Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Условно данные соединения горючих составляющих из пяти перечисленных элементов называют горючей массой топлива.
Горючая масса топлива всегда содержит некоторое количество негорючей примеси (балласта), состоящей из золы и влаги.
Горючая масса вместе с балластом представляет собой рабочее топливо.
Влагу в топливе делят на свободную, легко удаляющуюся при сушке на воздухе в течение двух-трех дней, и гигроскопическую, удаляемую только искусственной сушкой топлива при температуре 105 °С.
Из твердого топлива при нагреве до 850 °С без доступа воздуха выделяются летучие вещества, представляющие собой смесь газов разложения топлива и паров конденсирующихся веществ. Содержание летучих веществ в топливе
— важная характеристика, определяющая воспламеняемость, реакционную способность топлива, длину факела и другие свойства, которые необходимо учитывать при сжигании топлива.
Чем больше выход летучих, тем ниже температура воспламенения топлива и больше объем пламени.
После выделения летучих остается твердая часть топлива, называемая коксом, в виде сплавленных плотных кусков, непрочно слипшихся кусков или порошка.
5. Лисиенко В.Г. и др.
129
Таблица 4.13
Состав некоторых ископаемых твердых топлив (по данным ВТИ)
Наименование Марка Влага, % Зола, % Состав горючей массы, % Теплотворность
месторождения vf Ас S0r Сг Нг Nr Ог Лг Qh , ккал/кг
Кузнецкий бассейн:
Ленинское д 10,0 5,5 0,5 79,0 5,5 2,4 12,6 40 6300
» г 8,5 11,0 0,7 83,0 5,8 2,7 7,8 39 6390
Аралическое т 7,0 16,0 0,7 89,0 4,1 2,0 4,2 10 6320
Подмосковный Б 32,5 35,0 5,9 67,0 5,0 1,3 20,8 45 2540
бассейн Иркутская область:
Черемховское д 12,0 17,0 1,4 78,0 5,7 1,6 13,3 45 5330
Урал:
Челябинское Б 17,0 32,0 2,1 72,0 5,2 1,7 19,0 43 3620
Булаиашское Г 11,0 24,0 1,3 80,5 5,5 1,5 11,2 40 5110
При сжигании углей, богатых летучими, образуется растянутое горящее пламя, воспламеняющееся на очень близком расстоянии от выхода топлива из горелки. Угли, бедные летучими, воспламеняются на значительном расстоянии от горелки и горят концентрированным пламенем. Обычно летучие сгорают раньше кокса. Наиболее благоприятные условия образования горящего факела во вращающихся печах дает топливо с содержанием летучих 20-25 %. Характеристика некоторых ископаемых твердых топлив приведена в табл. 4.13.
Для приготовления угольной пыли топливо предварительно дробят на куски размером 150-200 мм. При большой влажности топливо сушат в специальных сушильных устройствах.
На рис. 4.44 показана индивидуальная схема пылеприготовления в шаровой мельнице с пылевым бункером.
Уголь размалывают в мельницах различного типа. Тип мельницы выбирают в зависимости от вида топлива, коэффициента размолоспособности, содержания летучих в топливе.
Рис. 4.44. Схема подачи угольной пыли к печам: 1 — бункер дробленого угля; 2 — питатель угля; 3 — шаровая мельница; 4 — сепаратор; 5 — циклон; 6 — бункер пыли; 7 — питатель (шнековый); 8 —вентилятор; 9 — печь; 10
— холодильник печи (подогреватель воздуха)
130
Для размола каменных углей и антрацита применяют шаровые барабанные мельницы. Для бурых углей применяют быстроходные мельницы.
Крупность угольного порошка (тонкость помола) характеризуют остатками на ситах с ячейками 90 или 200 мкм. При расчетах мельничных устройств тонкость пыли определяется остатками на сите 90 мкм.
В зависимости от вида топлива тонкость пыли характеризуется следующими показателями (полный остаток на сите 90 мкм):
Необходимая тонкость пыли определяется главным образом реакционной способностью топлива, характеризуемой в основном выходом летучих и экономичностью процессов горения топлива. Чем больше содержание летучих в топливе и меньше его зольность, тем грубее может быть пыль.
Смесь топливной пыли с воздухом взрывоопасна. Наиболее взрывоопасна пыль тонкого помола с содержанием летучих выше 20 %, при концентрации ее в воздухе в пределах 0,3-0,6 кг/м3.
Коксовый газ представляет собой продукт сухой перегонки при коксовании углей. Для получения кокса угли подвергают термохимической переработке путем нагревания в особых печах (коксовых батареях) без доступа воздуха при температуре 900-1000 °С. Газ коксовых печей, как побочный продукт, — ценное топливо для вращающихся печей, имеющее высокую теплотворность 15000-17000 кДж/нм3.
Средний состав коксового газа следующий в %: Н2 = 57,0; СН4 = 23,0; СН" = 2,0; СО = 7,0; С02 =2,0; N2=7,5; H2S = 0,5; 02 = 1,0; средняя теплотворность Oj = 16750 кДж/нм3.
Природный газ — это смесь углеводородов, но в отличие от нефти природный газ может содержать лишь до 65 % углерода по массе: содержание водорода — переменно. Содержание серы, как правило, невелико, а доля азота может быть гораздо выше, достигая 15 %.
Запасы природного газа оцениваются в 300-500 трлн. м3. Наибольшие запасы имеются в России, Ираке, Саудовской Аравии, Алжире, Ливии, Нигерии, Венесуэле, Мексике, США, Канаде, Австралии, Великобритании, Норвегии, Голландии.
В России находится более 40 % мировых запасов природного газа (более 160 трлн. м3). Наиболее крупные месторождения в Уренгое, Заполярье. Ежегодно в России добывалось более 650 млрд. м3 природного газа, что составляет более 80 % газа, добываемого в СНГ, и около четверти мировой добычи однако в последнее время 5 крупнейших месторождений газа в Западной Сибири суще-
