Техноэнерг
Четверг, 21.09.2017, 13:19
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Топливо - Теория горения. [224]
Высокотемпературные установки и процессы. [25]
Теплообменные установки и процессы. [56]
Котельные установки - конструкция и принцип работы. [47]
Устройство и эксплуатация оборудования газомазутных котельных. [63]
Металлургическое оборудование. [75]
Конструкции трубопроводной запорной арматуры. [59]
Объемные гидромашины и гидроприводы. [40]
Гидравлика. Гидравлические расчеты. [45]
Смазка оборудования. [49]
Оборудование пароконденсатных систем [20]
Справочник по сборке узлов и механизмов машин. [23]
Универсальные зажимные устройства токарных станков. [45]
Справочник металлиста [46]
Экономика. [21]

Поиск

Календарь
«  Август 2009  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Наш опрос
Вы являетесь постоянным пользователем нашего сайта?
Всего ответов: 72

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » 2009 » Август » 10 » Летучие вещества и кокс твердого топлива. Характеристика золы
22:01
Летучие вещества и кокс твердого топлива. Характеристика золы


люки нержавеющие для емкостей



Летучие вещества и кокс твердого топлива. Характеристика золы


При нагревании топлива без доступа воздуха оно претерпевает последовательно несколько стадий. Сна­чала происходит испарение влаги, заканчивающееся при температуре 103—105 °С. При этом никаких струк­турных изменений в горючей массе и минеральных при­месях топлива не наблюдается. Дальнейшее нагревание топлива вызывает разложение термически неустойчи­вых молекул органических веществ горючей массы и углеводородных соединений. Выделяемые при этом го­рючие и негорючие газы (СО, Н2, СН4, СШН„, 02, N3, С02, 302 и др.) и конденсирующиеся пары, состоящие в основном из смолосодержащих соединений, называ­ются летучими горючими веществами топлива. Водяной пар, полученный при испарении влаги топлива, в состав летучих веществ не входит.


Температура, при которой начинается выход летучих веществ, и их количество зависят от химического воз­раста топлива. Для торфа выход летучих веществ начи­нается при 115—120 °С, бурых и молодых каменных углей— 150—170 °С, старых каменных углей и антраци­тов — 380—400 °С. Завершается выход летучих вещестм при 1000—1200 °С. Разделение твердого топлива н! составные части в процессе термического разложения показано на рис. 1.


Для каменных и бурых углей выход летучих вещее Я оценивают по их относительной массе, выраженной I» процентах. Так как количество летучих веществ, ВЫ] деляющееся при разложении органических соединении топлива, зависит от температуры и продолжительное! нагрева, то при определении выхода летучих вещест температурный режим, условия и продолжительное! нагрева топлива строго регламентированы.


При определении выхода летучих веществ (в процм
тах от массы топлива) навеску аналитической
про!
топлива в фарфоровом тигле с крышкой выдерживш
в муфельной печи при температуре 850 ± 20 °С в
течей
7 мин. Уменьшение массы навески, выраженное в
ГШ
центах от ее начальной массы, за вычетом содерж.шп
влаги условно принимают за выход летучих вещест I '
%. Летучие вещества в топливе в готовом виде не со к
жатся, а образуются при его термическом разложи.................


 







Рис. 1. Схема элементарного со­става твердого топлива.

По пому говорят о вы-КОДе летучих веществ, а


....... содержании  их в


Топливе.


Выход  летучих ве-■" ■ ■ iii (в процентах) от "|| оеззольной массы шва составляет: для И — 70—74, бурых 'i     40— 50, моло-кпмепных углей — 10,   старых камен-\ глей — 11 — 15, м шп го и — 3—7. И процессе термиче-


разложения  в летучие вещества переходит не ■ герод топлива. Углерод, оставшийся после за-


.......... 'рмпческого   разложения,  и минеральные


I II соплива образуют твердый остаток, называемый


I  ' и'ни/чих веществ является одной из важнейших


и|........ V инрдого топлива, оказывающей большое


ни процесс горения. Топливо с большим вы­пи чих веществ, например торф, бурый уголь, "ними уголь, попадая в топку,

 


Рис. 1. Схема элементарного со­става твердого топлива.







Рис. 2. Температуры плавкости с.олы топлива:


„_  „«оплпя-   9 __       начало деформации;


КоТ-'з-^че^я?^ - жвдкопла^состонние.


вследствие образования порошкообразного слоя кокса, плохо продуваемого воздухом.


Свойства золы топлива. Важными характеристиками золы, оказывающими существенное влияние на горение и работу топки, являются температура плавкости и хи­мические свойства золы и шлака.


