2. Термические характеристики топлив.

Топлива в том виде, в котором поступают потребителю, называются рабочими, а вещества, входящие в его состав, называются рабочей массой.

C^P+H^P+N^P+O^P+S^P+A^P+W^P = 100%

C^P, H^P – основная масса топлива; N^P,O^P – внутренний балласт топлива; W^P – влажность топлива на рабочую массу; W^P, A^P – непостоянные параметры.

Твердое топливо с установившейся в естественных условиях влажностью называется воздушносухим. Проба такого топлива, поступившего на анализ, называется аналитическим топливом.

C^а+H^а+N^а+O^а+S_ор+к ^а+A^а+W^а = 100%

Для удобства анализа топлив введены условные понятия сухой, горючей и органической массы.

C^с+H^с+N^с+O^с+S_ор+к ^с+A^с = 100% - элементарный состав на сухую массу;

C^г+H^г+N^г+O^г+S_ор+к ^г = 100% - элементарный состав на горючую массу;

C^о+H^о+N^о+O^о+S_ор ^о = 100% - элементарный состав на органическую массу;

По новому ГОСТу: C^р=[ C^r]; C^с=[ C^d]; C^г=[ C^daf];

C^с= C^P ; C^а= C^P ; C^г= C^P ;

CH₄+C_mH_n+CO+H₂+CO₂+N₂+O₂+H₂O=100% - для газообразного топлива.

Тепловую ценность топлива принято характеризовать ее теплотой сгорания, т.е. количеством теплоты, выделяющемся при сгорании единицы массы топлива.

Q^p_н – низшая теплота сгорания топлива на рабочую массу

Q^p_в – высшая теплота сгорания топлива на рабочую массу

Теплотворная способность топлива определяется путем сжигания фиксированных навесок топлива в специальных калориметрических установках.

Для твердых и жидких топлив теплотворная способность м.б. приближенно рассчитана по их элементарному составу при помощи формулы Менделеева:

Q^p_н = 339С^р+1025Н^р-108,5(О^р-S^p_ор+к)-25W^p, кДж/кг.

Одной из особенностей твердых природных топлив является их способность выделять при нагревании газообразные и жидкие продукты термического разложения органического твердого топлива, которое называется летучими веществами.

V^гV^daf

После выхода летучих веществ остается коксовый остаток, состоящий из углерода и золы.

Низшая теплота сгорания сухого газообразного топлива будет рассчитываться по формуле: Q^c_H =Q_CH4V_CH4+ Q_CmHnV_CmHn+ Q_H2V_H2+Q_CO+V_CO+Q_H2S+…

3. Подготовка к сжиганию твердого топлива.

Поступающее на электростанцию топливо имеет размер кусков 0-200 мм и может быть загрязнено металлом, щепой и инородными примесями. Поэтому до размола в мельнице требуется его предварительная подготовка.

Большинство топлив в сыром виде обладает хорошей сыпучестью, и угол естественного откоса не превышает 40-50.

Каналы, выполненные под углом большим угла естественного откоса, обеспечивают нормальную транспортировку топлива, но при сильном увлажнении топлива появляется свойство замазывания. Оно вызывает потерю сыпучести топлива и проявляется в налипании тестообразной массы к стенкам оборудования.

Некоторые сорта топлива обладают способностью примерзать в зимних условиях к стенкам оборудования. При этом смерзается внешняя влага топлива. Для защиты оборудования от поломки устанавливаются магнитные сепараторы.

Подвесной магнитный сепаратор удаляет металл с поверхности слоя и устанавливается при толщине слоя на ленте более 150 мм.

Шкивные магнитные сепараторы выполняются диаметром 0,4-1,2 м и длиной 0,4-1,3 м. Они вращаются с окружной скоростью 0,85-2 м/с. Их производительность по топливу составляет 35-600 т/ч. Сепараторы обычно питаются постоянным током 110-120В и имеют небольшой удельный расход энергии на удаление металла 0,01-0,02 кВтч/тонну (топлива).

Грохоты бывают неподвижными и подвижными. Неподвижные обычно выполняются под углом 40. М/д колосниками есть веерообразные зазоры с большим сечением, направленным вниз.

Топливо с ленты падает на грохот с высоты не менее 1,5 м. Производительность грохотов составляет до 140 т/ч.

Качающийся грохот состоит из сита, приводимого в колебательное движение. Размер решетки определяется максимальным размером кусков угля.

Наиболее широкое распространение получили жирационные(?) грохоты.

Максимальная производительность находится в диапазоне 70-130 м³/ч.

Щепоуловитель представляет собой вращающийся ротор с гребенками, которые прочесывают слой топлива и удаляют из него до 90% щепы.

Дробилки осуществляют предварительное измельчение крупных кусков топлива. Основным показателем эффективности работы является кратность дробления.

e=l_1мах /l_2мах

l_1мах - максимальный размер кусков топлива до дробилки

l_{2мах -} максимальный размер кусков топлива после дробилки

Рекомендуется добиваться следующей крупности топлива:

R_5мм=20%, R_10мм=5%, R_5мм – полный остаток на сите с размером 5мм; <15 мм

Валковые дробилки выпускаются двух типов:

1. шиповые, получившие широкое распространение

2. с гладкими валками

Шиповые валковые дробилки состоят из двух барабанов, вращающихся навстречу др.др. На барабаны насажены шипы, один из них неподвижен, а другой в подвижных подшипниках, скользящий по раме.

В дробилках данного типа измельчение происходит преимущественно за счет раздавливания и раскалывания. Для их привода используют чаще всего ременную передачу. Окружная скорость находится в диапазоне 2-6 м/с, е=4-5, расход энергии 0,15-0,4 кВтч/т.топлива, производительность 10-300 т/ч.

Используются также молотковые дробилки, которые состоят из корпуса, ротора с закрепленными на нем дисками, к которым крепятся билодержатели, а к последним била.

Зазор между решеткой и билами 5-10мм. Чем меньше это расстояние, тем более тонко измельчается топливо. Кратность дробления 8-10, может быть увеличена до 20. Частота вращения ротора 500-1000 об/мин. В процессе эксплуатации дробилок рабочая часть бил изнашивается, когда зазор составляет 20-30 мм дробилку останавливают и производят замену бил. Для увеличения срока службы бил их рабочую часть утяжеляют. Данные дробилки выпускаются производительностью 2,5-200 т/ч.

Расход металла 10-20 г/т. топлива.

1 – вагон с углем; 2 – решетка; 3 – бункер сырого топлива; 4 – питатель сырого топлива;

5 – транспортер; 6 – устройство парового обогрева; 7 – шкивный магнитный сепаратор;

8 – отвод металла; 9 – грохот; 10 – дробилка; 11 – щепоуловитель; 12 – отвод уловленной щепы; 13 – подвесной магнитный сепаратор; 14 – разгрузочная тележка;

15 – транспортер котельного цеха; 16 – бункер котлоагрегатов.