Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
По содержанию рабочей влаги бурые угли делятся на три группы: Б1 — более 40 %, Б2 — от 30 до 40 % и БЗ — менее 30 %.
В каменных углях содержание углерода в горючей массе составляет 75-90 %, выход летучих от 9 до 50 % и жаропроизводительность более 2000 °С. В зависимости от выхода летучих каменные угли делятся на следующие марки: длиннопламенный (Д), газовый (Г), газовый жирный (ГЖ) и т.д.
Для твердого топлива в зависимости от состава различают рабочую, аналитическую, сухую, горючую и органическую массы (табл. 4.48).
Таблица 4.48
Масса топлива в зависимости от его состава
Масса Углерод Водород Кислород Азот Сера органическая S0pr Сера колче- данная Sk<W14 Балласт Б
зола А влага
аналити- ческая внешняя fVBH
Органическая Г орючая Сухая Аналитическая Рабочая (П (С) (0) (А) 'рабочее топливо) (р)
241
Таблица 4.49
Множители для пересчета массы топлива
Исходная масса Определяемая масса топлива
топлива рабочая аналитическая сухая горючая органическая
Рабочая 1 100- W* 100 100 100
100 100- W9 1ОО-(0'Р + ЛР) 100-(^ + > + ?кр)
Аналитическая 100- W 1 100 100 100
100 -0я о 0 1 100-(И*-Ма) 100 - (IT + Аа + S°)
Сухая 100- W О 0 1 1 100 100
100 100 100 -Ас 100-(Ла + ?кс)
Г орючая 100-(W^+A") 100 100-(ЦГ+А^ 100 100 -Ас 100 1 100 100-SKr
Органическая 100-('»'р + Лр + &р) 1ОО-Г0я+Ла + 5'1Га) 100 - (Аа + SS) 1 | О О 1
100 100 100 100
Пересчеты результатов с аналитической массы на рабочую, сухую, горючую и органическую, а также всех данных состава теплоты сгорания и выхода летучих веществ, кроме низшей теплоты сгорания Qh, которую рассчитывают для каждой массы отдельно, выполняются по приведенным ниже формулам и табл. 4.43.
Удельная высшая теплота сгорания Qb, кДж/кг, вычисляется по значению удельной теплоты сгорания в калориметрической бомбе Q6 с учетом кислото-образования при сгорании
Q=Q,~ 94,285 - О,ОО60б, (4.239)
где 94,28^ — удельная теплота, выделяющаяся при окислении продуктов сгоревшей в бомбе серы S % от S02 до S05 и растворении последней в воде; 0,006{?б — удельная теплота образования азотной кислоты в бомбе для каменных и бурых углей. Для тощих углей, антрацитов и жидкого топлива—0,004gf .
Удельная низшая теплота сгорания Qh находится вычитанием из удельной высшей теплоты сгорания Qb удельной теплоты парообразования, условно принимаемой равной 25,12 МДж/кг:
QH = QB- 25(Г + 9//р); (4-240)
Q/ = Qb-25(Wp + 9Hp); (4.241)
g; = g;-225tf; (4.242)
QBr = QBr-225ff, (4.243)
где W и Н — содержание влаги и водорода в массе топлива, %.
С горючей массы на рабочую и обратно Qj пересчитывается по формулам:
100
Ор + 25WP
дг Uv+fw--------100 (4 245)
н 100-^р-Лр
где А — зольность массы топлива, %.
При пересчете результатов анализа проб топлива, содержащих более 2 % карбонатов, или пересчете на горючую и органическую массу, где требуется определение минеральной массы топлива, следует вводить специальные поправки на показатель зольности, теплоту разложения карбонатов и теплоту сгорания колчедана. Пересчет теплоты сгорания всех марок углей в любом диапазоне изменения их зольности с учетом превращений в минеральной массе может быть выполнен по формуле, МДж/кг:
243
gp_gHrqoo-^p-^p)
-25(WP +Wrmp),
(4.246)
где Qhp — низшая удельная теплота сгорания в органической массе, МДж/кг; № — минеральная масса рабочего топлива, %; — влага в минеральной
массе топлива, %; Qhp может быть также рассчитана по формуле Д. И. Менделеева по составу топлива.
Теплоемкость ст с достаточной точностью можно считать суммой теплоемкостей основных частей твердого топлива: органической массы, минеральных примесей и влаги кДж/(кг-К):
где ст° — теплоемкость сухой массы твердого топлива, кДж/(кг-К) (ст — теплоемкость бурого угля и торфа — 0,27; каменного угля — 0,26; антрацита и тощего угля — 0,22; сланца — 0,21); W9 — влага в рабочем топливе, %.
Теплопроводность может осуществляться одновременно несколькими путями: теплопроводностью твердой фазы, теплопроводностью и конвекцией в газовой фазе, лучистым теплообменом. Заметную роль в теплопередаче играет влага топлива. Жаропроизводительность топлива гшх — максимальная, температура горения, развиваемая при полном сгорании топлива без избытка воздуха, определяется по формуле.
Пылевидное твердое топливо, применяемое для обжига клинкера во вращающихся печах, должно обладать необходимой теплотой сгорания, определенным содержанием летучих веществ, ограниченными зольностью и влажностью. Зольность шихты топлива (кроме горючих сланцев), не нарушая нормальную работу вращающихся печей, может колебаться в пределах 10-20 %; тонкость помола должна соответствовать остатку на сите 008 не более 8-18 %; выход летучих на сухую массу топлива должен составлять 10-35 %; влажность шихты не должна превышать 2 %.
Содержание золы в угольной пыли оказывает существенное влияние на ее горение. Значительная часть золы отделяется от горючей массы в качестве внешней примеси сосредотачивается в наиболее тонких фракциях пыли, что уменьшает скорость их горения.
Угольная зола взаимодействует с клинкером и влияет на его химический состав. Она может понизить коэффициент насыщения известью до такой степени, что потребуется корректировка высококачественным известняком. В случае отсутствия последнего следует применяемый уголь заменить другим.
