- •В.А. Волощук, а.К. Денісов, і.П. Трофимчук котельні установки промислових підприємств Навчальний посібник
- •1. Загальна технологічна схема котельної устаноки. Загальні характеристики котлів. Конструкції котлів та парогенераторів
- •1. 1. Загальна технологічна схема котельної установки
- •1.2. Схема барабанного котла з природною циркуляцією
- •1. 3. Загальні характеристики котлів
- •1. 4. Котли з природною циркуляцією низького та середнього тиску
- •1. 5. Енергетичні котли з природною циркуляцією
- •1. 6. Прямотечійні котли
- •1. 7. Конструкції водогрійних котлів
- •1.8. Конструкції парогенераторів аес
- •2. Матеріальний баланс процесу горіння палива. Матеріальний баланс середовища, що нагрівається
- •2.1. Матеріальний баланс процесу горіння палива
- •2.2. Визначення кількості повітря, що необхідне для горіння
- •2.3. Кількість продуктів згорання
- •2.4. Ентальпія продуктів згорання
- •2.5. Матеріальний баланс середовища, що нагрівається
- •Приклади розв’язування задач
- •Об’єми газів, об’ємні долі трьохатомних газів
- •3. Тепловий і ексергетичний баланси котла
- •3.1. Загальне рівняння теплового балансу
- •3.2. Корисно витрачена на виробництво пари теплота
- •3.3. Витрата палива і ккд котла
- •3.4. Втрати теплоти в котельному агрегаті
- •3.5. Втрати теплоти від неусталеного теплового стану котла. Залежність ккд котла від навантаження
- •3.6. Ексергетичний| баланс котла
- •Приклади розв’язування задач
- •4. Спалювання твердого палива в котлоагрегаті
- •4.1. Класифікація топок і загальні|спільні| характеристики процесів
- •4.2. Немеханізовані, напівмеханізовані та механічні топки для спалювання твердого палива в щільному шарі
- •4.3. Механізовані шарові топки
- •4.4. Топки з киплячим шаром
- •4.5 Особливості спалювання твердого палива у пилоподібному стані
- •4.6. Основні схеми пилоприготування
- •4.7. Класифікація і схеми пиловугільних пальників
- •4.8. Показники роботи топкових пристроїв
- •5. Спалювання газоподібного палива в котлоагрегаті
- •5.1. Спалювання газоподібного палива. Загальні положення
- •5.2. Принципи організації спалювання газового палива
- •5.3. Топки, класифікація пальників для газоподібного палива
- •5.4. Спалювання газоподібного палива з|із| низькою теплотою згоряння
- •5.5. Спалювання газоподібного палива з|із| високою теплотою згоряння
- •5.6. Спалювання газу разом |спільне|з|із| іншими видами палива
- •5.7. Експлуатація газових топок. З|утворенню|меншення шкідливих викидів
- •5.8. Особливості розрахунку газових пальників і топок
- •6. Спалювання рідкого палива в котлоагрегаті
- •6.1. Спалювання рідкого палива. Загальні положення|спільні|
- •6.2. Схеми розпилювання рідкого палива. Мазутові форсунки
- •7. Випарні поверхні нагріву котлоагрегатів
- •8. Пароперегрівники. Регулювання температури пари
- •8.1. Призначення і класифікація пароперегрівників
- •8.2. Конструкція і компоновка пароперегрівника
- •8.3. Конвективні пароперегрівники
- •8.4. Радіаційні і ширмові пароперегрівники
- •8.5. Регулювання температури пари
- •9. Економайзери та повітропідігрівники
- •9.1. Економайзери
- •9.2. Повітропідігрівники
- •10. Каркас і обмурівка котлоагрегату
- •10.1. Каркас котлів
- •10.2. Призначення обмурівки і вимоги до неї
- •10.3. Конструкція обмурівки
- •10.4. Тепловий розрахунок обмурівки
- •11. Теплообмін в елементах котла
- •11.1. Теплообмін в елементах котла, загальні положення
- •11.2. Теплообмін в топці
- •11.3. Розрахунок теплообміну в топці
- •11.4. Теплообмін у конвективних поверхнях нагріву
- •11.5. Інтенсифікація радіаційного і конвекційного теплообміну
- •12. Водний режим і якість пари котлів
