рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Характеристики твердого топлива

Характеристики твердого топлива - раздел Энергетика, ЛЕКЦИЯ 1 Раздел I. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ Угли Даже Одного Месторождения Сильно Различаются Друг От Друга По Своим Свой...

Угли даже одного месторождения сильно различаются друг от друга по своим свойствам; от этих свойств зависит конструкция топки котла, в которой происходит сжигание топлива и конструкция котла.

Для того, чтобы оценить свойства топлива, нужно знать его элементарный состав.

Топливо, которое поступает в топку котла для сжигания, называют рабочим топливом. Рабочее топливо состоит из следующих элементов:

СР +НР +NP +OP +SP +AP +WP =100 %

углерод водород азот кислород сера зола влага

 

СР + НР + NP + OP­­ ­­– образуют основную, то есть органическую массу топлива.

SP, AP, WP – нежелательные примеси.

Горючими элементами в топливе являются С, Н и отчасти S. От содержания С и Н, главным образом, и зависит количество тепла, выделяющегося при сгорании 1 кг. топлива.

WP – определяет общую влажность топлива; она делится на устойчивую (гигроскопическую) и неустойчивую. Неустойчивая влажность – это влажность, которая теряется топливом при естественной сушке на воздухе; остающаяся при этом в топливе вода определяет его устойчивую влажность. Общая влажность в топливе достигает иногда 60 %. Для рационального сжигания топлива с большой влажностью применяют топки специальных конструкций.

Количество влаги в топливе зависит в сильной степени от условий хранения; поэтому часто состав «сухой массы» топлива также задают в процентах. В этом случае около названия каждого элемента ставят букву «с».

 

СС +НС +NС +OС +SС +AС =100 %

 

Если известен рабочий состав, то нетрудно определить и состав сухой массы топлива для каждого элемента. Например, для углерода

 

 

Минеральные негорючие примеси в топливе (глинозем, известь и др.) образуют при горении золу, причем спекшиеся куски ее называют шлаком. Свойство золы плавиться, то есть переходить в жидкое состояние при той или иной температуре, составляет важнейшую характеристику топлива, и с этим свойством считаются при проектировании топок котлов. В зависимости от температуры плавления золы определяют и тепловой режим в топке при горении топлива.

Часто задают состав топлива без учета золы и влаги. Условно этот состав называют горючей массой, хотя входящие в этот состав О и N не являются горючими элементами. Состав горючей массы топлива можно записать так:

 

.

 

Влага и зола нежелательны в топливе и составляют его балласт, к балласту относят также серу; большая часть серы топлива не участвует в горении. Образующийся при горении остальной части серы сернистый газ SO2 вреден для здоровья людей, для металла котла и зеленых насаждений.

Содержание углерода на горючую массу составляет в различных твердых топливах 50 – 95 %, водорода 1 – 6 %, серы 0 – 8 %.

Если нагревать топливо без доступа воздуха, то из него выделяются газы и пары; они называются летучими составными частями топлива; после их выделения остается твердое вещество – кокс. Количество летучих определяют (без водяного пара) в процентах от веса на горючую массу и обозначают . Количество летучих имеет существенное значение при проектировании топочных устройств, и служит поэтому важной характеристикой топлива.

Если топливо дает плотный спекающийся кокс, оно называется коксующимся топливом. Кокс требуется для выплавки чугуна, и потому это топливо предоставляется только коксовым заводам для получения из них кокса. Электростанциям для сжигания в котлах выделяется топливо, которое в других предприятиях или технологических процессах не может быть использовано. Такое топливо называется энергетическим топливом. В большом числе это низкосортное топливо.

Важнейшей характеристикой топлива служит его теплота сгорания или теплотворная способность топлива, под которой понимают количество тепла, которое выделяет один килограмм топлива при полном сгорании, то есть при таком сгорании, при котором в продуктах сгорания не остается горючих элементов. Это тепло усваивается продуктами сгорания и в дальнейшем используется при их охлаждении.

При сгорании топлива содержащаяся в нем вода переходит в водяной пар, на что тратится часть тепла, выделившегося при горении топлива. В зависимости от того, в каком состоянии – жидком или газообразном находится вода в продуктах сгорания после их охлаждения, различают теплоту сгорания высшую и низшую. Если продукты сгорания охлаждены до столь низкой температуры, что водяной пар превращается в жидкость и при этом освобождает скрытую теплоту парообразования, то выделившееся в результате горения количество тепла составляет высшую теплоту сгорания топлива. Если же продукты горения топлива после охлаждения имеют в своем составе водяной пар и вследствие этого его скрытая теплота парообразования оказалась не использованной, то выделившееся в результате горения тепло называют низшей теплотой сгорания топлива.

В котельных установках газы покидают котел при таких температурах, при которых водяной пар, находящийся в них, не конденсируется, а потому с ним уходит тепло, пошедшее на образование пара; таким образом, при горении топлива в котельных установках мы можем использовать лишь его низшую теплоту сгорания. Для рабочего топлива его обозначают .

Работу отдельных агрегатов или тепловых станций часто оценивают расходом топлива на единицу продукции агрегата или станции, например, для характеристики котла указывают расход топлива на производство 1т. пара, для работы станции – расход топлива на 1 кВт · ч – г / (кВт · ч). Однако такие показатели не могут быть использованы для сравнения между собой работы агрегатов и станций, если теплота сгорания потребляемых ими топлив разная. Для возможности такого сравнения вводится понятие условного топлива, под которым понимают топливо с теплотой сгорания 29308 кДж/кг (7000 ккал/кг), и все показатели выражают расходом такого условного топлива на единицу продукции.

Расход условного топлива по известному расходу действительного топлива и его теплоте сгорания можно получить по формуле

,

где- расход действительного топлива.

 

Горение топлива

При горении топлива получаются продукты горения – газовая смесь, в основном состоящая из углекислого газа СО2, азота N2, кислорода О2 и водяного пара.

Углерод С, соединяясь с кислородом О2 дает углекислый газ СО2

С + О2 = СО2

Горение по этой формуле называется полным горением. При неполном сгорании углерода получается не СО2, а СО – окись углерода

2С + О2 = 2СО

Горение серы: S + O2 = SO2

Горение водорода: 2Н2 + О2 = 2Н2О.

По составу газов можно судить о том, насколько правильно идет процесс горения топлива в топке парового котла, и, следовательно, установить, не происходит ли пережога топлива.

Для определения состава газа существуют приборы – газоанализаторы.

Горение топлива в котле сложный химический процесс, который требуется правильно организовать. Прежде всего, необходимо подвести потребное количество воздуха.

На основании формул горения можно подсчитать количество воздуха, необходимое для того, чтобы произошло горение углерода, водорода и серы, находящихся в топливе. Подсчитанное количество называют теоретически необходимым количеством топлива введенного в топку и обозначают V0, м3/кг.

Если в топку ввести теоретически необходимое количество воздуха, то трудно будет обеспечить полное соединение его кислорода с горючими составными частями топлива, так как невозможно равномерно перемешать топливо и воздух. Поэтому произойдет неполное сгорание углерода. В продуктах горения мы обнаружим СО и часть О2, не использованного при горении. Чтобы избежать неполного сгорания, в топку приходится вводить воздух с некоторым избытком; такое количество воздуха называют действительным количеством воздуха и обозначают Vд.

Если разделить действительное количество воздуха на теоретически необходимое, получим так называемый коэффициент избытка воздуха – очень важную величину, характеризующую процесс горения топлива.

 

.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛЕКЦИЯ 1 Раздел I. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ

Раздел I ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ... Энергетика и энергетические ресурсы Отрасль народного хозяйства занятая превращением энергии из видов в которых она широко встречается в природе в виды в которых она больше всего...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Характеристики твердого топлива

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии
Естественные (природные) источники, из которых энергия черпается для приготовления ее в нужных видах для различных технологических процессов, называются энергетическими ресурсами. Р

России до 2050 г.
Годы Электропотребление, млрд. кВт

Основные месторождения ископаемого твердого топлива РФ
Согласно имеющимся прогнозам в XXI веке ископаемые виды топлива – нефть, уголь и газ - останутся основными источниками первичной энергии и будут обеспечивать ~ 80 % мирового энергопотребления. Угол

По состоянию на начало 2001 г.
  Регионы мира Запасы Добыча Потребление Страны – члены ОЭСР Северная Америка Европа Тих

Технические характеристики топлив
1.2.1. Технические характеристики мазута   Вязкость. Кактехническая характеристика вязкость является важнейшим показ

Технические характеристики газа
Основными техническими характеристиками природного газа является плотность, взрываемость и токсичность. Плотность. Почти все виды газового топлива легче воздуха, поэтому при утечке

Характеристика газообразных выбросов электростанций
В газообразных выбросах электростанций безопасными составляющими для человека являются водяные пары, углекислый газ, кислород и азот. Остальные ингредиенты в той или иной мере являются вредными.

Основные потребители воды и характеристика сточных вод
Для конденсации 1 кг пара в конденсаторе необходимо в среднем 60-100 кг воды. Кроме конденсации пара в конденсаторах часть воды используется для охлаждения масла и газа в масло- и газоохладителях т

Энергосберегающие технологии в энергетике. Энергоаудит
Несмотря на обострение энергетического кризиса, эффективность использования энергоресурсов в РФ остается очень низкой. Из каждой добытой в настоящее время в России тонны нефти и угля в полезную эне

Электрическое потребление
Особенностью работы электрических станций является то, что общее количество электрической энергии, вырабатываемой ими в каждый момент времени, почти полностью соответствует потребляемой энергии.

Тепловое потребление
Важная особенность ТЭС – возможность использования отработавшей теплоты для нужд промышленности и быта. Тепловая энергия направляется теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) двум основным видам потре

С паровыми котлами
  Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды показана на рис. 3.1. Паровые котельные чаще всего предназначены для о

С водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения
ПТС котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения показана на рис. 3.2. Вода из обратной линии тепловых сетей с небольшим напором 20 – 40 м. вод. ст. поступает к сете

Для открытых систем теплоснабжения с водогрейным котлами
В открытых системах теплоснабжения подготовленная в котельной вода служит не только теплоносителем, но и поступает на нужды городского водоснабжения. Разбор воды производится непосредственно из тру

С паровыми и водогрейными котлами
Расчеты удельных показателей котельных с паровыми и водогрейными котлами в сопоставлении с удельными показателями котельных с паровыми котлами и подогревателями сетевой воды показывают, что в котла

Агрегатами
Районные отопительные котельные, оборудованные крупными водогрейными котлами, требуют установки и паровых котлов для обеспечения потребности в паре для разогрева мазута, деаэрации воды, обдувки пов

Электростанции
Технологическая схема тепловой электростанции характеризует состав ее теплового хозяйства, взаимную связь частей, общую последовательность технологических процессов (рис. 3.5). В состав эл

Технологическая структура электростанций
Технологическая структура – тип основной технологической схемы. В этом отношении ТЭС делят на блочные и неблочные. Современные конденсационные электростанции, применяющие, как правило, промежуточны

Конденсационной электростанции и ее установок
Основным показателем энергетической эффективности КЭС является кпд по отпуску электрической энергии, который называется абсолютным электрическим кпд. Коэффициент полезного действия электро

Без промежуточного перегрева пара
Расход пара на конденсационный турбоагрегат D0, кг/с, определяется из условия энергетического баланса (рис. 5.1.2):  

Расходы пара, тепла, топлива и коэффициенты полезного действия конденсационной электростанции с промежуточным перегревом пара
Промежуточный перегрев пара применяется на паротурбинных электростанциях с целью повышения их кпд, а также для ограничения конечной влажности пара в турбине при высоком его начальном давлении, когд

ЛЕКЦИЯ 13
5.2. Тепловая экономичность и энергетические показатели теплоэлектроцентралей (ТЭЦ)   Для снабжен

Турбины с противодавлением
Пропуск пара через турбину с противодавлением определяется размером теплового внешнего потребителя, то есть (рис. 5

Турбины с конденсацией и регулируемыми отборами пара
    Рис. 5.2

Первое слагаемое в формуле (5.2.9)
  ,  

Энергетические показатели ТЭЦ
  Коэффициент полезного действия теплофикационной турбоустановки по производству электрической энергии за единицу времени (1 сек.)  

ПЕРЕГРЕВ ПАРА
  Под начальными параметрами пара понимают температуру и давление пара перед турбиной и соответствующие им параметры пара на выходе из паровых котлов. Повышение начальных пар

Параметров пара
    Зависимость

Промежуточный перегрев пара на ТЭЦ
Применение промежуточного перегрева пара на ТЭЦ имеет свои особенности. Промежуточный перегрев как средство ограничения конечной влажности пара для теплофикационных турбин докритического н

Экономичность ТЭС
При одних и тех же значениях начальных параметров пара Т0 и Р0 снижение конечного давления Рк ведет к увеличению термического КПД цикла

Способы промежуточного перегрева пара
Известны три способа промежуточного перегрева пара: газовый, паровой и с помощью промежуточного теплоносителя. Газовый промежуточный перегрев производится в промежуточном пароперегревателе

Питательной воды и его энергетическая эффективность
Регенеративный подогрев основного конденсата и питательной воды котлов осуществляется паром, отработавшим в турбине. Греющий пар, совершив работу в турбине, направляется в регенеративные подогреват

Расход пара на турбину с регенеративными отборами
Расход пара D0 на турбину с отбором Dr определяется по формуле  

Типы подогревателей и схемы их включения
Расход пара на подогреватель зависит от его типа, схемы включения, параметров пара и воды. Для регенеративного подогрева воды на электростанции применяют преимущественно поверхностные подо

Подогрева питательной воды на КЭС
При проектировании энергоблока определяют и выбирают следующие параметры и характеристики регенеративного подогрева воды: конечную температуру подогрева питательной воды

Распределение регенеративного подогрева воды и отборов в турбине при промежуточном перегреве пара
Применение регенеративного подогрева воды при промежуточном перегреве пара имеет свои особенности (рис. 7.9).    

Регенеративного подогрева воды
Экономичность регенеративного подогрева воды при использовании перегретого пара отборов турбины, в особенности при промежуточном перегреве, можно повысить охлаждением греющего пара питательной водо

Регенеративный подогрев воды на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Распределение регенеративного подогрева воды на ТЭЦ
Применение регенеративного подогрева воды на ТЭЦ способствует экономии тепла, повышая выработку электроэнергии на тепловом потреблении и уменьшая потери тепла в конденсаторе турбин. Теплофикационны

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги