КОКСОВЫЙ ОСТАТОК И СПЕКАЕМОСТЬ УГЛЕЙ.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

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: C^r= 96%, H^r = 1%, S^r= 1%, O^r= 1%,N^r= 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:

1. на порошкообразный

2. слипшийся

3. спекшийся;

4. сплавленный;

5. сильно сплавленный;

6. сильно сплавленный, вспученный

ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТВЕРДОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА.

Теплота сгорания - это количество теплоты, выделяемое при полном сгорании 1 кг (м³) топлива Q, (кДж/кг, кДж/ м³).

Теплоту сгорания различают двух видов:

- высшая теплота сгорания - это количество теплоты, выделяемое при полном сгорании 1 кг(м³) топлива при условии конденсации образующихся водяных паров и охлаждении всех продуктов сгорания до 0º;

- низшая – теплота сгорания за вычетом теплоты конденсации водяных паров, кДж/кг:

Q_H^p= Q_B^p- Q^Конд _H₂_O = Q^P_{В -}r×G _H₂_O_,где r = 2500 кДж/кг – скрытая теплота парообразования;

Низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг,

Q_H^P = Q_B^P – 25(W^P + 9H^P)

Ориентировочное значение высшей теплоты сгорания топлива определяется по формуле Д.И. Менделеева, кДж/кг,

Q_B^P = 339×C^P + 1030×H^P + 109×(S^P – O^P),

Где C^р, H^р, S^р, O^р– концентрация горючих элементов и кислорода, %;

числовые коэффициенты 339, 1030, 109 пропорциональны тепловому эффекту горения C, H, S.

Теплоту сгорания Q_H^p определяют по изменению температуры окружающей среды (воды) при сжигании навески топлива (1-2 кг) в стандартных условиях.

ПРИВЕДЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВА.

Для сравнения экономичности энергоустановок, работающих на разных видах топлива, введено понятие условного топлива с теплотой сгорания Q _у.т= 29,3 МДж/кг = 7000 ккал/кг. Тогда расход условного топлива, кг/с:

Q_H^P Q_У.Т

В_усл = В _нат×

Для оценки массовых расходов в продуктах сгорания водных паров, золовых частиц и соединений серы ( SO₂, SO₃ ) служат приведенные характеристики, % кг/МДж:

W^P Q^P_H Q_У.Т

S^P Q^P_H Q_У.Т

A^P Q^P_H Q_У.Т

W^П= A^П= S^П=

( 1 ) ( 2 ) ( 3 )

W^П < 0,75 - маловлажное

1. Если

W^П > 2 - высоковлажное

A^П< 1 - малозольное

2. Если

A^П> 4 - высокозольное

S^П< 0.06 - малосернистое

3. Если

S^П > 0.2 - высокосернистое

МАЗУТ

Природное жидкое топливо – нефть, залегающая в полостях земли под давлением 20-25 МПа. Нефть – смесь сложных углеводородов, добывается из скважин, пробуренных в нефтеносных районах.

Основные месторождения нефти в России: Тюменская область (Самотлорское, Федоровское, Медвежье, Мамонтовское), республика КОМИ, Татария, Башкирия, Северный Кавказ.

Мазут получают на НПЗ в результате температурной разгонки (выкипания) нефти на монофракции: бензин (при 200º С), керосин (при 250º С), дизельное топливо (при 300º С). Представляющий последнюю фракцию тяжелый остаток нефтепереработки (25-45%) – мазут.

Состав мазута достаточно стабилен:

С ^P = 84%, H^P = 11%, S^P = 0.3 – 3%, (O+N)^P 0.5%, W^P = 3%,A^P = 0.1%,

Теплота сгорания - Q_H^P = 40 МДж/кг

Особенности:

1. низкое содержание внешнего (W+A)^P < 4% и внутреннего (O+N)^P < 1% балластов;

2. высокая теплота сгорания ввиду высокого содержания основных горючих элементов (C, H );

3. по содержанию серы мазут делят на три группы:

- малосернистый (S^P < 0.5% ),

- сернистый (S^P= 0.5-2% ),

- высокосернистый (S^P> 2% );

4. мазут делят на шесть марок:

- флотский (Ф5, Ф12),

- топочный (М40, М100) ,

- для мартеновских печей ( МП).

Технические характеристики топочных мазутов:

1. Вязкость – характеристика, которая влияет:

- на продолжительность слива мазута из цистерны,

- эффективность перекачивания насосами,

- качество распыления форсунками.

В энергетике используют понятие условная вязкость - это отношение времени истечения 200 мм мазута при конкретной температуре t ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при 20º С, ВУ:

ВУ _t = ^t _маз / ^t ⁼²⁰ _вода

С увеличением температуры вязкость мазута снижается. Цифра у марки мазута – условная вязкость при 50ºС (ВУ₅₀).

Для эффективности перекачивания по мазутопроводам и распыления мазута форсунками на мелкие капли топливо нагревают до 100-130ºС в целях снижения вязкости до 2-3º ВУ.

2.Температура застывания - температура, при которой мазут загустевает в случае существенного повышения вязкости. Ей соответствует температура, при которой в случае наклона пробирки под углом 45º уровень мазута в течение 1 мин остается неподвижным. Обычно t_заст=10-30ºС.

3.Температура вспышки – температура мазута, при которой его пары с воздухом образуют горючую смесь, вспыхивающую при поднесении пламени:

t_вспыш = 90-110ºС.

Необходимо, чтобы при хранении в емкостях

t_м = t_вспыш – ( 10-15ºС)

4.Температура воспламенения – температура, при которой пары мазута при поднесении пламени горят не менее 5 сек. Обычно

t_воспл= t_вспыш + (10-15ºС)

5. Влажность мазута.

Так как плотность мазута _M = 990-1060кг/м³, то вода, накапливающаяся в мазуте при его разогреве, может повышать влажность топлива до W = 10-15%.

Недостатки обводнения:

· снижается теплота сгорания ввиду снижения содержания горючих элементов;

· снижается температура факела;

· снижается КПД парового котла из-за роста потерь с уходящими газами;

· повышается вероятность коррозии низкотемпературных поверхностей;

· срыв факела в топке при возможном расслоении мазута и воды в расходной емкости.

6. Зольность мазута.

Она невелика (A^P< 0.1%), но примерно половина ее – соединения ванадия:

V₂O₂ = 43 - 53%, SiO₂ = 5 - 6%, Fe₂O₃ = 7-11%, (CaO + MgO) = 11-12%

Пятиоксись ванадия, имея низкую температуру плавления (690º С), прилипает к трубам пароперегревателя, разрушает защитную пленку окислов, что приводит к газовой коррозии металла.

Для снижения высокотемпературной ванадиевой коррозии ограничивают содержание свободного кислорода в продуктах сгорания снижением коэффициента избытка воздуха в топочной камере.

Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 193; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!