Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Энергетическое топливо.

Это горючие вещества, которые намеренно сжигают, чтобы получить значительные количества теплоты. Общая классификация по агрегатному состоянию:


Твёрдое


Жидкое


Газовое


естественные


Древесин, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит


Нефть


Природный газ


искусственные


Брикеты, кокс


Моторные топлива


Генераторный газ


отходы


Отходы углерода


Мазут


Доменный и коксовый газ


Твёрдое топливо образовалось из останков растений в результате длительного разложения без доступа воздуха.

Стадии преобразования

1) торфяная – разложение на открытом воздухе и впоследствии под водой. С – min, О – max.

2) буро-угольная – разложение продолжается под слоем земли при давлении свыше 100 атм. С – растёт, О – падает.

3) каменно-угольная – аналогично стадии 2. Содержание С достигает максимума, О – минимума.

Технические характеристики

1) Элементарный состав.

2) Влажность.

3) Зольность.

4) Выход летучих веществ.

5) Коксовый остаток.

6) Теплота сгорания.

Элементарный состав топлива

Горючая часть:

Сложные хим. соединения состоящие из С, Н, S.

1. С = 20% (древесина) ÷ 70% (антрацит), 80÷85% (мазут и газы).

горение С + О2 = > СО2 + 34 МДж/кг.

Особенности:

· основное наполнение топлива.

2. Н = 2% (антрацит) ÷ 4% (древесина), 10÷11% (мазут и газы).

горение 2Н2 + О2 = > 2Н2О + 121 МДж/кг

Особенности:

· больше выделение теплоты

· ускоряет воспламеняемость.

a б в
3. Sобщ = Sгор + Sнегор = [Sорг + Sколч] + [Sсульф]

 

а) содержится в органических соединениях S + О2 = > SO2 + 9 МДж/кг

б) содержится в колчедане (FeS2) FeS2 + O2 = > Fe2O3 + 3O2

в) содержится в сульфатах минеральной части топлива (CaSo4, MgSO4, FeSO4)

S = 0, 1 ÷ 5%

Особенности:

· низкая теплота сгорания,

· образование токсичных газов (при сжигании SO2 и SO3),

· низкотемпературная коррозия воздухоподогревателей (5% SO2 + O = > SO3, H2O + SO3 = > H2SO4 если температура стенки ВЗП ниже точки росы H2SO4, то последняя конденсируется и реагирует с металлом стенки Fe + H2SO4 = > Fe2SO4 + H2).

Балласт:


Внутренний

обусловлен содержанием кислорода и азота. Бвнутр = О + N



O = 2 ÷ 25 %

Антр. Др.

N = 0.2 ÷ 2 %

1) ↑(O + N) → ↓(C + H + S) → ↓Q → → ↑B

2)

3)


Внешний

влага и минеральные примеси.
Бвнутр = О + N

 

влага = 5 ÷ 70 %

Антр. Др.

 

М = 1 ÷ 60 %

Др. Угл


Виды исходной массы топлива

1) Рабочая – то, что поступает в котельную,

Сp + Нp + Sp + Op + Np + Wp + Ap = 100%

2) Аналитическая – в условиях лаборатории,

Са + На + Sа + Oа + Nа + Wа + Aа = 100% (Wа < Wp)

3) Сухая (Wр = 0),

Сс + Нс + Sс + Oс + Nс + Aс = 100%

4) Горючая (Wр = 0, Ap = 0),

Сг + Нг + Sг + Oг + Nг = 100%

Для произвольного элемента справедливо Хр < Xа < Xс < Xг

Переход от одной массы к другой осуществляется с помощью коэффициентов пересчёта:

Исходная масса Искомая масса
Рабочая Сухая Горючая
Рабочая
Сухая
Горючая

При изменении табличного состава:

Пример:

Нр = 2% Wр = 50% Нс = ?

Влажность топлива

Примерный диапазон влажности рабочей массы топлива Wp = 5÷70%

 



1) Внешняя - 3÷10%, на поверхности кусков.

2) Капиллярная – 10÷30%, содержится в полостях и капилярах кусков древесины.

3) Коллоидная – 1% (Антрацит) ÷ 5% (КУ) ÷ 10% (БУ), удерживается органической частью топлива.

4) Гидратная – < 0, 1%, входит в состав кристаллогидратов минеральной части топлива (Al2O3·SiO2·2H2O, CaSO4·2H2O) и не удаляется при сушке.

С увеличением геологического возраста снижается пористость топлива и уменьшается его влажность.

 

Влажность плохо влияет на работу котла:

1. ↑W → ↓(C + H + S) → ↓Q → ↑B

2. плохо воспламеняется и медленно горит;

3. низкая полнота сгорания;

4. нарушается сыпучесть;

5. смерзается;

6. коррозирует оборудование;

Зольность топлива

Характеристика его минеральной части до сжигания. Состав золы:

1) Al2O3 10÷40%

2) SiO2 30÷60%

3) FeO, Fe2O3, Fe3O4

4) CaCO3, MgCO3, FeCO3 5÷20%

5) CaSO4, MgSO4, FeSO4

6)K2O, Na2O, 1÷10%

Различают примеси:

1) Первичные – попали в топливо при его формировании.

2) Вторичные – попали при залегании.

3) Третичные – при добыче, транспортировке и хранении.

При сжигании происходят изменения в минеральной части:

1) при t = 150÷400°С Al2O3·2SiO2·2H2O = > Al2O3 + SiO2 + 2H2O

2) при t = 400÷600°С FeO + O2 = > Fe2O3

3) при t = 600÷800°С CaCO3 = > CaO + CO2↑, CaSO4 = > CaO + SO3

Зольность и минеральная часть топлива соотносятся примерно так: Ар = 0, 95Мр.

Золовой баланс котла

Собственно баланс: 1 = ашл + аун

После горения образуются очаговые остатки шлак (ашл – доля шлакоудаления) и зола (аун – доля уноса золовых частиц).

Зольность определяют в результате сжигания и прокаливания навески топлива (30 мин., 850ºС):

 

 

Температурные характеристики золы

Нагревают образец золы и фиксируют характерные температуры.

 

 

t1 = температура начала деформаций.

t2 = температура размягчения.

t3 = температура жидкоплавкого состояния.

t0 = температура истинно жидкого состояния.

если t3 < 1350ºС – легкоплавкая зола.
1350ºС < t3 < 1450ºС – среднеплавкая зола.
t3 > 1450ºС – тугоплавкая зола.

Компонент Na2O Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO
tпл-ия, ºС

Температурные характеристики необходимо знать для:

1) правильного выбора топочного режима

БУ uт ≤ 1000ºС

КУ uт ≤ 1100ºС

Если uт > t1, то расплавленные части попадут на фестон.

2) правильного выбора системы шлакоудаления (в твёрдом или жидком виде).


Дата добавления: 2014-12-30; просмотров: 23; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Роль котлов в промышленной теплоэнергетике. | Лекция №3. Изменение зольности топлива
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.029 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты