- •Лекция № 4-6
- •Происхождение топлива и его классификация.
- •Три стадии преобразований:
- •2. Технические характеристики твёрдого и жидкого топлива
- •1.Элементарный состав топлива.
- •Виды исходной массы топлива.
- •2. Влажность твердого топлива.
- •3. Зольность топлива.
- •Отрицательное влияние зольности топлива на работу парового котла:
- •4. Выход летучих веществ.
- •5. Коксовый остаток и спекаемость углей.
- •6.Теплота сгорания твердого и жидкого топлива.
- •7. Приведенные характеристики топлива.
- •8. Мазут
- •Технические характеристики топочных мазутов:
Отрицательное влияние зольности топлива на работу парового котла:
повышается расход сжигаемого топлива;
снижается полнота сгорания;
загрязняются поверхности нагрева, что ухудшает теплопередачу и повышает потерю теплоты с уходящими газами;
изнашиваются трубы поверхностей нагрева золовыми частицами;
повышается нагрузка на оборудование систем шлако- и золоудаления.
4. Выход летучих веществ.
Если твердое топливо нагревать, то при t ≤ 100ºС испаряется влага, но никаких изменений в структуре горючей массы не происходит. Органические соединения топлива термически неустойчивы, и при температуре t > 105ºС начинается разложение сложных молекул на более простые. Термическое разложение сопровождается:
- выходом летучих веществ: горючих (СО, Н2, СН4,CmHn) и негорючих (O2, N2, CO2, SO2);
- образованием коксового остатка.
Выход летучих веществ оценивают по убыли массы навески сухого топлива (1 + 0.1г), выдержанной без доступа воздуха в стандартных условиях (7 мин при 850º):
Va = %
Так как влажность топлива нестабильна, выход летучих веществ определяют на горючую массу, %
100
Vг = Vа ×
100 – Wа - Aа
С увеличением возраста топлива (с повышением степени углефикации) внутримолекулярные связи становятся прочнее, величина Vг снижается, а температура начала выхода летучих возрастает.
С увеличением температуры выход летучих веществ возрастает, достигая 95% от общего значения Vг при t = 850º С. Процесс термического разложения заканчивается при 1100º С.
Особенности сгорания топливной частицы:
а) сначала воспламеняются летучие вещества,
б) затем горит коксовый остаток.
Выводы:
Топливо с высоким Vг быстрее воспламеняется, т.к.:
а) выше Vг; б) ниже t начала. выхода летучих.
Частица топлива полнее сгорает, т.к.:
а) у топлива с высоким Vг коксовый остаток более пористый и лучше диффузия кислорода к горючие;
б) при высоком Vг снижается содержание углерода в коксовой частице и требуется меньше времени на его окисление.
3. Топливо с высоким Vг быстрее проходит тепловую подготовку за счет теплоты продуктов сгорания летучих веществ.
Твердое топливо делится:
- на высокореакционное (торф, бурые угли);
- низкореакционное (каменные угли, антрацит)
5. Коксовый остаток и спекаемость углей.
В ходе термического разложения после выхода летучих веществ остается твердый остаток – кокс, состоящий в основном из углерода и минеральной части.
Ориентировочный состав кокса каменных углей: Cr = 96%, Hr = 1%, Sr = 1%, Or = 1%, Nr = 1%.
Для углей характерна спекаемость – способность образовывать прочный кокс. Спекаемость углей обусловлена превращением их при t=350-450ºС в пластичную массу, которая в дальнейшем затвердевает. При этом плотная корка (оболочка) исключает доступ окислителя к горючим частицам и делает невозможным её сжигание.
По шкале ВТИ коксовый остаток делят:
на порошкообразный
слипшийся
спекшийся;
сплавленный;
сильно сплавленный;
сильно сплавленный, вспученный