1.3.1. Способы шлакоудаления при сжигании твердого топлива
В топочной камере можно организовать сжигание топлив с твердым и жидким шлакоудалением.
Твердое шлакоудатение неизбежно при сжигании топлив с тугоплавкой золой (при температуре начата жидкоплавкого состояния (/, > 1400 °С). Оно целесообразно также и для топлив с умеренными значениями температуры /,, но при относительно небольшой зольности этих топлив (приведенная зольность А" 1 % кг/МДж ) и высоком выходе летучих веществ (Vі > 25 %), поскольку небольшое количество летучей золы в продуктах сгорания не ограничивает скорости газов в газоходах и не приводит к ощутимому удорожанию золоулавливающих устройств, а потери с недожогом топлива с/4 ввиду значительного выхода летучих остаются низкими. Топки с твердым шлакоудалением имеют более низкие тепловые напряжения и температуру газов в зоне ядра горения, что обеспечивает снижение уровня образования токсичных выбросов, в частности оксидов азота. Диапазон рабочих нагрузок для топок с твердым шлакоудалением зависит от реакционной способности топлива (выхода летучих веществ Vі). Минимальная устойчивая нагрузка обычно составляет Г).мш = 30-50 %£>ном.
Жидкое шлакоудатение применяют для сжигания матореакционных углей (антрацитов, полуантрацитов, тощих и слабоспекающнхся каменных углей прн выходе летучих веществ Vі < 25 %), оно рекомендуется прн сжигании шлакующих каменных и бурых углей (типа канско-ачинских бурых углей, кузнецких каменных углей и донецкого ГСШ), отличающихся повышенным количеством относительно легкоплавкой золы (/, = 1150- 1300 °С). Организация жидкого шлакоудаления с высоким уровнем температуры горения топлива обеспечивает прн матом выходе летучих веществ заметное уменьшение потерь топлива с недожогом, а в случае сжигания высокозольных топлив позволяет облегчить борьбу с шлакованием и износом конвективных поверхностей. В результате повышается надежность и экономичность работы котла, однако необходимо принимать специальные меры для снижения образования токсичных газов (NOx, SOx и др.) в зоне высоких температур, что дополнительно ограничивает применение жидкого шлакоудаления.
* Приведенной называется зольность, %-кт/МДж, топлива в процентах, отнесенная к 1МДж теплоты сго-
Н сернистоеть определяются аналогично.
|
Таблица 1.3 Теплотехнические характеристики твердых энергетических топлив
|
|
Примечание: пром. — промпродукт, конц. — концентрат |
|
Бассейн, месторождение |
Марка, класс |
Состав рабочей массы топлива. % |
Выход летучих. Vі, % |
Теплота сгорания. £?нр. кДж/кг |
Коэффициент раз — молоспо- собности. Ко |
Температурные характеристики золы. °С |
||||||||
|
Wv |
Ар |
Sp |
Ср |
Нр |
Np |
Ор |
Ч |
И |
И |
|||||
|
Россия |
||||||||||||||
|
Кузнецкий |
Д. Р. СШ |
11.5 |
15.9 |
0.4 |
56.4 |
4.0 |
1.9 |
9.9 |
40.5 |
21900 |
1.1 |
1160 |
1310 |
1440 |
|
Кузнецкий |
Г. Р. СШ |
8.5 |
16.9 |
0.4 |
60.1 |
4.2 |
2.0 |
7.9 |
39.5 |
23570 |
1.2 |
1170 |
1300 |
1390 |
|
Кузнецкий |
Г. пром. |
13.0 |
28.7 |
0.6 |
46.6 |
3.4 |
1.8 |
5.9 |
41.5 |
18090 |
1.5 |
1170 |
1270 |
1340 |
|
Кузнецкий |
Г. шлам |
21.5 |
10.2 |
0.5 |
54.3 |
3.9 |
1.6 |
8.0 |
40.5 |
20980 |
1.0 |
1110 |
1180 |
1220 |
|
Кузнецкий |
1 СС. Р |
9.0 |
18.2 |
0.4 |
60.8 |
3.6 |
1.5 |
6.5 |
31.0 |
23400 |
1.4 |
1190 |
1370 |
1440 |
|
Кузнецкий |
2СС. Р |
8.5 |
16.5 |
0.4 |
66.0 |
3.5 |
1.6 |
3.5 |
20.0 |
25330 |
1.4 |
1190 |
1370 |
1460 |
|
Кузнецкий |
Т. Р. СШ |
7.0 |
14.6 |
0.5 |
70.2 |
3.0 |
1.7 |
3.0 |
12.5 |
25120 |
1.4 |
1220 |
1350 |
1410 |
|
Кузнецкий |
Ж. пром. |
6.0 |
39.5 |
0.7 |
45.2 |
3.1 |
1.6 |
3.9 |
37.0 |
17710 |
1.2 |
1150 |
1300 |
1380 |
|
Кузнецкий |
К. пром. |
8.5 |
33.9 |
0.3 |
49.5 |
2.8 |
1.4 |
3.6 |
24.0 |
19010 |
1.3 |
1170 |
1340 |
1420 |
|
Кузнецкий |
А. Р |
10.0 |
16.2 |
0.4 |
68.8 |
1.5 |
0.8 |
2.3 |
5.0 |
24160 |
1.2 |
1160 |
1370 |
1460 |
|
Казахстан |
||||||||||||||
|
Карагандинский |
К. Р |
9.0 |
34.6 |
0.7 |
46.8 |
2.9 |
0.8 |
5.2 |
28.0 |
18130 |
1.4 |
1300 |
1480 |
>150 п |
|
Карагандинский |
К. конц. |
10.0 |
20.7 |
0.8 |
59.3 |
3.6 |
1.0 |
4.6 |
27.0 |
22900 |
1.4 |
1180 |
1400 |
И 1430 |
|
Куучекинское |
2 К Р |
7.0 |
40.9 |
0.6 |
44.1 |
2.8 |
0.8 |
3.8 |
21.0 |
16580 |
1.3 |
1270 |
1500 |
1500 |
|
Борлинекое |
2 К Р |
7.5 |
40.7 |
0.6 |
41.8 |
2.8 |
0.7 |
5.9 |
31.0 |
16120 |
1.3 |
1270 |
1500 |
1500 |
|
Экибастузский. 1-я гр. |
СС. Р |
6.5 |
36.9 |
0.7 |
44.8 |
3.0 |
0.8 |
7.3 |
25.0 |
17380 |
1.3 |
1270 |
1500 |
1500 |
|
Экибастузский. 2-я гр. |
СС. Р |
5.0 |
45.6 |
0.6 |
38.4 |
2.7 |
0.8 |
6.9 |
25.0 |
14610 |
1.3 |
1180 |
1500 |
1500 |
|
Ку шму ру не кое |
2Б. Р |
37.0 |
14.5 |
1.5 |
34.0 |
2.5 |
0.6 |
9.9 |
48.5 |
12230 |
0.9 |
1180 |
1280 |
1360 |
|
Приозерное |
2Б. Р |
36.0 |
14.7 |
0.6 |
34.7 |
2.5 |
0.5 |
11.0 |
48.2 |
12310 |
1.0 |
1200 |
1290 |
1370 |
|
Орловское |
2Б. Р |
34.0 |
19.1 |
0.9 |
32.2 |
2.2 |
0.6 |
11.0 |
