Расчет температуры точки росы при сжигании твердых топлив

В минеральном составе твердых топлив содержатся щелочные соединения, которые в значительной мере нейтрализуют образую­щиеся оксиды серы S03, поэтому окончательное содержание S03 в уходящих газах и температура точки росы зависят от зольности топлива А р. Обычно в этом случае определяют сразу температуру

‘р = >ко„ + 202 (S11)0’33 /1,23^(5.31)

Где S" и А " приведенные к 1 МДж теплоты значения серы и золы в рабочей массе топлива, %:

Sn = Sp/Q%; An = A?/QZ, (5.32)

TKOH температура конденсации водяных паров, °С; определя­ется по парциальному давлению рн QP, МПа. Поскольку твердые топлива сжигаются при "избытках воздуха ах>1,1, то избыток воздуха не влияет на изменение образования S03.

10?

ПРИМЕРЫ

Пример 5.5. Определить концентрацию S03, температуру точки росы и массовый выброс S02 при сжигании мазута в котле Пп-2650-25-545 ГМ (ТГМП-204) (іУо = 800 МВт) и от­носительных нагрузках 1; 0,8; 0,7 и 0,5 N0. В топке котла сжигается высокосернистый мазут с Q £ = 38,77 МДж/кг при сернистости топлива Sp = 2,6% и избытке воздуха ат=1,02. Тепловое напряжение сечения тонки Gf = 8,92 МДж/м2.

Решение. Для данного топлива Г° = 10,2 и 10,99 м3/кг;

Уг= 10,99 + (1,02- 1) 10,2 = 11,194 м3/кг.

Объемная доля диоксида серы по (5.22)

= 0,007 • 2,6 /11,194 = 1,626 ■ 10 "3.

Содержание избыточного кислорода в топке по (5.23)

02 = 21 0,02-10,2/11,194 = 0,383%.

Содержание S03 при номинальной нагрузке [по (5.26) ]

S03 = 0,424 ■ 1,626 • 10"3 • 0,3830,5 • 8,92 • 1 = 3,8 • 10~3%.

То же при пониженных нагрузках котла: при 0,8 N0

S03 = 3,8 • 10~3 • 0,82 =2,435 • 10-3%;

При 0,7 N О

S03 = 3,8 • 10 ~3 • 0,72 = 1,865 • 10"3%;

При 0,5No

S03 = 3,8 • 10"3 -0,52 = 0,951 • 10~3%. Значения температуры точки росы:

При номинальной нагрузке по (5.28)

?р = 50 + 50 • 38°’2 = 153,5° С; при нагрузке 0,8jVo по (5.28)

= 50 + 50 • 24,350,2 = 144,7° С; при нагрузке 0,7jVo по (5.27)

/р = 50+ 1 1 -18,650-7 = 135,3° С; при нагрузке 0,5^0 по (5.27)

/р = 50 + 11 -9,510,7 = 103,2° С.

Массовая концентрация S02 в уходящих газах при номинальной

1 02

Нагрузке gso2 = 103 (1,626 • 10"3 — 3,8 • 10~5) 11,194 • 2,86 =

1,22

= 42,5 г/кг. Массовый выброс S02 в окружающую среду по (5.30)

MSo2 = 57,7-42,5 = 2452,5 г/с. Здесь В —51,1 кг/с — расход мазута при номинальной нагрузке. 104

Пример 5.6. Сравнить значения S03 и температуру точки росы при сжигании мазута в котле Пп-2650-25-545 ГМ (ТГМП-204) (см. пример 5.5) при номинальной нагрузке с аналогичными условиями сжигания этого вида мазута в котлах Пп-950-25-565 ГМ (ПК-41) (^ = 6,2 МВт/м2), Пп — 1000-25-545 ГМ (ТГМП-314) (cj , =4,85 МВт/м2) и Е-420-13,8- 560 ГМ (ТГМ-84) (gf = 3,6 МВт г).

Решение. В примере 5.5 для котла (ТГМП-204) получены значения:

S03 = 3,8 • 10~ 3% и /„ = 153,5° С.

Содержание S03 в других котлах [по (5.26)] при одинаковых значениях Pso и О?, но разных значениях Qr составляет: для ПК-4Г

S03 = 3,8-10 3 —= 2,64-10~3%; 8.92

Для ТГМП-314

4 85

SO, = 3,8 10~3 — = 2,07 -10~3%; 8,92

Для ТГМ-84

SOa = 3,8 ■ 10"3 —= 1,53 • 10~3%. 8,92

Значения температуры точки росы по (5.27) и (5.28): для ПК-41

/р = 50 + 50;26,4°’2 = 146,2° С; для ТГМП-314

/р = 50 + 50 -20,7°’2= 141,6 С;

Для ТГМ-84

Fp = 50rl-11 • 15,30-7 = 125,6 С.

Уменьшение тепловых напряжений в топке снижает уровень образования S03.

Пример 5.7. В котле Пп-1000-25-545 ГМ (ТГМП-314) сжига­ется сернистый мазут с (?р = 39,73 МДж/’кг при’ сернистости топлива. Vp=l,4% и избытке воздуха в топке ост = 1,02 и 1,05. Определить содержание S03 в дымовых газах, температуру точки росы и сравнить с результатами расчета в примере 5.6.

Решение. Для данного топлива Г° = 10,45 и Г° = 11,27 м3/кг. При избытке воздуха ах = 1,02

Г, = 11,27 + 0,02 • 10,45 = 11,479 м3/кг;

Объемная доля Pso =0:007 • 1,4/11,479 = 0,854 • 10" 3;

Х ‘ гї 21 0,02 10,45 содержание избыточного кислорода 02= ^ ■— = 0,382%;

Содержание оксида серы в газах

S03 = 0,424 -0,854 ■ 10" 3 (0,382) °-54,85 • 1 = 1,086 ■ 10"3%. температура точки росы /р = 50+ 11 ■ 10,86ОЛ = 108,4: С. Уменьшение содержания серы в мазуте с 2,6 до 1,4% привело

2,07

К снижению образования S03 в ——-=1,9 раза, а /р снизилось

1,086

На 141,6—108,4 = 33,2 С:

При избытке воздуха ат=1,05

VT = 11,27 + 0,05 -10,45 = 11,792 м3/кг;

Объемная доля /?so2 = 0,831 • 10~3; содержание избыточного кислорода

11,792

Содержание оксида серы S03 = 0,424 0,831 -10 Зх

X (0,93)° 64,85 -1 = 1,648 • 10~3%- температура точки росы /р = 50 +11 • 16,48°" = 128.2 С. Уве­личение избытка воздуха привело к увеличению содержания S03 в 1,648/1,086=1,52 раза и росту температуры точки росы на 128,2-108,4=19,8" С.

Пример 5.8. Определить температуру точки росы при сжигании в паровом котле донецкого газового топлива (от­севы), имеющего Ql= 18,88 МДж/кг; Sp = 3,5%; Ар = 28,5%. Долю уноса золы с газами принять яун = 0,95.

Решение. Приведенные значения сернистости и зольности топлива по (5.32) Sn = 3,5/18,88 = 0,185%; Л"п = 28,5/18,88 = 1,51%. Температура точки росы при парциальном давлении водяных паров ри 0 = 0,009 МПа fp = 43 + 202(0,185)°’33/1,23°’951’51 =

= 128,7е С. 2

По сравнению с сжиганием мазута в котле Пп-Ю00- 25-545 ГМ (ТГМП-314) (пример 5.6) значение Tp для твердого топлива оказалось ниже, чем на мазуте (/р= 141,6° С), хотя твердое топливо имеет большую сернистосТь.

ЗАДАЧИ

Задача 5.4. Определить значения S03 и (р при сжигании высокосернис’того мазута с Sp = 2,9% в газоплотном котле Пп-1000-25-545 ГМ (ТГМП-324) (qf=6,8 МВт/м2) при 6^= 1,010 и сравнить со значениями S03 и tp при сжигании того же топлива в котле Пп-1000-25-545 ГМ (ТГМП-114) (qf = 5,58 МВт/м2) при ост -1,05. Исходные значения теоретических объемов газов и воздуха взять из. примера 5.5.

Задача 5.5. Определить значение tp при сжигании в топке котла с твердым шлакоудалением (ауя = 0,95) кузнецкого каменного угля марки Д (£?н = 22,86 МДж/кг; Sp=0,4%; А р= 13,2%) и кизеловского угля марки Г (бн= 18,38 МДж/кг; Sp-5,3%; ^р=34,8°/РКи сравнить результаты. 106

Задача 5.6. Определить значение Tp при сжигании кизеловского угля марки Г (задача 5.5) в топке с жидким шлакоудалением при аун = 0,7.

Задача 5.7. Найти значения ‘SOa и Tp при сжигании сернистого мазута Шв~ 39,73 МДж/кг, Sp= 1,4%) в топке пикового водогрейного котла КВ-ГМ-180 (QK = 209 МВт), имеющего сечение топочной камеры /т = 6,48 х 5,74 м, при избытке воздуха ах= 1,04 (теоретические объемы газов и воздуха взять из примера 5.7).

Ваш отзыв

Рубрика: РАСЧЕТ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *