Внешний балласт топлив и его техническая характеристика.
Внешний балласт AW.
***W - влага. В топливах содержится в виде:
1)внешней, механически удерживаемой на поверхности топлив
2)внутренней, которая в свою очередь подразделяется на:
а)капилярная - содержится в парах и капилярах топлива
б)калоидная - зависит от хим природы и состава топлива, причем по мере углефикации (т.е. перехода топлива от торфа -> бурый уголь -> каменный уголь -> пулуантрацит -> антрацит)
в) гидратная или кристализационная, которая химически связана с минеральными примесями топлив. Например: аллюмосиликат - глина - Al2O3 x 2SiO2 x 2H2O
г) различают понятия и о гигроскопической (или аналитической) влаге, которая будет содержаться в топливах, при доведении его до равновесного состояния в воздушной среде с относительной влажностью 60+-2% и температурой 20+-5.
***А - зольность. В топливах может находиться в виде минеральных примесей (попадающих во время пластообразования) и внешняя (во время добычи, транспортировки и хранения). В основном зола представляет собой ряд окислов в виде SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO и др. Зола оказывает существенную роль на работу парового котла, т.к. необходимо контролировать и учитывать: температурные характеристики, ее количество (в уносе с газами и при удалении шлака).
***Температурные характеристики. Различают 3 топл золы: t1 - температура начала деформации, ее предел 1000-1200, t2 - температура размягчения 1100-1400, t3 - температура жидкоплавкого состояния 1200-1500 и более. В зависимости от характеристики плавкости все энергетические угли делятся на 3 группы:
1) с легкоплавкой золой t3 <=1350
2) среднеплавкой t3 = 1350-1450
3) с тугоплавкой t3>1450
Удаляемая из топки летучая зола на выходе должна иметь температуру не выше t1, а при ее удалении в виде шлака (сгранулированная зола) имеет температуры:
1. при твердом шлакоудалении tшл = 600
2. при жидком шлакоудалении tшл = t3+100. В связи с этим при жидком шлакоудалении экранные поверхности закрывают огнеупорной массой, позволяющей сохранить их от пережега.
***Количество золы: в зависимости от способа шлакоудаления может составлять при твердом шлакоудалении (90-95%), при жидком - 70-85%, а остальное в шлак а.шл=1-а.ун
7.Основные технические характеристики твёрдых топлив.
Зольность, влажность и выход летучих являются техническими характеристиками топлива и оказывают существенное влияние как на конструкцию котла и вспомогательного оборудования, так и на организацию его эксплуатации.
8. Основные технические характеристики мазута.
Свойства мазута являются его техническими характеристиками. Свойства мазута можно разделить на две группы:
Управляемые, которые в процессе его подготовки можно существенно изменить и привести к желаемым значениям (вязкость, плотность, содержание влаги) и неуправляемые, практически не изменяющиеся в процессе подготовки мазута (зольность, температуры застывания и воспламенения).
9. Основные технические характеристики газообразного топлива.
Основными техническими характеристиками природного газа являются плотность, взрываемость и токсичность.
10. Понятие о летучих веществах и коксовом остатке. Их влияние на на подготовку и сжигание твёрдых топлив.
В результате термического разложения твердых топлив без доступа кислорода из него выходят газовые составляющие (в результате разложения кислородосодержащих молекул, в состав которых могут входить и горючие газы СО, Н2, СН4 и др.) В результате этого остаток называют кокс - твердый горючий остаток, который бывает плотным (спекшимся) или порошкообразным. В воздушной среде при наличии соответствующей температуры он воспламенятеся и горит (такая t = 900-1200)
Выход летучих может наблюдаться в t=110-1100, но наибольшее (до 95%) при t=800 (при определении в лаборатории t=850+-25) По выходу летучих можно судить о реакционной способности топлив, т.е. о хорошей или плохой воспламеняемости и загораемости. Например у бурых углей выход летучих достигает 45-50%, у каменных - 25-40%, у антрацитов - 3-4%, отсюда:
1)высокореакционные
2)среднереакционные
3)малореакционные
Кроме того выход летучих определяет величину срока и способа хранения топлив и их подготовку к сжиганию (величину размола).
Теплота сгорания топлив - различают понятия о высшей и низшей теплоте сгорания. Под высшей понимаю то кол-во тепла, которое выделяется при полном сгорании единицы топлива (с учетом тепла, затраченного на парообразование), но т.к. в энергетических котлах последнее тепло не учитывают (т.е. не используют из-за образования низкотемпературной коррозии, возникающих паров влаги и паров серной кислоты) Qв = Q высшее, Qв = Qн + Qw, где Qн - низшая теплота сгорания, которая по сути и используется в котле, т.к. Qw уходит с продуктами сгорания в атмосферу. Расчет низшей теплоты сгорания обычно производят по эмпирическим формулам Менделеева
11.Высшая и низшая теплота сгорания топлив. Понятие о их использовании в котлах. Понятие об условном топливе.
Высшей теплотой сгорания называют количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твёрдого или жидкого топлива при условии, что образующиеся при сгорании водяные пары конденсируются и возвращается их теплота конденсации.
Низшей теплотой сгорания называют количество теплоты, которая выделяется при полном сгорании 1 кг твёрдого или жидкого топлива за вычетом теплоты конденсации водяных паров.
Понятие об условном топливе. Под условным топливом принято топливо, у которого низшая теплота сгорания Qн.усл = 7000ккал/кг = 29,33МДж/кг. Его ввели для проведения расчетов по сравнению экономических показателей работы, как станций, так и станционного оборудования при работе на различных видах топлив переменных нагрузка и др. При определении затраты единицы этого топлива на единицу вырабатываемой энергии, определим расход условного топлива Bусл = В*Qнр/Qн.усл, где В - расход натурального топлива с его низшой теплотой сгорания Qнр.
.
12.Приведенные характеристики топлив, их применение.
Эти характеристики определяют заббаластировку котла продуктами его сгорания в газоходах котла, включающими приведенную влажность, приведенную зольность и приведенную сернистость. Определение этих величин дает возможность знать порциальный состав продуктов сгорания, а значит и порциальное давление их, что определяет точку росы, т.е. t начала конденсации паров влаги (и паров серной кислоты при сжигании данного вида топлива) и кроме того приведенные характеристики дают возможность определить величину вредных выбросов от котлов при сжигании вредных видов топлива.
13.Доставка, разгрузка и склады твёрдого топлива на ТЭС.
Склады топлива предназначены для создания запаса топлива в случаях перерыва в его поставках из расчета:
1.При расположении ТЭС от места добычи до 100 км - на 2 недели
2.При расположении ТЭС от места добычи более 1-- км - на 30 суток.
Склады распологаются на территории ТЭС под открытым небом на выделенной площадке (закрытая, если станция в центре города)
Склады подразделяются на :
1. Склады временного хранения (в котором топливо может хранится, в зависимости от реакционной способности, от 2х до 5и и более лет )
2. Разгрузочные - которые используют в тех случаях, когда разгружаемое топливо не подается в котельный цех (т.е. наблюдается переизбыток), а основной склад уже заполнен, это избыточное топливо произвольно засыпают на выделенную площадку.
Основной склад представляет собой штабели (в разрезе-трапеция) с различными углами откоса (30-60 градусов). В штабеле уголь послойно через 1м высоты укатывается катками.
14. Механизмы, используемые на складах.
Механизмы, используемые на складах применяются для перемещения, загрузки, отгрузки и транспортировки топлива.
Различают: механизмы непрерывного действия, и механизмы периодического действия (имеют холостой пробег). К первым относят: конвееры, штабелеукладчики и штабелеразгрузчики (стакеры и реклаймеры).
Конвееры бывают:
1)ленточные, выполненные из прорезиненной ткани, которым придают желобообразную форму (установкой роликов под ними). Однако они ограничены углом подъема перемещаемого топлива. Самые распространенные.
2)скребковые, представляющие собой 2 цепные передачи между которыми закреплены металиические скребки, перемещающие топливо по Ме столу (угол подъема до 45)
3)шнековые. Однако этот конвеер ограничен по расстоянию перемещения, но неограничен углом перемещения.
Штабелеукладчики и штабелеразгрузчики представляют собой портал, который может быть подвижным и неподвижным (при подвижном перемещается по рельсовому пути, при неподвижном - вокруг своей оси), к которому прикреплена выносная стрела с расположением на ней ленточного конвеера. Обычно штабелеукладчик можно реконструировать в кач-ве штабелеразгрузчика с установкой на конце стрелы роторного захватчика.
Ко вторым механизмам относят бульдозеры, скреберы, и кран-перегружатели, грейферные кран-перегружатели, у которых форма может иметь пролет до 75м с перемещающейся по ней тележкой с ковшом до 10-15м3.