45.0 |
11350 |
1.1 |
1200 |
1320 |
1380 |
|
Шоптыкольское |
ЗБ. Р |
18.0 |
24.6 |
0.5 |
41.6 |
3.0 |
0.6 |
11.7 |
41.0 |
15620 |
1.0 |
1200 |
1400 |
1490 |
|
Россия |
||||||||||||||
|
Подмосковный |
2Б. Р |
32.1 |
30.6 |
2.5 |
24.3 |
1.9 |
0.4 |
8.2 |
48.0 |
8670 |
1.75 |
1350 |
1500 |
1500 |
|
Интинское |
Д. Р |
11.5 |
28.8 |
2.5 |
44.2 |
2.9 |
1.5 |
8.6 |
40.0 |
16870 |
1.4 |
1050 |
1220 |
1300 |
|
Воркутинское |
Ж. Р |
8.0 |
29.4 |
1.0 |
52.6 |
3.3 |
1.5 |
4.2 |
33.0 |
20770 |
1.4 |
1050 |
1240 |
1360 |
|
Украина |
||||||||||||||
|
Волынское |
Г. Р |
10.0 |
27.0 |
2.8 |
49.8 |
3.3 |
0.9 |
6.2 |
39.0 |
19470 |
1.2 |
1100 |
1200 |
1230 |
|
Межреченское |
ГЖ. Р |
8.0 |
32.2 |
2.8 |
48.7 |
3.3 |
0.7 |
4.3 |
36.0 |
19380 |
1.3 |
1130 |
1200 |
1230 |
|
© Бойко Е. А. Тепловой расчет парового котла |
|
Бассейн, месторождение |
Марка, класс |
Состав рабочей массы топлива, % |
Выход летучих. Vі. % |
Теплота сгорания. £?нр. кДж/кг |
Коэффициент раз — молоспо- собности. Ко |
Температурные характеристики золы. °С |
||||||||
|
Wр |
Ар |
Sp |
Ср |
Нр |
Np |
Ор |
Ч |
И |
H |
|||||
|
Россия |
||||||||||||||
|
Кизеловский |
Ж. Р |
6.0 |
32.0 |
5.3 |
48.6 |
3.5 |
0.6 |
4.0 |
43.0 |
19680 |
1.0 |
1160 |
1330 |
1380 |
|
Кизеловский |
Г. Р |
7.5 |
37.9 |
4.3 |
41.5 |
3.2 |
0.5 |
5.1 |
45.0 |
16710 |
1.1 |
1280 |
1400 |
1460 |
|
Челябинский |
ЗБ. Р |
17.0 |
35.7 |
0.8 |
33.6 |
2.5 |
0.9 |
9.5 |
44.0 |
12560 |
1.3 |
1180 |
1370 |
1450 |
|
Волчанское |
ЗБ. Р |
22.0 |
35.1 |
0.2 |
27.5 |
2.1 |
0.5 |
12.6 |
47.0 |
9520 |
1.2 |
1180 |
1430 |
1500 |
|
Бабаевское |
1Б. Р |
56.0 |
10.1 |
0.9 |
23.2 |
2.1 |
0.2 |
7.5 |
65.0 |
8100 |
1.0 |
1160 |
1270 |
1340 |
|
Тульганское |
1Б. Р |
52.0 |
14.4 |
0.4 |
22.2 |
2.1 |
0.3 |
8.6 |
65.5 |
7450 |
1.0 |
1180 |
1330 |
1410 |
|
Грузия |
||||||||||||||
|
Ткибульское |
Д. МСШ |
13.0 |
34.8 |
2.0 |
37.3 |
3.1 |
0.5 |
9.3 |
46.0 |
14700 |
1.37 |
1460 |
1470 |
1480 |
|
Ткибульское |
Г. Р |
15.0 |
25.5 |
1.7 |
44.9 |
3.5 |
0.9 |
8.5 |
44.0 |
17080 |
1.35 |
1450 |
1470 |
1480 |
|
Ткварчельское |
Ж. пром. |
11.5 |
35,0 |
1.3 |
42.5 |
3.2 |
0.9 |
5.6 |
36,0 |
16310 |
1.4 |
1450 |
1500 |
1500 |
|
Узбекистан |
||||||||||||||
|
Ангренское |
2Б. СШ |
34.5 |
14.4 |
1.3 |
39.1 |
1.9 |
0.2 |
8.6 |
33.5 |
13440 |
1.9 |
1160 |
1300 |
1320 |
|
Шаргуньское |
СС. СШ |
6.0 |
17.4 |
0.7 |
65.0 |
3.4 |
0.5 |
7.0 |
22.0 |
25950 |
1.1 |
1100 |
1240 |
1290 |
|
Киргизия |
||||||||||||||
|
Кок-Янгак |
Д — СШ |
10.5 |
18.8 |
1.3 |
56.2 |
3.3 |
0.7 |
9.2 |
34.0 |
21310 |
1.35 |
1100 |
1440 |
1460 |
|
Таш-Кумыр |
Д — СШ |
14.5 |
25.7 |
1.1 |
44.6 |
2.9 |
0.7 |
10.5 |
41.0 |
16660 |
1.3 |
1275 |
1335 |
1360 |
|
Сулюктинское |
ЗБ. СШ |
22.0 |
16.4 |
0.5 |
47.7 |
2.5 |
0.4 |
10.5 |
33.0 |
17000 |
1.3 |
1120 |
1230 |
1250 |
|
Кызыл-Кия |
ЗБ. СШ |
28.0 |
13.0 |
1.2 |
45.4 |
2.4 |
0.5 |
9.5 |
35,0 |
16160 |
1.3 |
1100 |
1250 |
1260 |
|
Кара-Киче |
ЗБ |
19.0 |
8.1 |
0.8 |
55.0 |
3.1 |
0.6 |
13.4 |
37.0 |
19800 |
1.25 |
1150 |
1300 |
1315 |
|
Таджикистан |
||||||||||||||
|
Шураб 1/2 |
ЗБ. Р |
21.0 |
25.3 |
0.9 |
40.8 |
1.8 |
0.4 |
9.8 |
37.0 |
14240 |
1.35 |
1150 |
1230 |
1290 |
|
Шураб 8 |
ЗБ. СШ |
28.0 |
17.3 |
1.3 |
42.7 |
1.7 |
0.4 |
8.6 |
33.0 |
14570 |
1.3 |
1130 |
1180 |
1260 |
|
Россия |
||||||||||||||
|
Ирша-Бородинское |
2Б. Р |
33.0 |
7.4 |
0.2 |
42.6 |
3.0 |
0.6 |
13.2 |
47.0 |
15280 |
1.15 |
1180 |
1210 |
1230 |
|
Назаровское |
2Б. Р |
39,0 |
7.9 |
0.4 |
37.2 |
2.5 |
0.5 |
12.5 |
47.0 |
12850 |
1.0 |
1200 |
1220 |
1240 |
|
Березовское |
2Б. Р |
33.0 |
4.7 |
0.2 |
44.2 |
3.1 |
0.4 |
14.4 |
48.0 |
15660 |
1.3 |
1270 |
1290 |
1310 |
|
Боготольское |
1Б |
44.0 |
6.7 |
0.5 |
34.3 |
2.4 |
0.3 |
11.8 |
48.0 |
11810 |
1.25 |
1150 |
1170 |
1190 |
|
Абанское |
2Б |
33.5 |
8.0 |
0.4 |
41.5 |
2.9 |
0.6 |
13.1 |
48.0 |
14740 |
1.2 |
1140 |
1160 |
1180 |
|
Барандатское |
2Б |
37.0 |
4.4 |
0.2 |
41.9 |
2.9 |
0.4 |
13.2 |
48.0 |
14820 |
1.2 |
1300 |
1320 |
1340 |
|
© Бойко Е. А. Тепловой расчет парового котла |
|
Окончание таблицы 1.3
|
|
© Бойко Е. А. Тепловой расчет парового котла |
|
Теплотехнические характеристики жидких топлив Таблица 1.4
|
*ч
|
Теплотехнические характеристики газообразных топлив |
Для расчетов принимать как кислород
|
Таблица 1.5
|
Топки с жидким шлакоудалением могут быть как однокамерными открытыми, с утеплением нижней части стен и пода внутренней футеровкой, с встречным расположением ннзкоош щенных горелок, так и однокамерными с пережимом и утеплением камеры горения до пережима. Топки с жидким шлакоудатением обеспечивают вытекание жидкого шлака в диапазоне нагрузок 60-100 %Вноы для бурых и каменных углей и 70-100 %Вноы — для матореакционных топлив и окисленных кузнецких каменных углей открытой добычи.
Примечание: в последние годы в связи с повышением требований к экологической чистоте ТЭС предпочтение отдается твердому способу шлакоудаления.