Читальный зал -->  Изменение энтропии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Широкое внедрение котлов с кипящим слоем (они создаются во многих передовых странах мира, в СССР уже работает более 100 котлов, в КНР- более 2000) выявило н их недостатки, основной из которых - больпюй механический недожог с уносом с/Ц. Дело в том, что сжигаемое топливо имеет полидисперсный состав и при среднем размере частиц 2-3 мм примерно 20 % частиц оказывается мельче О,.5 мм. Эти частицы, не успевая полност1>ю сгореть, выносятся газом из слоя. Для их дожигания приходится предусматриват1> до-стагочно В1,1С(Жое надслоевое пространство (объем то1П<и над слоем высотой не менее ,5 -6 м), где частицы горят на лету , как в обычном факеле за счет п1>даваемо)о туда дополнительного воздуха (через сопла 10, рис. 17,8),

Топки с циркуляционным кипящим слоем. В последнее время появились топки второго поколения с так называемым циркуляционным кипящим слоем. За этими топками устанавливают циклон, в котором улавливаются все недогоревщие частицы и возвращаются обратно в топку. Таким образом, частицы оказываются запертыми в сист1-мс юпка - циклон - топка до тех пор, пока не сгорят полностью. Эти топки имеют высокую экономичность, не уступающую камерному способу сжигания, при сохранении всех экологических преимуществ.

Топки с кипящим слоем широко используются не только в энергетике, но и в других отраслях промышленности, например, для сжигания колчеданов с целью получения SO:;, обжига различных руд и их концентратов (цинковых, медных, никелевых, золотосодержащих) и т, д, (С точки зрения теории горения обжиг, например, цинковой руды по реакции 2ZnS + 302 = 2Zn04-2S02 есть сгорание этого специфического топлива , протекающее, как и все реакции горения, с выделением больших количеств теплоты.) Большое pacnpoci )ане-ние. особенно за рубежом, гонки с кипящим слоем нашли для огневого обезвреживания (т. с, СЖИ1ПНИЯ) различн1)1Х вре.тных отходов нрои шодстна (твердых, жидких н газообразных) н1ламов осветления сточных вод, мусора и т, п.

Контрольные вопросы и задачи

17.1. Газовый анализ продуктов сгорания антрацитового штыба (см. пример 16.1) обиа ружил I % СО, Оценить приблизительно химический недожог (имейте н виду, что нес газоанализаторы лают содержание компопеп-тон в сухом газе).

17.2. При испытании котла или печи, p;i ботающей па твердом топливе, paД(л.н<J он ределяют содержание горючих (в проценгах массы) н н/лаке Г yifoce Г, и нров.тле / , а также доли золы, проваливаюп1.сйся сквозь отверстия решетки (в слоевых топках) а , сбрасываемой с решетки в нидс П1лака и. , и уноси\?ой газами ау . По аиалшии с ipop.MV лой (17 3) написать ((юрмулу для (,) ,. и посчитать c/ t, в камерной топке, сжшмклцей антрацит, если а н = (,ВЗ; ,..,=(1,1.), /\ = = 10 %; /\ ,1У, /Г = 22,9 %.

17.3. Какое количество ноздуха ,!1о.1жеп .эжектировать 1 м природного газа н изображенной на рис, 17.2 горелке, чтобы ropcinic протекало при а =1,2? (Теоретичегки необходимый расход воздуха можно посчи1а!ь но оценочной формуле через значение Qf, приведенное в табл. 1.5,1,)

17.4. При проектировании KOicii.ibi.x ж регатов предусматривают возможность их ра боты как на основном, так н резервном топливе. Если основное топливо - п[)иродпый газ, а резервное - мазут, то устанавливают газомазутные горелки, Сунцственно лн изменится расход воздуха н()н переходе с одно! о топлива на другое, если моптность котла, его КПД и ко.эффициент избытка воздуха оставить НСИЗМС1Н1ЫМИ? Для природного газа V = = 9,73 м-/м, Q? = 36,70 МДж/м\ для мазута К = 10,2 м/кг, Q, = .38,76 МДж/кг.

