливает их высокую теплоту сгорания. В них инертных газов содержится немного: 0,1—0,3%С02 и 1 —14% N2.

Теплота сгорания сухого природного газа (Зсп=33,52—35,61 МДж/м3 (8000—8500 ккал/м3).

Природный газ в первую очередь расходуют на коммунальные нужды. Поэтому тепловые электростанции несут роль буфера, сглажива­ющего небаланс между поступлением газа и его расходованием на ком­мунальные нужды. Этот небаланс особенно увеличивается в зимнее время. В летнее время ряд электростанций работает на природном газе, а зимой на резервном топливе — угольной пыли или мазуте.

Как основное (единственное) топливо газ используется только на электростанциях, расположенных в непосредственной близости от газо­вого месторождения.

Природный газ является дешевым и высококачественным топливом, поэтому транспортируется по трубопроводам на большие расстояния. Эффективно эксплуатируются месторождения природного газа: Став­ропольское (Северный Кавказ), Дашавское (Западная Украина), Ше - белинское (район Харькова), Саратовское, Ухтинское (Северный Урал) и др.

Твердые и жидкие топлива представляют собой сложные соедине­ния горючих элементов, молекулярное строение которых еще недоста­точно изучено, и включают в себя минеральные примеси и влагу. Эле­ментарный химический анализ этих топлив не раскрывает химической природы входящих в них соединений и поэтому не может дать достаточ­но полного представления об их свойствах, но позволяет рассчитать тепловой и материальный баланс горения топлива. Соответственно сте­пени углефикации содержание углерода в органической массе топлив увеличивается, а кислорода и азота уменьшается, что способствует повышению энергетической ценности топлива (табл. 1-3).

Химический состав газообразных топлив, представляющих собой простые смеси, определяют полным газовым анализом и выражают в процентах от их объема.

Теплота сгорания и плотность сухой массы газов, входящих в со­став газообразного топлива, приведены в табл. 1-4.

Таблица 1-3

Срэдний состав органической массы твердого и жидкого топлива, %

Топливо

Состав органической массы, %

Высшая теплота сгорания органической массы

С®

Н®

О°

МДж/кг

Ккал/кг

Древесина

50

6

43

1

18,86—20,1

4500—4800

Гумусовые образова­ния:

Торф

53—60

6—5,5

39—33

2

21,4—24,7

5100—5900

Бурые угли

62—79

6—4

27—17

1,5

26,4—30,2

6300—7200

Каменные моло­

75—83

6—5

9—7

1,7

31,4—34,8

7500—8300

Дые угли

Каменные жирные угли

83—90

5—4

7—5

1,7

34,36—36,45

8200—8700

Антрациты

93—97

3—1

3—1

0,8

33,73—35

8050—8350

Сапропелиты:

Богхеды

74—77

11—10

14—12

0,3

36—36,87

8600—8800

Горючие сланцы

60—75

10—8

10—8

0,3—1,2

29,3—37,7

7000—9000

Нефть

85—87

13—11

2—0,5

0,05—0,2

44—46,1

10 500—11 000

В табчице через С, Н, О и N обозначены нпвалия составтяющих органической массы толлива: углеро да, водорода, кислорода и азота, индексом «О» —органическая масса.

Таблица 1-4

Характеристика газов» входящих в состав газообразного топлива

Наименование

Обо-

Значе­

Ние

Плот­

Ность,

Кг/м*

Теплота

Сгорания

Наименование

Обо­

Значе­

Ние

Плот­

Ность,

Кг/м»

Теплота

Сгорания

МДж/м*

Ккал/м3

МДж/м»

Ккал/ м1

Водород

Н2

0,090

10,8

2579

Метан

СН4

0,716

35,85

8555

Азот элемен­

И2

1,251

Этан

С2Нб

1,342

63,8

15 226

Тарный

Пропан

Од

1,967

91,3

21 795

Азот воздуха (с

N2

1,257

Бутан

С4Н10

2,593

118,74

28 338

Примесью ар­

Пентан

С5н12

3,218

146,2

34 890

Гона)