В состав минеральных примесей твердых топлив вхо­дят вещества, имеющие как сравнительно низкую тем­пературу плавления — 800—1000 °С (оксиды натрия и калия), так и очень высокую — 1600—2500 °С (оксиды магния и алюминия). При горении топлива в условиях высоких температур образуются расплавы из различных компонентов минеральных примесей, температура плав­ления которых отличается от температуры плавления входящих в расплав компонентов. При определенных соотношениях между составными частями минеральных примесей образуются эвтектические смеси с температу­рой плавления более низкой, чем у самых легкоплавких веществ, входящих в состав золы. Кроме того, плавкость золы зависит от среды, в которой она нагревается. В по­лувосстановительной среде, которая не содержит кис­лород, а содержит восстановительные компоненты (СО, Н2, СН4) и С02, температура плавления золы топлива на 100—300 °С ниже, чем в окислительной среде, со­держащей свободный кислород.


   Стандартный метод определения характеристик плав­кости золы (рис. 2) заключается в постепенном нагрева­нии в полувосстановительной среде специально спрес­сованной из золы трехгранной пирамидки высотой 13 мм с основанием в виде равностороннего треугольника со стороной, равной 6 мм, причем одна из граней пирамидки перпендикулярна к основанию. В процессе нагревания фиксируют характерные значения температур в печи, при которых пирамидка изменяет свои геометрические формы: ^ — температура, при которой вершина пира­мидки начинает изгибаться или закругляться. Эта тем­пература называется температурой начала деформации; *2 — вершина пирамидки наклоняется до основания или пирамидка превращается в шар, иногда в полусферу — температура начала размягчения; (3—пирамидка рас­текается по подставке — температура начала жидко-плавкого состояния.


Температуры плавкости золы приводятся в таблицах технических (физико-химических) характеристик топлив ц I иравочной литературе. В зависимости от температуры Начала жидкоплавкого состояния все твердые топлива разделяются на три группы: с легкоплавкой золой (не более 1350 °С), с золой средней плавкости (1350—1450 °С) и с тугоплавкой золой (свыше 1450 °С). Большинство энергетических топлив СССР имеет легкоплавкую золу.


Кроме рассмотренных выше температур плавкости юлы (/х, /2и /3) различают температуру, при которой все компоненты шлака полностью расплавляются и в нем Отсутствует твердая фаза. При такой температуре, на­зываемой температурой начала истинно жидкого со­стояния, или критической, шлак подчиняется законам течения жидкости.


При удалении шлака в жидком состоянии большое шачение имеет вязкость шлака и. или ее обратная вели­чина — текучесть 1/ц.. С увеличением температуры вяз­кость уменьшается, а текучесть, наоборот, увеличивает­ся. Характер изменения текучести жидкого шлака за­висит от его состава, следовательно, для шлаков раз­личных топлив он будет различным.


Вязкостно-температурные характеристики двух шла­ков в интервале температур ?тах10> в котором шлак находится в истинно жидком состоянии, показаны на рис. 3. Шлак, имеющий крутой наклон линии и характе­ризующий зависимость его текучести от температуры (линия а), называют «коротким», шлак, имеющий более пологую характеристику, называют «длинным» (линия б).


На работу топки, в первую очередь на стойкость огнеупорных материалов, существенное влияние ока­зывают химические свойства золы и шлака топлива. Оксиды, входящие в состав золы, можно разделить на три группы: кислые — 5Ю2, Т102, Р205, основные — < !аО, М§0, РеО, К20 и амфотерные — А1203, Ре203. Последние   характеризуются    тем,   что  в сплавах,

 


Рис. 2. Температуры плавкости с.олы топлива:


„_  „«оплпя-   9 __       начало деформации;


КоТ-'з-^че^я?^ - жвдкопла^состонниеж

 

 










 















э[------ ^Сш<


 


 


 







ч

содержащих преобла-
дающее количество ос-
новных оксидов, они
ведут себя как кис-
лые, а в кислых — как
основные. По хими-
ческим свойствам зо-
ла и шлак разделяют-
ся на кислые, основ-
ные и нейтральные.
К кислым относятся
зола и шлак, у кото-
о - длинный.                             рых отношение содер-


жания кислых окси­дов к суммарному содержанию основных и амфотер-ных  оксидов,   называемое   кислотностью   К >• 1, к основным — если   отношение   содержания основных оксидов к суммарному содержанию кислых и амфотер-ных оксидов, называемое основностью 0>1. Зола и шлаки, не удовлетворяющие этим условиям, являются нейтральными.


Огнеупорные материалы по своим химическим свой­ствам так же, как зола и шлак, делятся на кислые, ос-поипьк' и нейтральные. Если футеровка топки выполнена из огнеупорного материала, химическая среда которого не соответствует химическим свойствам золы и шлака сжигаемого топлива (например, огнеупорный материал кислый, а зола и шлак — основные или наоборот), то между футеровкой и золой (шлаком) может произойти химическое взаимодействие, вызывающее интенсивное разрушение футеровки. Поэтому химические свойства золы топлива необходимо учитывать при выборе мате­риала для футеровки стен топки.


и I и скольких фаз с различной плотностью. В твердую ф Iiv пчодят органические и минеральные вещества. В ка-шл трах и на поверхности частиц топлива удержива-■ се и плата, а трещины, поры частиц и промежутки меж-|   ними заполнены воздухом. Следовательно, плотность


.... лива (масса вещества в единице объема) будет зави-


■ и. от выбора объема, к которому отнесена его масса. П соответствии с этим различают следующие виды плот-ц.и твердого топлива: действительную, кажущуюся и насыпную. Действительной плотностью рд (в кг/м3) на­нимают плотность угля без учета пор и трещин. Она вы-ражает усредненное значение отношения массы тела к


.... ,ему его твердой части (без воздуха и несвязанной


■лаги, содержащейся в порах топлива);


р„ = т/Ктв, (15)


где ш — масса образца топлива, кг; Утв — объем твер-|ы \ веществ топлива, без пор и трещин, т. е. объем его .'хч'пористой части, м3.


Вследствие сложности оценки объема пор и трещин определение Утв представляет значительные трудности. 11оэтому на практике обычно используют кажущуюся и насыпную плотность.


Кажущаяся плотность рк определяется отношением массы пористого (натурального) образца топлива т Ко всему объему отдельно взятой топливной частицы (включая трещины и поры) Уч, т. е.


Р» = тД\. (16)


Насыпная плотность рн (в кг/м3), или плотность в за­сыпке, выражается отношением массы большого коли­чества кусков (частиц) топлива М к объему, включающе­му в себя промежутки между частицами Ун>


Ра = М/Уа. (17)


11асыпную плотность учитывают при расчете вместимос­ти топливных складов, бункеров котельной и емкостей, необходимых для перевозки топлива.


Прочность — это способность твердого топлива со­противляться разрушению под действием внешних сил. Различают два вида прочности топлива: хрупкость и дробимость.


Хрупкостью называют свойство топлива разрушаться без заметных пластических деформаций под действием


внешних сил без примене­ния специальных дробящих устройств, например из­мельчение топлива при пе-. ревалках с одного вида транспорта на другой, при тряске во время длитель­ной транспортировки и т. п.


Под дробимостью топ­лива понимают его способ­ность сопротивляться разрушению под действием сил, пе­редаваемых топливу дробящими устройствами (молотка­ми, зубьями, шарами ит. д.). Дробимость является пока­зателем размольных свойств топлива. От нее зависят расход энергии на дробление и размол топлива, износ оборудования для приготовления пыли.


На практике размольные свойства топлива оценивают условным показателем, называемым лабораторным от­носительным коэффициентом размолоспособности кл,0. Он равен отношению удельных расходов электроэнергии на размол эталонного (наиболее твердого) и испытуемого топлива. При этом оба топлива имеют одинаковый на­чальный размер частиц и размалываются в стандартной лабораторной мельнице до одинаковой характеристики размолотой пыли:


о = ЭЭтн, (18)

бейзик

где Ээт — удельный расход электроэнергии на размол эталонного топлива, кВт • ч/кг; Эи — удельный расход электроэнергии на размол исследуемого топлива, кВт X X ч/кг.


Сыпучесть. Под сыпучестью твердого топлива пони­мают способность его частиц перемещаться отно­сительно друг друга и прилегающих поверхностей под действием силы гравитации. Это свойство широко ис­пользуется при перемещении топлива в системе топли-воприготовления. Ухудшение сыпучести топлива может вызвать серьезные затруднения при эксплуатации обо­рудования топливоподачи и обычно связано с необхо­димостью больших


Категория: Топливо - Теория горения. | Теги: нормы, правила, Характеристика
наука нормы правила классификация характеристики Характеристика температура расчет схемы газ теплота размеры параметры вода энергетика трубопровод оборудование смазка требования схема конструкция устройство масло котел Топливо технология пар жидкость давление насос
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2017