1.Классификация котлов по ГОСТ, параметры.

*Е - котлы с собственной циркуляцией (барабанного типа)

*П - прямоточный котел

*Еп; Пп - котлы с промежуточным перегревом пара.

По параметрам все энергетические котлы подразделяются:

*по давлению: 1) докритические, которые делятся на котлы с низкими до 4МПа, средними (около 10МПа), высокими (14МПа); 2) сверхкритические (25 МПа).

*по температуре, где tп.п.= 540-570*С, t пром пара обычно составляет tп.п. Температура питательной воды обычно составляет tп.в. = 215 - 270.

2.Назначение парового котла, его схема, перечень поверхностей нагрева и их последовательность расположения в газовом тракте.

Паровой котёл представляет собой систему поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающего в него воды путём использования теплоты, выделяющейся при сжигании топлива. Питательная вода ы котле подогревается до температуры насыщения, испаряется, а полученный насыщенный пар затем перегревается.

Экономайзер, парообразующая поверхность нагрева, перегреватели.

3.Что называют органическим топливом.

Топливом называют вещества, которые способны активно вступать в реакцию с кислородом воздуха и обладающие значительными удельными теплосодержанием на единицу массы или объема топлива. Различают твердые, жидкие и газообразные топлива, которые классифицируют, как органические, т.е. произошедшие от разложения растительных и живых организмов в безвоздушной среде под воздействием микроорганизмов и в результате перемещения слоев вглубь земли.

К органическим топливам энергетического назначения относят:

1) твердые - каменные и бурые угли, горючие сланцы, антрациты и полуантрациты и частично торф

2) жидкие - мазут марок М40 и М100 (М40В, М100В)

3) газообразные - природный газ (или естественно полученный).

Как видно, топлива могут быть как естественные, так и искуственно полученные, местные и привозные.

*** Элементарный хим. состав органических топлив: C H S (горючие составляющие), O N (внутренний балласт), A W (внешний балласт), где А - зольность, W - влажность топлива.

4. Понятие о массах топлива, пересчёт с одной на другую.

1. рабочая масса: Cp + Hp + Sp + Op + Np + Ap + Wp = 100% (т.е. масса доставляемого, поставляемого и хранимого топлива)

2. аналитическая масса топлива Cа + Hа + Sа + Oа + Nа + Aа + Wа = 100% (это масса топлива, находящегося в равновесном состоянии при определенной tокр среды и определенной ее влажности; лабораторная проба)

3. Сухая масса топлива: Cс + Hс + Sс + Oс + Nс + Aс = 100% (отсутствует W)

4. Условно горючая масса: Cг + Hг + Sг + Oг + Nг = 100%

5. органическая масса топлива: Cо + Hо + Sо + Oо + Nо = 100%

Различие масс указывает на отсутствие одних или других элементов, что указывает на изменение остающихся элементов, а значит изменяется теплотворная способность топлива (калорийность). Определение масс производят в лабораторных условиях взвешиванием определенной массы топлива до и после опыта. Для оперативного определения измененных составляющих топлив используют универсальный переводной коэффициент. Изменения содержания процентного содержания топлива не пропорциональны k=100-(Ap+Wp)/100

5. CHS в органических топливах, их классификация и влияние на качество органических топлив.

С - углерод является одним из основных горючих, т.к. в любых орг. топливах содержится в самом большом кол-ве, хотя и стоит на втором месте по теплоте сгорания (Qc=34,1 МДж/кг) после водорода (Qh=120,5 МДж/кг). В твердых топливах 50-75%, в жидких 83-85%

H - водород является самым ккалоритным, но в орг топливах содержится не в большом кол-ве. В твердых топливах 2-4%, в жидких 10-11%

S - сера по теплоте сгорания невысокая (Qs = 9,3 МДж/кг), что суммарно снижает общую каллорийность топлив, т.к. уменьшает своим присутствием процентное содержание С и Н и среднее значение по тепловыделению. Кроме того наличие серы приводит к образованию сернистых газов (при сгорании топлив), что в свою очередь, при наличии паров воды приводит к образованию паров серной кислоты, которые при конденсации на хвостовых поверхностях приводит к их интенсивному разрушению. По содержанию в твердых топливах, она может находится в 3-х газообразных состояниях: органическая, колчеданная и сульфатная. (первые две горят, а третья входит в состав А). В жидком от 0.5 до 1.5 и более %. В зависимости от чего мазут трактую, как малосернистый, где S = 0,3%, среднесернистый (сернистый) Sp до 1,4%, высокосернистый - до 2,8%.

В газообразных топливах обычно С и Н находятся в связанном виде и представляют метан (СН4 = 90-96%) + тяжелые водороды СmHn 1-6% и возможно содержание незначительного кол-ва сероводорода (H2S), О2, N2 и др.

6.Внешний балласт топлив и его техническая характеристика.

Внешний балласт AW.

***W - влага. В топливах содержится в виде:

1)внешней, механически удерживаемой на поверхности топлив

2)внутренней, которая в свою очередь подразделяется на:

а)капилярная - содержится в парах и капилярах топлива

б)калоидная - зависит от хим природы и состава топлива, причем по мере углефикации (т.е. перехода топлива от торфа -> бурый уголь -> каменный уголь -> пулуантрацит -> антрацит)

в) гидратная или кристализационная, которая химически связана с минеральными примесями топлив. Например: аллюмосиликат - глина - Al2O3 x 2SiO2 x 2H2O

г) различают понятия и о гигроскопической (или аналитической) влаге, которая будет содержаться в топливах, при доведении его до равновесного состояния в воздушной среде с относительной влажностью 60+-2% и температурой 20+-5.

***А - зольность. В топливах может находиться в виде минеральных примесей (попадающих во время пластообразования) и внешняя (во время добычи, транспортировки и хранения). В основном зола представляет собой ряд окислов в виде SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO и др. Зола оказывает существенную роль на работу парового котла, т.к. необходимо контролировать и учитывать: температурные характеристики, ее количество (в уносе с газами и при удалении шлака).

***Температурные характеристики. Различают 3 топл золы: t1 - температура начала деформации, ее предел 1000-1200, t2 - температура размягчения 1100-1400, t3 - температура жидкоплавкого состояния 1200-1500 и более. В зависимости от характеристики плавкости все энергетические угли делятся на 3 группы:

1) с легкоплавкой золой t3 <=1350

2) среднеплавкой t3 = 1350-1450

3) с тугоплавкой t3>1450

Удаляемая из топки летучая зола на выходе должна иметь температуру не выше t1, а при ее удалении в виде шлака (сгранулированная зола) имеет температуры:

1. при твердом шлакоудалении tшл = 600

2. при жидком шлакоудалении tшл = t3+100. В связи с этим при жидком шлакоудалении экранные поверхности закрывают огнеупорной массой, позволяющей сохранить их от пережега.

***Количество золы: в зависимости от способа шлакоудаления может составлять при твердом шлакоудалении (90-95%), при жидком - 70-85%, а остальное в шлак а.шл=1-а.ун

7.Основные технические характеристики твёрдых топлив.

Зольность, влажность и выход летучих являются техническими характеристиками топлива и оказывают существенное влияние как на конструкцию котла и вспомогательного оборудования, так и на организацию его эксплуатации.

8. Основные технические характеристики мазута.

Свойства мазута являются его техническими характеристиками. Свойства мазута можно разделить на две группы:

Управляемые, которые в процессе его подготовки можно существенно изменить и привести к желаемым значениям (вязкость, плотность, содержание влаги) и неуправляемые, практически не изменяющиеся в процессе подготовки мазута (зольность, температуры застывания и воспламенения).

9. Основные технические характеристики газообразного топлива.

Основными техническими характеристиками природного газа являются плотность, взрываемость и токсичность.

10. Понятие о летучих веществах и коксовом остатке. Их влияние на на подготовку и сжигание твёрдых топлив.

В результате термического разложения твердых топлив без доступа кислорода из него выходят газовые составляющие (в результате разложения кислородосодержащих молекул, в состав которых могут входить и горючие газы СО, Н2, СН4 и др.) В результате этого остаток называют кокс - твердый горючий остаток, который бывает плотным (спекшимся) или порошкообразным. В воздушной среде при наличии соответствующей температуры он воспламенятеся и горит (такая t = 900-1200)

Выход летучих может наблюдаться в t=110-1100, но наибольшее (до 95%) при t=800 (при определении в лаборатории t=850+-25) По выходу летучих можно судить о реакционной способности топлив, т.е. о хорошей или плохой воспламеняемости и загораемости. Например у бурых углей выход летучих достигает 45-50%, у каменных - 25-40%, у антрацитов - 3-4%, отсюда:

1)высокореакционные

2)среднереакционные

3)малореакционные

Кроме того выход летучих определяет величину срока и способа хранения топлив и их подготовку к сжиганию (величину размола).

