Топливо и котельные установки

Характеристики топлив СССР

Характеристики типичных топлив СССР приведены в табл. 3. Особенности различных видов топлива следующие.

Дрова. Воздушно-сухие дрова имеют влажность около 30%; влажность свежесрубленных дров достигает 50%.

Состав горючей массы дров разных пород остается почти одинаковым. Теплотворная способность 1 м3 дров зависит от со­держания влаги. Выход летучих веществ на горючую массу (Vг) составляет 85%, поэтому процесс сгорания дров происхо­дит хорошо как на решетке, так и в топочном объеме.

По запасам древесины СССР занимает первое место в мире. Однако ввиду высокой ценности древесины ее использование в качестве топлива должно допускаться лишь в случаях невоз­можности замены каким-либо другим топливом.

Торф. Это топливо представляет собой продукт разложения растительных остатков в воде без доступа воздуха. В результате этого процесса содержание кислорода в разлагающемся мате­риале понижается при одновременном повышении содержания углерода в образующемся торфе. Наряду с этим торф отли­чается сравнительно большим содержанием азота. Состав торфа, даже одного и того же торфяного массива, нередко сильно колеблется.

В Советском. Союзе сосредоточено свыше 3/4 мировых запа­сов торфа; они имеются во всех районах страны.

Применяются три способа добычи торфа: машинноформовоч - иый, гидравлический и фрезерный. При машинноформовочном способе добычи торф подается из болота в пресс, в котором прес­суется в кирпичи,’ распределяемые затем на поля для воздушной сушки. Добыча машинноформовочного торфа весьма трудоемка, а условия труда неблагоприятны.

Гидравлический способ был предложен русским инженером Р Э. Классоном. Гидроторф добывается путем размывания тор­фяной залежи струей воды под значительным давлением; обра­зующаяся жидкая масса забирается торфососами и подается на поля сушки; высуженный на полях торф разрезается на кирпичи.

При фрезерном способе добычи торфяная масса фрезеруется на крошку специальными барабанами с ножами и затем под­вергается воздушной сушке.

Так как влажность сырого торфа доходит до 90%, то крайне важно обеспечить хорошую его подсушку. Качество естественной

Таблица 3

Характеристики некоторых типовых топлив СССР

(по данным ВТИ)

'с'

£

Район,

Месторождение

Название

Топлива

Марка

Рабочая масса топлива

Макси-

Мальная

Средний

Состав

Теплотворная

Способность

Выход лету­чих V2

Влажность

Зольность Ас

У

АР

СР

Нр

ЫР

Ор

%

%

%

%

%

%

%

%

Ккал

Кг

%

96

%

1

Дрова

40,0

0,6

30,3

3,6

0,4

25,1

2440

85

45,0

2

Торф:

Кусковой

40,0

6,6

0,2

30,9

3,2

1,3

17,8

2560

70

53,0

Фрезерный.

50,0

5,5

0,1

25,7

2,7

1,1

14,9

2030

70

55,0

3

Подмосковный

Бурый уголь.

БР

33,0

27,0

1,3

1,1

26,8

2,0

0,5

8,3

2300

45

37,0

45,0

Бассейн

4

Украинская ССР,

*БР

55,0

15,8

0,4

1,0

19,5

1,8

0,2

6,3

1510

57

60,0

50,0

Александрий­

Ское

5

Донецкий бассейн

Длинно-пламен­

Ный.

Д

12,0

19,8

2,4

1,6

51,1

3,7

1,1

8,3

4900

43

16,0

30,0

Газовый

Г

8,0

' 14,7

1,9

1,4

62,2

4,2

1,2

6,4

5900

39

11,0

25,0

Паровичный

Жирный

Пж

6,0

18,8

3,6

62,5

3,8

1,1

4,2

5980

32

10,0

30,0

Тощий

Т

6,0

17,0

1,0

0,7

69.3

3,2

1,2

1,6

6320

12

12,0

27,0

[

АС

6,0

13,2

1,1

0,6

75,2

1,5

0,8

1,6

6400

4

9,0

22,0

Антрацит <

АРШ,

АТТГ

8,0

20,0

1,0

0,6

66,6

1,3

0,7

1,8

5660

4

12,0

30,0

І

Промпродукт

ПП мокр.

7,0

. 41,8

2,6

0,6

40,9

2,8

0,9

3,4

3850

30

14,0

50,0

<3

Кузнецкий бас­

Паровичный

(

Сейн, Лнжеро-

Спекающийся

ПС

Судженское

Кемеровское

То же.

ПС

7

Карагандинский

Паровичный

Бассейн

Жирный

Пж

8

Урал:

^Кизелевское

То же

Пж

Богословское

Бурый рядовой

БР

Егоршинское

Антрацит рядо­

Вой

АР

9

Коми АССР,

Паровичный

Воркутское

Жирный

Пж

10

Грузинская ССР:

Ткварчельское

То же.

Пж

Тквибульское

Газовый

Г

11

Ленинградская

Горючие сланцы

Область, Гдов-

Ское

12

Куйбышевская

То же

Область, Ка-

Шпирское

13

Мазут малосер­

Нистый

Многосернистый

Го

Сс

1

І

!

1

1

6,0

12,2

0,6

74,4

3,5

1,6

1,7

6790

15

10,0

17,0

8,0

14,0

0,4

67,9

3,9

1,5

4,3

6280

26

11,0

20,0

8,0

26,0

0,7

56,1

3,4

0,9

4,9

5230

27

12,0

32,0

9,0

30,0

2,9

1,8

49.1

3,4

0,8

3,0

4690

40

12,0

42,0

28,0

25,0

0,3

32,9

2,1

0,7

11,0

2710

43

33,0

40,0

5,5

20,8

0,4

66,7

2,7

0,5

3,4

5920

7,0

9,01

30,0

10,0

20,7

0,4

0,5

58,9

3,7

1,6

4,2

5530

ЗО

16,0

30,0

6,0

12,0

11,5

32,9 26,4 46,0+ + 16,4

0,7

0,7

0,9

0,6

0,7

0,3

49.2 47,8

19.3

3.6

3.6 2,5

1,0

0,9

0,1

6,0

7,9

3,0

4630

4470

2040

37

40

81

9,0

15,0

17,0

40.0

40.0

75.0

16,0

50,2+

+8,8

1,5

1,9

15,2

1,9

0,3

3,6

1550

70

22,0

80,0

3.0

3.0

0,2

0,3

0,7

3,9

85,0

81,2

10,3

11,1

0

0

,8

,5

9370

9370

8,0

8,0

Сушки сильно зависит от климатических условий, поэтому конеч­ная влажность торфа сильно меняется.

Советская техника топливосжигания обеспечивает возмож­ность экономичного сжигания торфа с влажностью, доходящей до 55% и даже выше.

Бурые угли представляют собой продукт дальнейшего разло­жения торфа, сопровождающегося исчезновением целлюлозы и лигнина. При этом в горючей массе повышается содержание углерода и уменьшается содержание кислорода и водорода. Эти молодые формации углей характеризуются большим выходом ле­тучих веществ, малой механической прочностью, значительным балластом и сравнительно невысокой теплотворной способностью. Бурые угли Подмосковного бассейна содержат большое количе­ство серы.

Советская теплотехника разработала весьма эффективный способ сжигания бурых углей в шахтно-мельничных топках.

Бурый уголь используется в СССР также для химической переработки.

Каменные угли. Примерно 35% всего добываемого в Совет­ском Союзе топлива приходится на угли Донецкого бассейна. Как видно из табл. 3, эти угли отличаются довольно высоким со­держанием серы и золы. Снижения зольности достигают путем обогащения топлива, в результате которого, как отход, обра­зуется промышленный продукт (ПП) со значительным содержа­нием золы (35—45%). Угли марок ПЖ, К, ПС являются цен­ными сортами, предназначенными для коксования.

Угли Кузнецкого бассейна характеризуются невысокой золь­ностью и небольшим содержанием серы.

Каменные угли Карагандинского бассейна, разработка кото­рого была начата во второй пятилетке, явля? Ьтся спекающимися, с повышенной зольностью и несколько пониженной теплотворной способностью. К преимуществам этих углей относится более вы­сокая температура плавления золы.

Промежуточное положение между каменными углями и ан­трацитами занимают тощие угли.

Антрациты представляют собой топливо наиболее древнего химического возраста, являющееся продуктом наиболее глубокого химического превращения исходного растительного вещества. Антрациты характеризуются большим содержанием углерода (Сг = 93-ч-94%) и малым выходом летучих веществ (4-^-5%).

Куски антрацита имеют блестящий излом. Антрациты в СССР сосредоточены преимущественно в Донецком бассейне, а также на Урале (Егоршинское месторождение). ^

По кусковатости донецкие антрациты классифицируются на марки, указанные в табл. 4.

Антрацит марки АП при достаточной его термической проч­ности может служить заменителем кокса в ваграночном про-

Таблица 4

Наименование

Условное

Размеры кусков

Класса антрацита

Обозначение

В мм

Плита

АП

>100

Кулак

АК

50—100

Орех.

АО

25-=-50

Мелкий

АМ

13ч-25

Семечко

АС

6^13

Семечко со штыбом

АСШ

Он-13

Штыб...

АШ

<6

Рядовой (без плиты)

АРШ

<100

Цессе. Кроме того, он подвергается термической подготовке и пе­реходит в так называемый термоантрацит.

До Великой Октябрьской социалистической революции на шахтах Донецкого бассейна накапливались миллионы тонн ан­трацитового штыба, который не находил себе применения и считался бесполезным отходом. Задача сжигания антрацито­вого штыба была разрешена советскими теплотехниками на Ште - ровской, а затем на Шахтинской государственных районных электростанциях.

В настоящее время в СССР штыб рассматривается как ценное топливо, особенно пригодное для сжигания в крупных установках. Советскому Союзу принадлежит приоритет в освое­нии низкосортных топлив и, в частности, такого топлива, как АШ.

Все виды твердого минерального топлива имеют растительное происхождение и по химическому возрасту располагаются в сле­дующем порядке: торф, бурый уголь, каменный уголь, антрациты. Характеристики топлив, приведенные в табл. 3, показывают, что по мере химического старения топлива углубляется процесс его минерализации: увеличивается содержание углерода, понижается содержание водорода, кислорода и азота, уменьшается выход летучих веществ.

Горючие сланцы являются продуктом разложения микроорга­низмов, оседающих на дно водоемов. Эти отложения затем спрессовываются известняком. Большое содержание золы (до 70%), в основном состоящей из известняка, снижает тепловую ценность этого топлива. Кроме того, карбонаты при нагревании сланца в топке разлагаются с выделением СОг. Это увеличивает объем дымовых газов, понижает их температуру и повышает по­тери тепла с уходящими газами. В СССР залежи горючих слан­цев сосредоточены в Эстонской ССР, Ленинградской области (Гдовское месторождение) и на Средней Волге (Кашпирское и Савельевское месторождения). В Советском Союзе освоено сжи­гание горючи^ сланцев как низкосортного топлива, а также их химическая переработка с получением горючего газа и ценных химических продуктов.

Мазут представляет собой остаток переработки сырой нефти. Легкие фракции, получаемые в результате этой переработки, ис­пользуются как топливо для двигателей внутреннего сгорания. Для повышения выхода из нефти легких фракций применяют термическое разложение тяжелых углеводородов под давлением, так называемый крекинг-процесс, являющийся выдающимся предложением Д. И. Менделеева.

Мазут классифицируется по вязкости. Он является высоко­ценным топливом, применение которого в котельных и печных установках должно быть строго ограничено путем его замены местным и низкосортным топливом.

Газообразное топливо подразделяется на естественное и искус­ственное. Состав основных видов газообразного топлива приве­ден в табл. 5.

Таблица 5

Наименование

Состав сухого газа в % по объему

П

О

О2

N2

СО

Н2

СН4

Природный газ

0,2

97,9

Искусственные газы:

Коксовый

2,3

0,8

7,8

6,8

57,5

22,5

Доменный

10,5

58,5

28,0

У2,7 '

0,3

Генераторный

5,2

0,2

52,4

28,1

13,3

0,6

Генераторный под

Давлением

5,3

1,2

19,8

50,8

22,1

Подземгаз

10,3

0,2

57,6 ,

^ 18,4

11,1

1,8

Продрлжение

Наименование

Состав сухого газа в

% по объему

С2Н6

С3н8

І

[ С5Н10

Н25

Ккалнм3

Природный газ

0,1

8500

Искусственные газы:

Коксовый

1,9

0,4

3890

Доменный

950

Генераторный

0,2

1250

Генераторный под

Давлением

0,8

3910

Подземгаз

0,6

1040 '

Природный газ в основном состоит из метана (СН4) и характеризуется высокой теплотворной способностью. В СССР

Осуществляется в больших масштабах газификация промышлен­ных центров, с широким использованием природного газа.

Коксовый газ, являющийся продуктом коксования углей, в основной части состоит из водорода и относится к числу высо­кокалорийных искусственных газов.

Доменный газ, получающийся в доменном производстве, в качестве основного горючего компонента имеет окись углерода и представляет собой низкокалорийный искусственный газ.

Таким же низкокалорийным является генераторный газ, искусственно образующийся при безостаточной газификации топлива, при давлении, мало отличающемся от атмосферного.

Понятны стремления создать более эффективный и произво­дительный процесс газификации. В этом отношении большие перспективы имеет газификация топлива под давлением в атмо­сфере кислорода (25 атм и выше). Образующийся при этом газ содержит мало балласта, имеет повышенную теплотворную спо­собность; объем газа примерно в шесть раз больше объема кис­лорода, подаваемого в газогенератор. В СССР для дальнего газо­снабжения освоена газификация под давлением бурого угля.

Как видно из табл. 5, состав и теплотворная способность газа подземной газификации приближаются к составу и теплотворной способности газа, получаемого при газификации топлива в газо­генераторах.

Топливо и котельные установки

СЕБЕСТОИМОСТЬ ОТПУЩЕННОГО ТЕПЛА

Итоговым технико-экономическим показателем эксплуатации котельной является себестоимость 1 млн. ккал тепла, отпущен­ного котельной установкой. Анализ годовых затрат на выработку тепла в котельной установке позволяет выявить недостатки экс­плуатации и наметить мероприятия, …

КОМПОНОВКА ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Под компоновкой котельной установки подразумевается раз­мещение котельных агрегатов и вспомогательного оборудования в помещении котельной. Компоновка должна обеспечить удоб­ство и безопасность обслуживания котельного оборудования и надлежащие условия труда, но не должна …

Трубопроводы

Паровые котельные установки снабжаются питательными ба­ками, емкость которых принимается равной двухчасовому рас­ходу воды при питании - всех работающих котлов. Обычно уста^- навливают два бака или один бак, разделенный перегородкой на …

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.