- •12.1. Утворення накипу і вимоги до живильної води
- •12.2. Системи підготовки живильної води
- •12.3. Водний режим і продування котла
- •12.4. Сепарація і промивка пари
- •13. Аеродинаміка та гідродинаміка котла
- •13.1. Системи газоповітряного тракту
- •13.2. Аеродинамічні опори
- •13.3. Аеродинаміка димової труби
- •13.4. Вибір вентилятора і димососа
- •13.5. Характеристика і режими роботи випарних систем
- •13.6. Гідродинаміка в елементах парогенераторів із природною циркуляцією
- •13.7. Режим, структура і характеристики потоку робочого тіла
- •13.8. Гідродинаміка котлів із природньою циркуляцією
- •13.9. Схема розрахунку циркуляції
- •14. Абразивний знос, корозія, забруднення і очистка поверхонь нагріву
- •14.1. Абразивний знос
- •14.2. Корозія металу елементів котла
- •14.3. Високотемпературна корозія зовнішніх поверхонь нагріву
- •14.4. Низькотемпературна корозія зовнішніх поверхонь нагріву
- •14.5. Корозія металу внутрішніх поверхонь нагріву
- •14.6. Забруднення поверхонь нагріву
- •14.7. Очищення зовнішніх поверхонь нагріву від забруднень
- •15. Захист навколишнього середовища від шкідливих викидів при роботі котлоагрегатів
- •15.1. Вміст шкідливих домішок в продуктах згоряння
- •15.2. Золовловлювання
- •15.3. Очищення продуктів згоряння від оксидів сірки
- •15.4. Очищення продуктів згоряння від оксидів азоту
- •16. Експлуатація котлів
- •16.1. Організація управління котлами
- •16.2. Експлуатація котлів
- •16.3. Показники роботи котельних установок
- •Контрольна тестова програма Знайдіть одну правильну відповідь.
- •9.Чим обумовлені втрати теплоти від хімічної неповноти згоряння:
- •10. Чим обумовлені втрати з фізичною теплотою золи і шлаку:
- •Термінологочний словник
- •Предметний покажчик
- •Літератрура
6. Спалювання рідкого палива в котлоагрегаті
6.1. Спалювання рідкого палива. Загальні положення|спільні|
|становища|
Рідке паливо (в основному мазут), не дивлячись на|незважаючи на| загальну| тенденцію до скорочення його використання, знаходить|находить| поки що застосування|вживання| у котельних установках| промислових підприємств. Горіння рідкого палива відбувається|походить| в основному в парогазовій| фазі. Останнє пов'язане з тим, що температура| кипіння рідких палив значно нижча за температуру їх займання.
Рідке паливо, що поступило|вчинило| в топковий простір, за рахунок теплоти топкових газів прогрівається, а потім випаровується||. В першу чергу|передусім,насамперед| випаровуються його найбільш легкі| фракції. Інтенсивність випаровування збільшується зі збільшенням || відносної його поверхні і посиленням підведення теплоти.
За наявності окислювача|окисника| і досягненні температури займання відбувається|походить| загоряння палаючої|| парогазової| суміші, що утворилася. Теплота що при цьому виділилася сприяє ще інтенсивнішому випаровуванню палива.| Швидкість згорання|згоряння| рідкого палива визначається швидкістю його випаровування з поверхні, ця поверхня у багато разів збільшується при розпилюванні рідкого палива на окремі дрібні краплі|краплини|, для чого і застосовуються спеціальні пристрої|устрої| - форсунки.
Оскільки інтенсивність спалювання рідкого палива визначається значною мірою інтенсивністю його ви|паровуання, найважливішим і першим етапом підготовки рідкого| палива|пальні| до згоряння|згоряння| є|з'являється,являється| розпилювання|розпиляти| його на найменші| частинки|частки,часточки|. Наприклад, з|із| краплі|краплини| діаметром 1 мм подріб|ленням| може бути одержано|отримано,набуто| 106 крапель|краплини| діаметром 10 мкм. Площа|майдан| поверхні випаровування при цьому збільшується в 600 разів.
При розпилюванні рідкого палива одержують|отримують,набувають| краплі|краплини| різних розмірів – від декількох одиниць до сотень мікромет|рів. Найбільш дрібні|мілкі| краплі|краплини| випаровуються і запалюються|ся| першими, сприяючи випаровуванню і займанню більших||великих|.
При вивченні горіння рідких палив слід|прямує| пом|’ятати, що горюча їх частина|частка| складається з різних вуглеводнів|, спалювання яких йде з|із| утворенням проміжних з'єднань|сполучень,сполук| і залежить від вмісту окислювача|окисника| в горючій суміші та її температури. При достатній кількості|| окислювача|окисника| проміжне з'єднання|сполучення,сполука|, що утворюється з|із| початкових|вихідних| вуглеводнів – формальдегід НСОН -| легко|по розкладається на водень і оксид вуглецю
НСОН→Н2+СО, (6.1)
які згорають|згоряють| з|із| утворенням діоксиду вуглецю і водяної пари|
НСОН+О2→СО2+Н2О. (6.2)
У реальному факелі окремі його ділянки мають надлишки окислювача|окисника| і різну температуру. При недостатній кількості окислювача|окисника| після|потім| випаровування проходить термічне розкладання вуглеводнів. Характер|вдача| цього процесу залежить від температури. При відносно низьких температурах (до 500 – 600 °С|із|) розкладання важких|| вуглеводнів йде симетрично з|із| утворенням|утворенням| простих| вуглеводнів. Останні порівняно легко можуть бути далі окислені|окислювані| до СО2 і Н2О. При більше| високих температурах розкладання йде несиметрично з|із| утворенням|утворенням| |утворенням|крім|крім| простих з'єднань|сполучень,сполук| і важких|тяжких| високомолекулярних вуглеводневих комплексів аж до вуглецю, сажі, включно
СmНn→m·С+n/2·Н2. (6.3)
Високомолекулярні комплекси і вуглець спалюються погано||, тому горюча частина|частка| мазутного факела представляє собою суміш легких паро| і газоподібних вуглеводнів|, важких|тяжких| рідких вуглеводнів і навіть твердих частинок|часток,часточок| (сажі). Отже, необхідне для горіння повітря треба подавати в корінь факела, що сприяє посиленню окислювальних реакцій і зменшує|послабив,послаблює| несиметричне|| розкладання вуглеводнів. Важливе|поважне| значення при цьому має швидке і хороше перемішування горючих компо|нентів| факела з|із| окислювачем|окисником|, тобто з|із| киснем || повітря.
Мазутний факел є неізотермічний затоплений струмінь. У міру розвитку струменя до неї за рахунок турбулентної дифузії підмішуються високотемпера|турні| продукти горіння, які забезпечують прогрів, випаровування||| і займання розпиленного рідкого палива. Зона займання в мазутному факелі встановлюється там, де має місце рівновага між швидкістю розповсюдження|| полум'я і швидкістю руху струменя. Займання факелу починається|розпочинається,зачинається| в найбільш гарячому гранич|ному турбулентному шарі і розповсюджується|поширюється| в глиб струменя. При цьому відбувається|походить| прогрівання до температури займання нової пароповітряної| суміші, що |поступила|вчинила| в зону горіння.
З|із| викладеного виходить, що процес спалювання рідкого палива складається з наступних|слідуючих| послідовних етапів:
1) розпилювання|розпиляти| (пульверизації палива|пального|);
2) утворення горючої суміші, що складається з продуктів випаровування і термічного розкладання вуглеводнів і окислювача|окисника| (карбюрування);
3) займання горючої суміші;
4) горіння горючої суміші.
Ефективність спалювання рідкого палива в значній мірі|значною мірою| залежить від перших підготовчих етапів, що визначаються роботою форсунки.