17.5. Необходимо использопагь в качеств топлива хвосты обогашения спеклюыегося ка менного угли с зольностью Л=-Ьо /, Какой тип топки лучше всего подходиг . - этого Почему? Каковы будут гглошадь и hi,.. тогг-ки при тепловой мощности котла, раы, л1 <3 = = 15 МВт; а =1,2 и КПД 0%. И.-инять скорость газов в тоггке при температуре С равной 3 м/с, (/ = 350 кВт/м.

17.6. На какой сггособ сжигания бурого угля лучше всего ориентировать топку котла мощностью 150 МВт?

17.7. На электрической сташгии для привода турбины мощностью 1200 МВт nonptjcn котел. Определить примерггый обг.ом ciu khi ки. если Кпд стаггции равен 40 }(,.

17.8. Чему приблизн1е./1Ы1о раннж тся концентрация SO в уходящих из тонки продуктах сгорания подмосковного буро; о ,i..i>i и m;j зута (в ми.глиграмм;х ir;; 1 у. api)..iyK i i.ii и иормалг.пы.х условиях) для ус.тоннй iipirMcp.i 15,5 при а =1,5? Принять, что иси сера превращается при горении R SC)i, (.Сколько объемов воздуха дола<гго подмепг;гтг,ся в атмосфере к одному объему 1гродукт(Н1 сгорания, чтобы сиизитг, конггентрацик! SO2 до предельно допустимой? ПДК = 0,5 мг/м .

17.9. Кизеловский уголь с 5< =6,1 % сжигают в топке с кипящим слоем. Определить расход известняка, необходимый для связывания 80 % серы в виде CaSOi, если известно, что для этого необходимо давать в топку в 2,5 раза больше Са, чем это следует из стехиометрии уравнения СаО+SO2+ 0,502 = CaSO

17.10, Горелки ГНП предназначены для сжигания как природного газа, так и сжиженного, п1нчем переход с одного и,! другой осуществляется заменой только газового насадка: в одном случае насадок имеет одно

отверстие (см. рис, 17,3), в другом ~ несколько отверстий с большим суммарным сечением. Какой насадок предназначен для какого газа при той же мощности горелки?

17,11, В вентиляционном воздухе, выходящем из угольной шахты, содержится 5 % (объемных) метана. Рассчитать, нужно ли подмешивать к этой смеси допо;гнительный воздух для сжигания метана с коэффициентом избытка ав=1,2, и если нужно, то сколько. Как изменилась бы ситуация, если бы вместо метана был сжиженный газ (,50% C:iH + 50 % С,Н,о)?

Глава восемнадцатая КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

i i, ОЬЩИГ СВЕДЕНИЯ

i Устройства, предназначенные для по-луния пара или горячен воды повышенною давления за счет теплоты, выделяемой при сжигании топлива или подводимой от посторонних источников (обычно с горючими газами), называют котламиОни делятся соответственно на котлы паровые и котлы водогрейные. Котлы, использующие (т.е. утилизирующие) теплоту отходящих из печей газов или других основных и побочных продуктов pa3jni4Hbix технологических процессов, называют котлами-утилиза-тора.ми.

С тгелью обеспечения стабильной и безопасной работы котла его снабжают вспомогательным оборудованием, служащим для подготовки и подачи топлива, воздуха, очистки и подачи воды, отвода продуктов сгорания и их очистки от золы и токсичных примесей, удаления золо-шлаковых остатков.

Комплекс устройств, включающий в себя собственно котел и вспомогательное оборудование, называют котельной установкой.

Котельные установки, снабжающие паром турбины тепловых электрических станций, называют энергетически-м и. Для снабжения паром производственных потребителей и отопления зданий в ряде случаев создают специальные

производственные и отопительные котельные установки

В качестве источников теплоты для котельных установок используются природные и искусственные топлива, отходящие газы промышленных печей и других устройств, солнечная энергия, энергия деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония) и т, д.

\H.-1. ПАРОВОЙ КОТЕЛ

И ЕГО ОСНОВНЫЕ Э,)1ЕМЕНТЫ

Развитие конструкций котлов. Исто рическн развитие паровых котлов шло в направлении повышения паропроизво-дительности, параметров производимого пара (давления и температуры), надежности и безопасности в эксплуатации, увеличения экономичности (КПД) и снижения массы металлоконструкций, приходящейся на 1 т вырабатываемого пара.

Исходным типом современных котлов был простой цилиндрический котел (рис. 18.1, а), выполненный в виде горизонтального барабана с топкой под ним. Стенки барабана были одновременно и поверхностью нагрева. В дальнейшем увеличение поверхности нагрева шло по двум направлениям. В одном случае непосредственно в водяном пространстве барабана размещались большие и малые трубы; при этом большие одновременно

V/ / / /

Рис. 18.2. С,опременный нертикальио-аодо-трубный барабаин1й пароичй котел с естест-иениой циркуляцией:

/7В подача питательной полы, линия иа-сьицсиногг) пара; ItU отиод перегретого пара; Г -- полача топлива к горелке; й - подвод во:1ду-ха к во.чдухоподогр1;вателю; /й - горячий воздух; ЧС .V/ тракт продуктов сгорания топлива и ух<лгяпгих (из котла) ia.taH; / - гнлак; / - чк-paiiHiiie гру6ь1; 2 6apaO;in; ,V мароперо1рева-толн; -/ водяной коиимайзе)); ,5 -- воздухоподогреватель; 6 - коллекторы; 7 - i-орелка; 8 -- \т\ ка; i) контур (стена) тонки н га:1оходов; И) -опускная труба; \1 излучаютий теплоту топочный факел

Рис, 18,1. Схема развития паровых котлов: а - простой цилиндрический котел; б - подо-грубный котел с наклонным трубным пучком; в -~ двухбарабанный вертикально водотрубный котел. Стрелками показано движение продуктов сгорания в га;*оходах; / - барабан; 2 - топка; 3 - трубы кипятильного (испарительного) пучка; 4 - ону скные трубы; .5 - коллекторы, объединяюгцие трубы поверхностей нагрева; водяной экономайзер для предоарительного подогрева воды перед подачей ее в барабан, 7 - перегородки в газоходах котла; ПВ питательная вода; пар

ЯВЛЯЛИСЬ топкой (котлы С жаровыми трубами), а по малым пропускались продукты сгорания (котлы с дымогарными трубами), В другом случае к барабану присоединялись дополнительные наружные трубные поверхности нагрева - кипятильные пучки, :iaiio,TH(>Hnbie подои и обогреоаемые топочными газами (но д о т р у б н ы е кот л ы),

Уменьц]ение диаметра труб этих но-BepxHocTeii и увелич(нис их количества

вели к росту удельной поверхности нагрева (м/м объема газохода). В котлах этого типа движение среды через кипятильный пучок труб обеспечивалось за счет естественной циркуляции; пароводяная смесь в трубах кипятильного (испарительного) пучка, которая, естественно, легче воды, поднималась вверх, вытесняемая водой, поступающей из барабана по опускным трубам. Чтобы предотвратить образование пароводяной смеси в опускных трубах и уменьшить их сопротивление, увеличивали их диаметр по сравнению с подъемными - кипятильными (рис. 18.1,6) и уменьшали обогрев, располагая их в зоне более низких температур продуктов сгорания (рис. 18.1, в). В дальнейшем опускные трубы вынесли за изоляционную стенку (обмуровку) котла (рис. 18,2). Исноль-:iOBHHHe вертикальных трубок в к.зич-твс кипятильного пучка (см. рис. 18.1, ч) повысило надежность циркуляции парово-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.