Лекция №3. Изменение зольности топлива

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.

А^р, %

Торф Б.У. К.У. Ант.

Выход летучих веществ.

Если топливо нагреть, то при t < 105ºС происходит испарение влаги, но никаких изменений органической части топлива не происходит. А при t > 105ºС органические соединения термически неустойчивы и разлагаются на летучие вещества и косовый остаток.

q летучие вещества:

нагрев .. .

...

коксовый остаток

твердая частица

Состав летучих веществ:

1. горючие газы (CO = 5-10%, H₂ = 10-30%, CH₄ = 20-40%),
2. негорючие газы (СО₂ = 10%, N₂ = 10%, O₂ = 5%.

Выход летучих веществ определяют по убыли массы навески при ее нагреве без доступа воздуха:

, выход летучих веществ на аналитическую массу топлива.

Время нагрева составляет 7 минут, нагрев осуществляется до 850ºС.

На горючую массу топлива выход летучих веществ определяется по формуле:

С увеличением геологического возраста топлива V^г снижается.

V^г, % t_{нач.вых.}, ºС

70 V^Г t_н.в. 400

60 300

40 200

20 100

Торф Б.У. К.У АНТ.

Коксовый остаток.

После выхода летучих веществ остается коксовый остаток, который состоит из углерода и минеральной части топлива.

Пары Н2О	Летучие вещества	Кокс
W	H	N	O	C	S	A
	Горючая часть
Рабочая масса топлива

Состав кокса:

1. С^г ≈ 96%
2. (О + N + S + H)^г ≈ 4%

Спекаемость углей.

Спекаемость углей – это способность углей образовывать прочный кусковой кокс.

Особенности:

при нагреве топлива до 350-400ºС, 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 = 5-25, мм
6. сильносплавленый
   вспученный.

На практике целесообразно сжигать топливо с характеристикой кокса “порошкообразный” и “слипшийся”.

Ант., уголь класса Т

Торф, Б.У., К.У.

молодой К.У.

О₂

порошкообразный кокс кокс сплавленный порошкообразный кокс

(У = 0) (У = 5-25, мм) (У = 0)

Теплота сгорания топлива.

Теплота сгорания топлива – количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.

1. Высшая теплота сгорания топлива

формул Менделеева.

1. низшая теплота сгорания
   , где r – скрытая теплота парообразования = 2500, , а

– на рабочую массу топлива;

– на сухую массу топлива;

– на горючую массу;

При изменении влажности:

При изменении зольности:

Теплоту сгорания определяют по тепловыделению в калориметре при сжигании навески топлива в стандартных условиях:

Q_н^р = 10 16 26, МДж/кг

Торф Б.У. К.У.

Характеристики твердых топлив.

Древесина: С^р = 25%, Н^р = 4%, S = 0%, N = 1%, O₂ = 25%, W = 40%, A = 1%, V^г = 85%,

Q_н^р = 10

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: С^р = 30%, Н^р = 4%, S = 0, 1%, N = 1%, O₂ = 15%, W = 35%, A = 5%, V^г = 70%,

Q_н^р = 11

Бурый уголь.

Признаки:

1. бурый цвет;

2. V_р^г > 40%;

3. Q_в^р < 24 .

Особенности:

1. высокая влажность (классы влажности: Б1(W > 40%), Б2(W = 30-40%), Б3(W < 30%));

2. высокая зольность А^р > 20%;

3. низкая Q_н^р = 10 - 16 ;

4. малая механическая прочность.

Каменные угли.

Признаки:

1. серый цвет;

2. V_р^г > 9%;

3. Q_в^р > 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	Vг, %	У, мм	Кокс
	Длиннопламенный	Д	> 40	–	От порошкообразного до слипшегося
	Газовый	Г	35-40		Сплавленный
	Жирный	Ж	25-35		Сплавленный
	Коксовый	К		6-20	Сплавленный
	Отощенный спекающийся	ОС	17-25		Сплавленный
	Слабоспекающийся	СС			Сплавленный
	Тощий	Т	9-17	–	От порошкообразного до слипшегося

В энергетике сжигают угли марок 1, 2, 6, 7.

Антрацит.

Признаки:

1. черный цвет;

2. V_р^г < 9%;

3. Q_в^г > 30 .

Состав: С^р = 65%, Н^р = 1, 5%, S = 3%, N = 1%, O₂ = 2%, W = 7%, A = 22%, V^г = 4%,

Q_н^р = 23

Антрациты классифицируют по размеру кусков: