Теоретический раздел

1.Энергетическое топливо.

1.1Состав рабочего топлива и влияние влажности и зольности на работу

котла

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

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

10

ускоряет воспламеняемость.

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:

Повышение общей зольности приводит к пропорциональному износу оборудования ТЭС, а также брони у всех типов мельниц с сепараторами и пылепроводов, особенно их изгибов у всех типов систем пылеприготовления.

Кроме этого, увеличение количества золы приводит к увеличению износа конвективных поверхностей нагрева котлов и лопаток дымососов. Увеличение рабочей влажности при постоянной тепловой нагрузке котлов приводит к увеличению объемов водяных паров и скоростей дымовых газов в конвективных поверхностях нагрева.

Увеличение объемов водяных паров может приводить к ограничению производительности дымососов и из-за этого производительности котлов. От химического состава топлива зависят его свойства.

Важнейшими техническими характеристиками топлива являются теплота сгорания, выход летучих веществ, свойства твердого горючего остатка, количество и состав минеральных примесей, влажность, сернистость.

11

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.

2)SiO230÷60%

3)FeO, Fe2O3, Fe3O4

4) CaCO3, MgCO3, FeCO3 5÷20%

5) CaSO4, MgSO4, FeSO4

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:

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

Золовой баланс котла

Собственно баланс: 1 = ашл + аун

13

С увеличением геологического возраста топлива Vг снижается.

Состав кокса:

1.Сг ≈ 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

16