- •Лекция №1 Энергетические ресурсы
- •Виды и классификация тэс
- •Виды и классификация аэс
- •Лекция №2
- •Классификация котлоагрегатов
- •Принципиальные схемы котлов
- •Маркировка паровых котлов по госТу
- •Топливо
- •Состав топлива
- •Характеристики твердого топлива
- •Характеристики жидкого топлива (мазута)
- •Характеристики газового топлива
- •Приведенные характеристики
- •Элементы теории горения
- •Горение жидкого топлива
- •Горение газового топлива
- •Материальный баланс котла Определение теоретически необходимого количества воздуха
- •Коэффициент избытка воздуха
- •Контроль избытка и присосов воздуха
- •Определение коэффициента избытка воздуха
- •Энтальпия (теплосодержание) воздуха и продуктов сгорания
- •Тепловой баланс котла
- •Потеря тепла с уходящими газами
- •Потеря тепла от химической неполноты горения
- •Потеря тепла с механическим недожогом
- •Потеря тепла с физическим теплом шлака
- •Полезно используемое тепло. Кпд котельного агрегата
- •Компоновка паровых котлов
- •Классификация, общие характеристики и основные показатели топочных устройств котельных агрегатов
- •Сжигание газообразного топлива Подготовка газового топлива к сжиганию
- •Сжигание газообразного топлива
- •Воздушные регистры
- •Горелка с полным внутренним смещением (б)
- •Прямоточная газовая горелка ткз Сжигание жидкого топлива
- •Горелочные устройства для сжигания мазута
- •Топочные устройства для сжигания газа и мазута
- •Виды топок для сжигания газа и мазута
- •Особенности эксплуатации газомазутных топок
- •Сжигание твердого топлива в пылевидном состоянии
- •Основные характеристики угольной пыли
- •Размольные свойства топлива
- •Оборудование систем пылеприготовления
- •Сушка топлива
- •Понятие режима завала мельницы
- •Камерное сжигание твердого топлива Горелки для сжигания твердого топлива в пылевидном состоянии
- •Топочные камеры для сжигания пылевидного топлива
- •Поверхности нагрева котлоагрегата Испарительные поверхности нагрева
- •Низкотемпературные поверхности нагрева (нтпн)
- •Водяные экономайзеры (эко)
- •Воздухоподогреватели
- •Рекуперативный воздухоподогреватель.
- •Регенеративный воздухоподогреватель
Размольные свойства топлива
Производительность одной и той же мельницы при прочих равных условиях зависит от механической прочности топлива. В энергетике эта величина оценивается коэффициентом размолоспособности лабораторным относительным КЛО:
,
где , - удельные расходы электроэнергии на размол соответственно эталонного топлива (АШ) и испытуемого топлива.
Иначе,
,
т.е. КЛО показывает, во сколько раз производительность мельницы на испытуемом топливе выше производительности мельницы на эталонном топливе.
Тип топлива |
КЛО |
Донецкий АШ |
0,95 |
Донецкий Т |
1,5 |
Кизеловский Г |
1 |
Подмосковный БЗ |
1,7 |
Березовский БЗ |
1,2 |
Сланцы |
2,5 |
Размолоспособность реального топлива оценивается коэффициентом КРТ:
,
где ПДР – поправка на степень дробления (начальную крупность топлива);
ПВЛ – поправка на влажность.
Абразивность топлива влияет на продолжительность рабочей кампании мельницы и характеризуется относительным коэффициентом абразивности [г/кВт*ч]:
,
где - убыль веса мелющих органов мельницы, выполненных из углеродистой Ст3 (г);
- работа мельницы (кВт*ч).
=0,3÷0,8 г/квт∙ч в зависимости от абразивности топлива.
Износостойкость стали оценивается относительным коэффициентом износостойкости:
,
где - убыль веса мелющих органов мельницы, выполненных из эталонной углеродистой Ст3 ;
- убыль веса мелющих органов мельницы, выполненных из из рассматриваемой более твердой стали марки Х.
Взрываемость пыли. Топливная пыль в смеси с воздухом при определенных условиях может образовывать взрывоопасную смесь. Взрываемость определяется следующими факторами:
VГ- выхода летучих;
WP - влажности;
AP - зольности;
SPЛ – содержания летучей серы;
R90 – тонкости помола топлива;
μ – концентрации угольной пыли [кг пыли/кг воздуха] (0,3÷0,6)
tаэр - температура аэросмеси;
О2 – содержания кислорода в аэросмеси.
При VГ <10% - топливо невзрывоопасно.
Наиболее взрывоопасными являются пыли Кизеловских, Донецких и Кузнецких газовых углей, пыли бурых углей, фрезторфа. Воспламенение пыли чаще всего происходит в результате самовозгорания слежавшейся пыли и реже – от внешнего источника. Наиболее опасными режимами с точки зрения образования взрывов являются нестационарные режимы, особенно пуск системы пылеприготовления.
Взрыв угольной пыли является следствием воспламенения в замкнутом пространстве газообразных продуктов, выделяющихся при нагревании топлива.
При недостатке кислорода образование взрыва невозможно.
Взрывобезопасные объемные концентрации О2:
-
Топливо
Взрывобезопасная концентрация
торф, сланец
16%
бурый уголь
18%
каменный уголь
19%
Для снижения концентрации кислорода в системе пылеприготовления, первичный воздух разбавляется продуктами сгорания или инертными газами.
Для тушения очагов взрыва также применяется снижение концентрации кислорода путем ввода СО2, пара и воды. При эксплуатации пылесистем для исключения взрывов ограничивается максимальная температура аэросмеси за мельницей, которая указывается в режимных картах.:
Для снижения последствий взрывов оборудование системы пылеприготовления снабжается взрывными клапанами
ПВК-предохранительный взрывной клапан
ЛЕКЦИЯ №12
Системы пылеприготовления
котлов; здесь схема сушки всегда разомкнута.
Принципиальная схема центральной системы пылеприготовления:
1 - бункер дробленого топлива; 2 - питатель; 3 - отсекающий шибер; 4 - сушилка; 5 - подвод пара к сушилке; 6 - отвод конденсата; 7 - разгрузочная камера; 8 -линия к отсосному вентилятору; 9 - мельница; 10 - сепаратор; 11 - шлюзовый затвор; 12 - шлюзовый затвор; 13 - электрофильтр; 14 - циклон; 15 - клапаны-мигалки; 16 - бункер пыли; 17 - винтовой пневматический насос; 18 - подача сжатого воздуха; 19 - мельничный вентилятор; 20 - шнек; 21 - отсос водяных паров; 22 - рукавный фильтр; 23 - вентилятор; 24 - калорифер; 25 - подача пыли; 26 - фильтр-пылеотделитель; 27 - вентилятор; 28 - пылевой бункер парогенераторов; 29 - питатели пыли; 30 - пылепроводы к горелкам;
Достоинства:
пыль имеет стабильное качество по тонкости размола и влажности, потери не зависят от режима работы котлов;
независимость режима работы пылесистемы от режима работы котлов.
Недостатки:
большие капитальные затраты на сооружение пылезавода;
сброс в атмосферу части топлива в виде мельчайших частиц и, как следствие, потери и загрязнение окружающей среды.
Индивидуальные системы пылеприготовления располагаются в котельном отделении в непосредственной близости от котла, который обслуживают. Выбор схемы сушки определяется величиной приведенной влажности WП:
WП<4 % 4,19 кг/МДж. Замкнутая схема сушки. При этом влага, испаряющаяся при подсушке топлива, подается в топку, что ведет к снижению температуры факела, повышению потерь с недожогом топлива и потерь с уходящими газами из-за увеличения их объема и, как следствие, общему снижению ηКАбрутто.
WП>4 % 4,19 кг/МДж. Разомкнутая схема сушки. Водяные пары вместе с сушильным агентом и мельчайшими частицами топлива сбрасываются в атмосферу.
Схема пылеприготовления прямого вдувания с замкнутой системой сушки
бункер сырого топлива;
отсекающий шибер;
питатель сырого топлива;
мигалка;
мельница;
сепаратор;
пылепроводы;
горелка;
парогенератор;
воздухоподогреватель;
дутьевой вентилятор;
короб вторичного воздуха.
Недостаток: в данной пылесистеме расход топлива на паропроизводство регулируется ПСУ, поэтому режим работы котла оказывает влияние на режим работы системы пылеприготовления.
Преимущества: простота схемы, низкие капитальные и эксплуатационные затраты.
Схема пылеприготовления с замкнутой системой сушки и промбункером пыли
1 - бункер сырого дробленого топлива; 2 - отсекающий шибер; 3 - питатель сырого угля; 4 - сушильная труба; 5 - мельница; 6 - сепаратор пыли; 7 - циклон; 8 - мельничный вентилятор; 9 - бункер пыли; 10 - реверсивный шнек; 11 - перекидной шибер; 12 - питатель пыли; 13 - горелка; 14 - межагрегатный короб горячего воздуха; 15, 16, 17, 23 – клапаны; 18 - парогенератор; 19 – воздухоподогреватель; 20 – дутьевой вентилятор; 21 – эжектор-смеситель; 22 – клапаны-мигалки.
В данном случае производительность пылесистемы регулируется ПСУ, а количество топлива, подаваемого в котел, изменяется питателем пыли. В этом случае отсутствует жесткая связь между режимом работы системы и режимом работы котла, и в результате получается пыль более стабильного качества. Мельница имеет возможность работы в наиболее экономичном режиме.
Сброс сушильного агента вместе с испарившейся влагой в топку при, замкнутой схеме сушки, приводит к снижению температуры газов в топке, следовательно, способствует недожогу топлива. Водяные пары увеличивают объём продуктов сгорания и повышают потерю тепла с уходящими газами. Таким образом, применение замкнутой схемы сушки топлива в пылесистеме снижает экономичность работы котла,
При разомкнутой схеме сушки сушильный агент вместе с водяными парами сбрасывается в атмосферу. Вместе с ним теряется часть топлива, в виде мельчайших частиц прошедших через пылеуловитель и тепло сушильного агента. Кроме того, загрязняется окружающая среда.
Таким образом, выбор схемы сушки является технико-экономической задачей. Замкнутая схема сушки получается экономически оправданной при WПР<4%۰4,19۰кг/(Мдж)
Недостатки:
большие капитальные и эксплуатационные затраты;
более значительные присосы воздуха в пылесистему из-за разряжения в ней, создаваемого мельничным вентилятором;
увеличение присосов воздуха снижает температуру в топке, увеличивает недожог и снижает ηКАбрутто.
более высокая взрывоопасность.