книги из ГПНТБ / Волковыский Е.Г. Экономия топлива в котельных установках

Пример 9-3. Определить величину внутрикотельных потерь конденсата за отчетный месяц. По приборам зафиксированы сле­ дующие показания: общее количество питательной воды, поступаю­

Величина потерь конденсата в процентах от общего расхода питательной воды по формуле (9-25)

876

Йот = 2 Г б 1 Ю - 1 0 0 = : 4 о / < '

Г Л А В А Д Е С Я Т А Я

ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА ПРИ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СКЛАДОВ ТОПЛИВА

10-1. О Б Щ И Е Т Р Е Б О В А Н И Я К У С Т Р О Й С Т В У И Э К С П Л У А Т А Ц И И С К Л А Д О В Т О П Л И В А

В числе мероприятий по экономии топлива в ко­ тельных установках значительное место занимает сни­ жение потерь топлива на складах. Это достигается рациональным устройством складов и правильной орга­ низацией приемки, хранения и подачи топлива в котель-

г' ные. Проведение мероприятий по снижению потерь на складах позволяет сберечь 3—5% топлива. При плохо организованном и неправильно эксплуатируемом складе обесценивается даже самое лучшее топливо: происходит не только убыль массы топлива, но и значительное ухуд­ шение его качества из-за измельчения, увлажнения, снижения теплоты сгорания.

Параметром, характеризующим технический уровень эксплуатации склада, т. е. суммарные потери тепла за счет убыли массы и ухудшения качества, является отно­ шение суммарной теплоты сгорания топлива, получен­ ного со склада в котельную за определенный промежу­ ток времени, к аналогичному показателю при поступле­ нии топлива на склад. Этот параметр, называемый

201

условным к. п. Д. склада топлива, определяется по фор­ муле

угля — от 0,990 до 0,960 и мазута — от 0,999 до 0,998. При проектировании котельных установок и в про­

цессе эксплуатации не всегда уделяют должное внима­ ние складам топлива, что приводит не только к значи­ тельным потерям его на складе (іТскл^Р.Э), но и к уве­ личению потерь тепла в котлоагрегатах, снижению тепловой мощности и надежности работы котельной из-за ухудшения качества топлива.

Важнейшие условия повышения условного к. п. д. склада — рациональное устройство и правильная орга­ низация эксплуатации, включающая строгий учет коли­ чества и качества получаемого на склад и расходуемого котельной топлива.

10-2. Э К О Н О М И Я Т О П Л И В А ПРИ Р А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Х У С Т Р О Й С Т В Е И Э К С П Л У А Т А Ц И И С К Л А Д О В Т В Е Р Д О Г О Т О П Л И В А

ПРИЧИНЫ ПОТЕРЬ ТОПЛИВА НА СКЛАДАХ

Потери твердого топлива на складах могут про­ исходить в результате механических воздействий на его массу и под влиянием химических процессов (табл. 10-1).

В практике приходится сталкиваться с совместным действием ряда перечисленных в таблице факторов при преобладании отдельных из них в зависимости от мест­ ных условий.

Однако наиболее заметным источником потерь явля­ ется измельчение топлива, так как оно влечет за собой усиление остальных неблагоприятных воздействий: уноса

202

ветром и вымывания атмосферными осадками, вдавли­ вания в грунт и перемешивания с ним, увлажнения и озоления. В свою очередь накопление влаги способст­ вует самоокислению и самовозгоранию.

Измельчение топлива происходит при каждой пере­ грузке, при ручной трамбовке штабеля вместо уплотне­ ния катком, из-за выветривания при длительном хра­ нении и растрескивания при колебаниях влажности.

Помимо прямой убыли на складе, измельчение — ухудшение гранулометрического состава топлива — сильно влияет на к. п. д. котлоагрегатов со слоевыми

увлажнение топлива вызывают перебои в работе топливоподачи из-за снижения его сыпучести. Наиболее подвержено измельчению топливо, имеющее меньшую механическую прочность. Относительно небольшое уве­ личение высоты падения топлива при перегрузках вы­

место как в процессе разгрузки, особенно при сбрасыва­ нии топлива с большой высоты, в узлах пересыпки, при штабелировании, скреперовании, нагребании б)'льдозером, так и при хранении в штабелях в случае неудовле­ творительной обработки их поверхностей.

При умеренной скорости ветра 4 м/сек уносятся кусочки топлива размером до 0,5 мм, при скорости вет-

203

ра 6—8 м/сек размер уносимых кусочков возрастает до 1—2 мм. Ветер, имеющий скорость 13 м/сек, уносит кусочки размером до 5 мм. Потери топлива от уноса

никает из-за хранения топлива в штабелях, при неплот­ ной укатке кровли и особенно откосов штабелей, отсут­

при неумелой эксплуатации механизмов, обслуживаю­ щих склад,неудачной его планировкой.

204

льда, измельчением топлива, неудовлетворительным уда­ лением атмосферных вод из-за неудачно выполненной планировки площадки или неупорядоченности последней.

Особенно подвержен намоканию фрезерный торф. Малоразложившийся торф поглощает влаги больше, чем

агрегатов, увеличивает расход электроэнергии на тягу. Кроме этих прямых потерь, избыточная влага топ­ лива оказывает резко отрицательное влияние на всю-- работу котельной установки: замазывание в дробилках ' и питателях, зависание в течках и бункерах, усиление коррозии хвостовых поверхностей нагрева вследствие конденсации водяных паров продуктов сгорания. Потеря

глины, наблюдается при таких значениях влажности топлив: челябинский уголь от 27 до 30%, богословский и волчанский угли от 25 до 28%, подмосковный уголь от 36 до 37%, райчихинский уголь от 40 до 42%.

При низких наружных температурах влажное топ­ ливо смерзается в штабелях, затрудняя работу меха­ низмов на складе. Бурые угли типа карагандинских при влажности 27%' и сильных морозах смерзаются с обра­ зованием корки толщиной от 0,5 до 1 м. Антрациты и каменные угли типа П Ж при влажности до 8% и не­ больших морозах промерзают на 100—150 мм от наруж­ ной поверхности.

Влажность топлива, безопасная в отношении смерза­ ния, составляет для каменных углей от 4 до 8%, для бурых углей типа подмосковного от 18 до 28%;, для молодых бурых углей типа александрийского и для тор­ фа от 28 до 33%.

205

окисления и самовозгорания. Выветривание также вы­ зывает уменьшение содержания летучих горючих ве-

хранения и температуры внутри штабеля, в про­ центах.

/

ществ, повышение доли балласта в топливе и снижение теплоты сгорания, но наиболее активно эти процессы протекают при самоокислении и самовозгорании топ­ лива. Известны случаи полного уничтожения целых штабелей топлива в результате самовозгорания. Потеря

в нем хранится. На рис. 10-1 приведен график указанной

составила 2,5%, при хранении челябинского бурого угля марки БР в течение 9 мес. — 3,5%. В среднем потеря теплоты сгорания топлива в правильно сформированных

206

склонность к окислению имеют молодые топлива с вы­ соким содержанием кислорода — бурые и каменные угли, за исключением тощих, торф. Это объясняется тем, что кислород воздуха активно соединяется с уже имеющи­ мися в топливе кислородосодержащими органическими веществами. Процесс окисления начинается с физическо­ го процесса адсорбции углем кислорода из воздуха, из атмосферных осадков, протекающей при низких темпе­

этом тепла. В зависимости от условий хранения и осо-) бенностей топлива происходит более или менее быстрое накопление тепла, приводящее к повышению темпера­

эту температуру принято считать критической темпера­ турой самовозгорания для большинства углей. Но уже при температуре 45—60°С происходит окисление орга­ нической массы топлива, выделение летучих горючих веществ, что приводит к уменьшению теплоты сгорания. Способность к самоокислению и самовозгоранию уве­ личивается с измельчением топлива, из-за роста поверх­ ности контакта с окружающей средой и более интенсив­ ного поглощения кислорода из воздуха и атмосферных осадков. Ускорению окисления способствуют также хра­ нение топлива с недостаточно уплотненными поверхно­ стями штабелей, влажность топлива, воздушные каналы, перемешивание топлива со щепой, опилками и мусором.

щем хранении в правильно уплотненном штабеле каче­ ство угля меняется незначительно. Большое влияние на" интенсивность самоокисления топлива оказывает темпе­ ратура воздуха в период закладки штабеля. Штабеля, заложенные в теплое время года, самоокисляются быст­ рее, чем заложенные в осенне-зимний период, соответст­ венно и сокращаются сроки хранения топлива. Штабеля, расположенные длинной стороной перпендикулярно на­ правлению господствующих ветров, подвержены уско­ ренному повышению температуры и образованию очагов

207

( меры, протекает очень быстро. Воспламенение углей про­

Поэтому необходимо направлять максимально возмож­ ное количество топлива, прибывающего в железнодо­

В настоящее время установлены нормы максимально допустимых потерь разных видов топлива при хранении

РАЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СКЛАДОВ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Для хранения твердого топлива при котельных должны сооружаться, как правило, только расходные склады, рассчитанные на регулярное получение топлива

208

с базисных складов. Емкость расходных складов при­ нимается не более недельного запаса при регулярной доставке автотранспортом и до двухнедельного запаса при доставке по железной дороге [Л. 3]. За расчетный принимается расход топлива котельной при средней температуре наиболее холодного месяца. Увеличение емкости склада при котельной допускается в случае от­ сутствия базисного склада или большой его удаленности. В этом случае сооружаются объединенные базисно-рас- ходные склады с общим запасом, соответствующим среднему 2—3-месячному расходу. Основным типом склада твердого топлива является открытый склад. Устройство закрытых складов допускается для котель­ ных в населенных пунктах, в стесненных условиях, при топливе, непригодном для открытого хранения, при спе­ циальных требованиях технологии производства, в рай­ онах Крайнего Севера. Применение закрытых складов способствует снижению потерь топлива не только на складах, но и в процессе использования его в котельных установках, значительно повышает надежность эксплуа­ тации. В тех условиях, когда местные условия вызывают увеличенные потери топлива при открытом хранении, це­ лесообразно рассмотреть вариант устройства закрытого склада с технико-экономическим обоснованием по ме­ тодике, приведенной в гл. 13.

Хранение твердого топлива на открытых механизи­ рованных складах производится в штабелях, размеры которых определяются емкостью склада и техническими характеристиками имеющихся механизмов. Для сокра­ щения потерь топлива целесообразны штабеля с наи­ меньшей наружной поверхностью на единицу объема, что достигается устройством крупных, сплошных штабе­ лей. Разгрузка топлива из транспортных средств на склад, штабелирование и погрузка на устройства.топливоподачи должны быть механизированы.

Склады углей, склонных к самонагреванию, должны иметь катки типа дорожных для послойного уплотнения штабелей. Неплохие результаты дает укатка гусеницами трактора.

На механизированных складах угля размеры штабе­ лей не ограничиваются и выбираются сообразно с ем­ костью склада и возможностями механизмов.

На немеханизированных складах топлива, устройство которых для вновь строящихся и реконструируемых

котельных нормами не предусматривается, размеры штабелей принимают для бурых и каменных углей по высоте 2,5 м, по ширине не более 20 м, для торфа по длине не более 125 м, по ширине не более 30 м, углы

марки Т, для которых размеры штабелей и на немеха­ низированных складах не ограничиваются. Расстояния между смежными штабелями угля должны быть не ме­ нее 1 м при высоте штабелей до 3 л и не менее 2 м при большей высоте. Штабеля торфа размещают попарно, с разрывами между подошвами штабелей не менее 5 м, а между каждой парой не менее ширины штабеля по подошве, но не менее 12 м.

Разрывы между торцами штабелей, считая по по­ дошве, принимают для кускового торфа не менее 20 м, для фрезерного торфа не менее 45 м. Расстояние от подошвы штабеля должно быть не менее 5 ж до огра­

кним зданиями и сооружениями согласно противо­

пожарным нормам должны быть не менее указанных в СНиП ІІ-М.1-71.

Площадь, необходимая для открытого склада твер­ дого топлива, должна быть достаточной по величине для возможности работы складских механизмов при мини­

типа гондола может быть подсчитана исходя из вели­

где огод — годовой расход топлива котельной, г.

Для котельных тепловой мощностью до 50 Г кал/ч, работающих на антрацитах, каменных и бурых углях,

210