Этилен

С2н4

1,251

59,1

14 107

Кислород

02

1,428

Пропилен

СзН,

1,877

86,07

20 541

Окись углерода

СО

1,250

12,65

3018

Бутилен

С4Н8

2,503

113,6

27 111

Углекислота

Со2

1,964

Бензол

С. нв

3,485

141,5

33 528

Сернистый газ

Бо2

2,858

Сероводород

НгБ

1,520

23,4

5585

Топливо в том виде, в каком оно поступает к потребителю, назы­вается рабочим, а вещество, составляющее его, — рабочей массой. В эле­ментарный химический состав его, выражаемый следующим образом:

СР-[-Нр + Ор-|^р + 80рр+к + ^Р + «7Р= 1000/о, (1.-1)

Входят горючие вещества: углерод С, водород Н, сера 3, а также кисло­род О и азот N. находящиеся в сложных высокомолекулярных соеди­нения^. Топливо содержит негорючие минеральные примеси, превра­щающиеся при сжигании топлива в золу А и влагу \Л

Минеральные примеси и влажность одного и того же сорта топлива в разных районах его месторождения и различных местах могут быть разными, а также могут изменяться при транспортировке и хранении. Более постоянным является состав горючей массы топлива. Имея в ви­ду это обстоятельство, для сравнительной теплотехнической оценки раз­личных сортов топлива ввели условные понятия сухой, горючей и органической массы, составляющие которых, выраженные в про­центах, обозначаются теми же символами, что и рабочая масса, но соответственно с индексами «с», «г» и «о» вместо индекса рабочей мас­сы «р».

Твердое топливо с установившейся в естественных условиях влаж­ностью называется воздушно-сурсим. Проба такого топлива, посту­пающего для лабораторного анализа, носит название аналитической лробы топлива. Ее элементарный химический состав записывается

TOC o "1-5" h z са + на + Оа + Ыа + Б0ар+К + Аа 4- Ж* = 100 о/0. (1-2)

Сухой называется обезвоженная масса рабочего топлива

С° + нс + Ос + N° + э;+к + Лс = 100%- (1-3)

Безводная и беззольная масса топлива называется горючей:

Сг+нг+ог+мг+з;+к = 100 о/о. (1-4)

Исключение из горючей массы колчеданной серы приводит к орга­нической массе топлива

С°4-Н° + 0°-|-№ + 5°р= 100 «/о - (1-5)

Пересчет состава топлива с одной массы на другую, более обога­щенную горючими, производится определением количества отдельных элементов заданной массы в процентах от количества содержащейся в ней массы, на которую делается пересчет.

Так, для пересчета с рабочей на сухую массу следует определить количество отдельных элементов рабочей массы, например углерода

^■^о» кг/кг^ , в процентах от количества содержащейся в ней сухой

(оо—, п массы I——, кг/кг ). Следовательно, для пересчета содержания угле­рода с известной рабочей массы топлива на сухую массу Сс, %, можно записать:

Сс=------- Ср/1—---- 100 = ———Ср. (1-6)

(100 — и*)/100 100 — Е7р 4 '

Пользуясь пересчетным коэффициентом 10д100^р » можно определить
величину и других составляющих элементов сухой массы по величине соответствующего элемента в рабочей массе.

Состав горючей массы при известном составе рабочей определяется по количеству отдельных элементов рабочей массы, например, водо­рода Нр/100 кг/кг, в процентах от количества содержащейся в ней го-

Г юо— (Лр-ь^р) . т р рючеи массы щд —, кг/кг » т - е

100

Нг =

100 = нр

100 —(Лр + №р)

100 — (Лр+ 1Гр)100

Нр/юо

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО И ЕГО КЛАССИФИКАЦИЯ

(1-7)

 

Пересчетный коэффициент с рабочей на органическую массу равняет­ся -- —— , а с рабочей на массу аналитической пробы —

100 — (Бр - Мр + И? р)

100 — тг*

100 — №р'

Таблица 1-£

Коэффициенты пересчета состава твердого топлива с одной массы на другую

Заданная масса топлива

Искомая масса топлива

Рабочая

Сухая

Горючая

Рабочая

1

100

100

А

1

О

О

100—гр—лр

Сухая

100—

1

100

100

I

О

О

Г орючая

100—№р—Ар 100

100—Ас 100

1

При пересчетах на массу, менее богатую горючими, можно пользо­ваться обратными величинами тех же пересчетных коэффициентов. Ко­эффициенты для пересчета состава топлива с одной массы на другую сведены в табл. 1-5.

Основной горючей составляющей топлива является углерод, го­рение которого обусловливает выдёление основного количества тепла. Теплота сгорания аморфного углерода 34,4 МДж/кг (8130 ккал/кг).

Водород является вторым по значению элементом горючей мас­сы топлива, его содержание в горючей массе твердых и жидких топлив колеблется от 2 до 10%. Много водорода содержится в природном газе, мазуте и горючих сланцах, меньше всего — в антраците. Теплота сгора­ния водорода в водяной пар — 10,8 МДж/м3 (2579 ккал/м3).

Кислород и азот в топливе являются органическим балла­стом, так как их наличие уменьшает содержание горючих элементов в топливе. Кроме того, кислород, находясь в соединении с водородом или углеродом топлива, переводит некоторую часть горючих в окислив­шееся состояние и уменьшает его теплоту сгорания. Содержание кисло­рода велико в древесине и торфе. Азот при сжигании топлива в атмос­фере воздуха не окисляется и переходит в продукты сгорания в свобод­ном виде.

Сера 3, %, может содержаться в топливе в трех видах: органиче­ская Бор, колчеданная 5К и сульфатная 8С:

5 = 80р + 8к+8с. 0'8)

Органическая сера входит в состав сложных высокомолекулярных органических соединений топлива. Колчеданная сера представляет со­бой ее соединения с металлами, чаще с железом (ИеЭг — железный колчедан), и входит в минеральную часть топлива. Органическая и кол­чеданная сера Эор+к при горении топлива окисляется с выделением теп­ла. Сульфатная сера входит в минеральную часть топлива в виде суль­фатов СаЭ04 и Ре£Ю4 и поэтому в процессе горения дальнейшему окис­лению не подвергается. Сульфатные соединения серы при горении пере­ходят в золу. В горючую массу топлива входят Э0р и Эк, которые при сгорании топлива переходят в газообразные соединения 802, и в не­большом количестве 50з.

Таблица 1-6

Элементарный химический состав горючей массы различных видов твердого и жидкого топлива

Топливо

Состав горючей массы, %

Сг

Нг

Ог

Ыг

5гор + к

Древесина

51

6

42,6

0,5

_

Торф

58

6

33

2,5

0,5

Бурый уголь

64—77

4—6

15—25

1

0,5—7,5

Каменный уголь:

Длиннопламенный

75—80

5—6

10—16

1,5

0,5—7

Тощий

88—90

4—4,5

3—4

1,5

1—3

Антрацит

90—93

2—4

2—4

1

0,5—2

Горючие сланцы

60—75

7—9

10—17

1

5—15

Мазут

86—88

10—10,5

0,5-

-0,8

0 сл

1

Со

Содержание серы в твердых топливах обычно невелико. В нефти •сера входит в состав неорганических соединений, в природных газах она практически отсутствует, в попутных газах некоторых нефтяных место­рождений содержится немного серы в виде сероводорода НзБ и серни­стого газа БОг. Образующийся при горении топлива сернистый газ и особенно сопутствующий ему в небольшом количестве серный газ ЭОз вызывают коррозию металлических частей парогенераторов и отравляют окружающую местность. Вследствие низкой теплоты сгорания — 9,3 МДж/кг (2220 ккал/кг) присутствие серы уменьшает теплоту сгора­ния топлива. Поэтому сера является вредной и нежелательной при­месью топлива.

В табл. 1-6 приведен элементарный химический состав горючей массы различных видов топлива.

ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ЦИКЛОННЫЕ ТОПКИ

Дальнейшим усовершенствованием двухкамерных топок явились циклонные топки, в которых процесс горения интенсифицируется повы - шеним удельной скорости горения и увеличением времени пребывания частиц топлива в камере сгорания. Имеются следующие типы …

ДВУХКАМЕРНЫЕ ТОПКИ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМ ПРЕДТОПКОМ

Для интенсификации процесса горения и повышения надежности работы с устойчивым жидким шлакоудалением в более широком диа­пазоне нагрузок перешли к многокамерным топкам. В них про­цесс сжигания полностью выносится в камеру сгорания …

ТОПКИ С ПЕРЕСЕКАЮЩИМИСЯ СТРУЯМИ

Для повышения устойчивости и интенсивности работы парогенера­торов производительностью до 75 кг/с с жидким шлакоудалением и увеличения шлакоулавливания были разработаны и внедрены топки с пересекающимися струями. В топке с пересекающимися струями …

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@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.