Теплота сгорания топлив - различают понятия о высшей и низшей теплоте сгорания. Под высшей понимаю то кол-во тепла, которое выделяется при полном сгорании единицы топлива (с учетом тепла, затраченного на парообразование), но т.к. в энергетических котлах последнее тепло не учитывают (т.е. не используют из-за образования низкотемпературной коррозии, возникающих паров влаги и паров серной кислоты) Qв = Q высшее, Qв = Qн + Qw, где Qн - низшая теплота сгорания, которая по сути и используется в котле, т.к. Qw уходит с продуктами сгорания в атмосферу. Расчет низшей теплоты сгорания обычно производят по эмпирическим формулам Менделеева

11.Высшая и низшая теплота сгорания топлив. Понятие о их использовании в котлах. Понятие об условном топливе.

Высшей теплотой сгорания называют количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твёрдого или жидкого топлива при условии, что образующиеся при сгорании водяные пары конденсируются и возвращается их теплота конденсации.

Низшей теплотой сгорания называют количество теплоты, которая выделяется при полном сгорании 1 кг твёрдого или жидкого топлива за вычетом теплоты конденсации водяных паров.

Понятие об условном топливе. Под условным топливом принято топливо, у которого низшая теплота сгорания Qн.усл = 7000ккал/кг = 29,33МДж/кг. Его ввели для проведения расчетов по сравнению экономических показателей работы, как станций, так и станционного оборудования при работе на различных видах топлив переменных нагрузка и др. При определении затраты единицы этого топлива на единицу вырабатываемой энергии, определим расход условного топлива Bусл = В*Qнр/Qн.усл, где В - расход натурального топлива с его низшой теплотой сгорания Qнр.

.

12.Приведенные характеристики топлив, их применение.

Эти характеристики определяют заббаластировку котла продуктами его сгорания в газоходах котла, включающими приведенную влажность, приведенную зольность и приведенную сернистость. Определение этих величин дает возможность знать порциальный состав продуктов сгорания, а значит и порциальное давление их, что определяет точку росы, т.е. t начала конденсации паров влаги (и паров серной кислоты при сжигании данного вида топлива) и кроме того приведенные характеристики дают возможность определить величину вредных выбросов от котлов при сжигании вредных видов топлива.

13.Доставка, разгрузка и склады твёрдого топлива на ТЭС.

Склады топлива предназначены для создания запаса топлива в случаях перерыва в его поставках из расчета:

1.При расположении ТЭС от места добычи до 100 км - на 2 недели

2.При расположении ТЭС от места добычи более 1-- км - на 30 суток.

Склады распологаются на территории ТЭС под открытым небом на выделенной площадке (закрытая, если станция в центре города)

Склады подразделяются на :

1. Склады временного хранения (в котором топливо может хранится, в зависимости от реакционной способности, от 2х до 5и и более лет )

2. Разгрузочные - которые используют в тех случаях, когда разгружаемое топливо не подается в котельный цех (т.е. наблюдается переизбыток), а основной склад уже заполнен, это избыточное топливо произвольно засыпают на выделенную площадку.

Основной склад представляет собой штабели (в разрезе-трапеция) с различными углами откоса (30-60 градусов). В штабеле уголь послойно через 1м высоты укатывается катками.

14. Механизмы, используемые на складах.

Механизмы, используемые на складах применяются для перемещения, загрузки, отгрузки и транспортировки топлива.

Различают: механизмы непрерывного действия, и механизмы периодического действия (имеют холостой пробег). К первым относят: конвееры, штабелеукладчики и штабелеразгрузчики (стакеры и реклаймеры).

Конвееры бывают:

1)ленточные, выполненные из прорезиненной ткани, которым придают желобообразную форму (установкой роликов под ними). Однако они ограничены углом подъема перемещаемого топлива. Самые распространенные.

2)скребковые, представляющие собой 2 цепные передачи между которыми закреплены металиические скребки, перемещающие топливо по Ме столу (угол подъема до 45)

3)шнековые. Однако этот конвеер ограничен по расстоянию перемещения, но неограничен углом перемещения.

Штабелеукладчики и штабелеразгрузчики представляют собой портал, который может быть подвижным и неподвижным (при подвижном перемещается по рельсовому пути, при неподвижном - вокруг своей оси), к которому прикреплена выносная стрела с расположением на ней ленточного конвеера. Обычно штабелеукладчик можно реконструировать в кач-ве штабелеразгрузчика с установкой на конце стрелы роторного захватчика.

Ко вторым механизмам относят бульдозеры, скреберы, и кран-перегружатели, грейферные кран-перегружатели, у которых форма может иметь пролет до 75м с перемещающейся по ней тележкой с ковшом до 10-15м3.