Пути интенсификации сжигания мазута

1. Распыление на мелкие капли (ёк < 500мкм);

2. Предварительный нагрев;

3. Высокие X в топке > 1500?С;

4. Активное внедрение окислителя в корень факела.

Горение газового топлива.

При горении из компонентов СО, Н2 и СН4 образуются С02 и Н20. Академик Семенов разработал учение о цепных разветвленных реакциях согласно которому образуются промежуточные осколки, дающие начало новым реакциям.

Причины образования активных центров.

1. Н2 + 02 = > ОН — + ОН-

2. Н2 + (м) = > Н + + Н + + ( м > М — азот и т. п.

3. Н2О = > он — + н +

Горение водорода.

Реакция горения:

2Н2 + 02 = 2Н2О (Еактивации = 550, ; Хвоспл = 550?С)

Гмоль

Н + + 02 = > 3Н + + 2Н2О

Горение оксида углерода.

2С0 + 02 = > 2С02 (Еактивации = 100, ; 1воспл = 600?С)

Гмоль

При 1 < 700 ?С Н2О = > он — + Н + , а СО2

СО + ОН — ^

Горение метана.

СН4 + 202 = СО2 + 2Н2О (Еактивации = 150, ; Хвоспл = 630?С)

Гмоль

Особенности:

Горит в две стадии:

А) приготовление топливной смеси ее нагрев до Х^спл;

Б)воспламенение и горение;

При X = 300 — 400 ?С идет пиролиз — процесс термического разложения с последовательным отщеплением Н2 и образованием сажи:

С2Н6 = > С2Н4 + Н2 С2Н4 = > С2Н2 + Н2 С2Н2 = > 2С + Н2

Для исключения сажеобразования организуют предварительное смешивание топлива с окислителем:

СН4 + 0 = > СНэ + {Н’+ + О2

Н + + 0г^= > он — + О‘+2

^гСО СН + ОН = > СН2О.

Пути интенсификации сжигания природного газа:

1. Деление топлива на тонкие струи со скоростью 50-100, м/с;

2. Активное смесеобразование до фронта горения;

3. Турбулизация воздушным потоком при скорости Wв°3д = 35-45, м/с.

Энтальпия продуктов сгорания.


Для твердого И жидкого топлива,

КДж

Кг

І = СУ з.

Пути интенсификации сжигания мазута

Для газового топлива.

 

1. При а — 1 Уг? — Уя02 + У? Н20 + У? Ш

02 = Ук02 • (С ‘^)к02

1°и2О = У0н2О • (С •З)^

IV = У°К2 • (С -3)К2

IГ = + I н20 + I N2

Пути интенсификации сжигания мазута

1 зол

подпись: 1 зол

-«ун • (С-3)З

подпись: -«ун • (с-3)з

Іг

подпись: іг

2. при а > 1 Уг — Уг? + ДУв

1Г = 1Г +А1 возд

подпись: 2. при а > 1 уг — уг? + дув
1г = 1г +а1 возд
Для высокозольных топлив дополнительно учитывают энтальпию золы АР

—— а ун

100 ун

Д1 возд = (а _ 1) • 1 возд

I = У° • (С-3)

Возд возд

Тепловой баланс котла.

Он характеризует распределение теплоты, вносимой в топку, на полезно используемую и тепловые потери.

(—^), где

подпись: (—^), гдеКДж КДж

6

подпись: 6Ор — 0: + 02 + Оз + 04 + Об + о

М

подпись: мКг

0Рр — располагаемая теплота топлива;

01 — полезно используемая теплота;

Q2 — потери теплоты с уходящими газами;

Qз — потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива;

Q4 — потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива;

Q5 — потери теплоты от наружного охлаждения котла;

Q6 — потери теплоты с физической теплотой шлака.

Если д1 = • 100%, то д1 + д2 + д3 + д4 + + q6 — 100%.

Располагаемая теплота топлива.

Такой теплотой называется, та теплота, которой топливо располагает при сжигании.

QрР = Qнр + Qтл + Qв. вн. + Qпар. — Qкарб

1. Q нр — теплота сгорания. Является функцией состава топлива;

2. Q тл — физическая теплота топлива

100 — ‘р Wр

Qтл = Стл • Iтл, где Стл = Сух—— 100—- + Свл • 100 (для углей) или Смаз = 1,74 + 0,0025 • *м

(для мазута);

3. Q ввн — теплота, вносимая в топку с воздухом при его нагреве.

Пар

ВЗП

/


Q = а • (1 п -2500), где опар = 0, 3 — 0, 35,——————————— относительный расход пара на

Кг

Распыление мазута;

5. Q карб — теплота, расходуемая на разложение карбонатов при сжигании высокозольных топлив

СаСОз = > СаО + СО2— Qкaрб Qкaрб = 40(СО2)ркарб.

Полезно используемая теплота.

Это та теплота, которая расходуется на нагрев воды, парообразование и перегрев пара.

Бпр — расход продувочной воды для вывода части солей с целью

Предотвращения накипеобразования.

Б пр = (1 10%)Б пе

Кг

При слоевом сжигании угля = 80%, а при сжигании мазута и природного газа Яі = 94%.

Потери тепла с уходящими газами.

Это та теплота, которую газы уносят через трубу в атмосферу при 1 = 120-170?С.

ОІ = 1Ух — 1Х. в.

JУх = ^ух + (аух — 🙂 — J0в

!в° = Vг — (Си)В

1Х. в. = аух — 1 хв

I0Х. в. = С1в — V0

О1 = “^ПЕ ІП. В.)Н ІП. В.)+ _^ПР —ІП. В.)

В

0]_

Орр

В

В

100

Я: =

Ов. вн. = Р’-(Т’в. п. +1хв), где Р’ = аТ "-АаТ — АаПЕ. +АаВП — коэффициент расхода;

 

Гвп = V0 • е1;’вп — энтальпия перед воздухоподогревателем ;1 хв = V0 • йхв — энтальпия холодного воздуха

4. Q пар — теплота, вносимая в топку с паром при паровом распылении мазута

 

Пути интенсификации сжигания мазута

Пер .пар.

 

^ П. В ^ ПЕ + ^ Н + ^ ПР

 

Пути интенсификации сжигания мазута

Пути интенсификации сжигания мазута

-100 = 4 -10%


Факторы, влияющие на потерю теплоты с уходящими газами.

1. Температура уходящих газов


15

подпись: 
15
Для снижения иух размещают дополнительные поверхности нагрева.


В области низких температур, даже незначительное снижение иух требует значительного количества поверхностей нагрева, поэтому оптимальную иух определяют технико-экономическими расчетами.

Пути интенсификации сжигания мазутаС ростом иух, растет 12, а значит, снижается КПД, поэтому растет В, а значит и затраты на топливо.

Для снижения иух, требуется увеличение Ннагр, что требует денежных затрат.

Пути интенсификации сжигания мазута

Пути интенсификации сжигания мазута

С ростом Да, растет объем и температура уходящих газов, соответственно возрастает их энтальпия, а значит, растет потеря с теплотой уходящих газов.

3. Влажность топлива.

С ростом влажности, растет содержание воды в топливе, а значит, растет д2.

4. Загрязнение поверхностей нагрева.

Снижается QоTд, растет и

подпись: снижается qоtд, растет и Пути интенсификации сжигания мазута

Ух

подпись: ух

= >

подпись: = >

5. паропроизводительность котла.

подпись: 5. паропроизводительность котла.

С ростом Б, растет Qвыд пропорционально Б1. С ростом Б, растет QоTд пропорционально Б?6. Меры борьбы с д2:

1. Чистота поверхностей нагрева;

2. Устранение присосов.

подпись: с ростом б, растет qвыд пропорционально б1. с ростом б, растет qоtд пропорционально б?6. меры борьбы с д2:
1. чистота поверхностей нагрева;
2. устранение присосов.

Растет д2.

подпись: растет д2.С увеличением толщины загрязненного слоя снижается коэффициент теплопередачи к,

Ваш отзыв

Рубрика: Роль котлов в промышленной теплоэнергетике

Добавить комментарий

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