курсовой. КУРСОВОЙ. 1. Экологическая политика предприятий. 2 1Основное оборудование котельной 8
 Скачать 1.04 Mb.
|
Происхождение и состав топливаТопливом называется горючее вещество, используемое в качестве источника получения теплоты в энергетических, промышленных и отопительных установках. Основными его видами являются органические топлива: продукты переработки нефти, торф, угли, горючие сланцы, природный газ, Органическое топливо образовалось из органической части растений и микроорганизмов различных периодов развития биологических структур. Основная выработка электрической и тепловой энергии производится на твердом топливе. Органическая часть твердых и жидких топлив состоит из большого количества сложных химических соединений, образованных пятью химическими элементами: углерод С, водород Н, сера S, кислород О и азот N. Кроме того, топливо содержит минеральные примеси, которые превращаются при сжигании в золу и влагу. Поэтому химический состав твердых и жидких топлив определяется по по элементному составу топлива. Горючими элементами топлива являются углерод, водород, сера. Углерод является основным горючим элементом топлива, имеет высокую теплоту сгорания 34,4 МДж/кг и составляет большую часть горючей массы топлива. Водород также имеет высокую теплоту сгорания 120,5 МДж/кг, но его содержание в топливе невелико, 2-4% в твердом и 10-11% в жидком. Сера имеет невысокую теплоту сгорания 9,3 МДж/кг, и ее содержание в топливе невелико 0,3-0,5%, поэтому она не представляет ценности как горючий элемент. Но поскольку при сжигании топлива образуется диоксид серы, сернистость топлива является важной характеристикой. В твердом топливе сера присутствует в органическом виде, в составе горючих минеральных веществ, в составе негорючих минеральных веществ. Негорючими элементами топлива являются минеральные примеси и вода. Вода в твердом топливе находится в виде капель, пленок, капиллярной влаги и молекул, адсорбированных на поверхности. Примеси твердого топлива образованы большим числом различных минеральных веществ, главными из которых обычно являются алюмосиликаты Al2O3, 2SiO2, 2H2O, кремнезем SiO2, карбонаты CaCO3, MgCO3, FeCO3, сульфиды FeS2, CaS, сульфаты CaSO4, MgSO4, соли щелочных металлов NaCl, KCl. Помимо перечисленных основных компонентов в минеральных примесях твердого топлива присутствуют часто в повышенных концентрациях соединения многих редких элементов: платины, палладия, никеля, кобальта, германия, урана и др[1]. К твердым топливам относятся:   Q н древесина, характерные свойства: Vг=85 %, Wр=40 %, Ар=0,6 %, р =10-12 МДж/кг, сера практически отсутствует. Древесина как топливо используется редко и в основном в виде отходов (опил, щепа); н торф, характерные свойства: Vг=70 %, Wр=48-53 %, Ар=3-19 %, 8,4-10,5 МДж/кг, высокое содержание кислорода Qр = По способу добычи различают кусковой и фрезерный (мелкая крошка) торф. Торф характеризуется плохой сыпучестью, склонностью к слеживанию, повышенной взрывоопасностью, высокой гигроскопичностью и легкостью смерзания; горючие сланцы, характерные свойства: Vг=85-90 %, Ас=40-65 %, н Wр 13 %; Qр =5,5-13,9 МДж/кг, сера практически отсутствует; бурые угли, характерными свойствами бурого угля являются большая гигроскопичность, определяющая высокую влажность, большой выход летучих Vг 40 %; невысокая теплота сгорания, отсутствие спекаемости, склонность к самовозгоранию. По принятой классификации к бурым углям относят угли с высшей теплотой сгорания рабочей массы беззольного. По содержанию влажности в рабочем состоянии бурые угли делятся на три группы: Б1 (Wp 40 %), Б2 (Wр 30-40 %), Б3 (Wр 30 %). каменные угли, к каменным относятся угли с высшей теплотой сгорания в условном беззольном состоянии и с массовым выходом летучих Vг > 9 %. Каменные угли весьма разнообразны по своим свойствам и составу, поэтому их единая классификация затруднена. Поскольку единой классификации не существует, используются бассейновые классификации. В число классификационных признаков входят выход летучих, характеристика нелетучего остатка коксования и степень спекаемости угля. По этим признакам выделены основные марки каменных углей, в частности для Кузнецкого бассейна, таблица. Угли марок от газового жирного до отощенного спекающегося пригодны для получения металлургического кокса и являются сырьем металлургической промышленности. Каменные угли малой (длиннопламенные и газовые) и высокой степени углефикации (слабоспекающиеся, тощие, антрациты) используются в качестве топлива в энергетике и коммунальном хозяйстве. Для использования углей в ряде производств важно поставлять уголь с определенным размером кусков. Угли по ГОСТ 19242-73 подразделяют на классы в соответствии с размером кусков, мм: плитный (П) – 100 – 200, крупный (К) – 50 – 100, орех (О) – 25 – 50, мелкий (М) – 13 – 25, семечко (С) – 6 – 13, штыб (Ш) – 0 – 6, рядовой (Р) – 0 – 300. Таблица 8 Классификация каменных углей Кузнецкого бассейна
Основным видом жидкого энергетического топлива является мазут, получаемый в процессе переработки нефти. Мазуты получают на нефтеперерабатывающих заводах одновременно с производством других продуктов (моторных топлив, масел и др.). В соответствии с ГОСТ 10585-75 установлены следующие марки мазутов: флотский Ф 5 и Ф 12; топочный М 40 и М 100. Марка мазута характеризует максимальное значение условной вязкости при температуре 50 оС. Флотские мазуты относятся к категории легких топлив, топочный мазут марки М 40 – к категории средних топлив, топочный мазут марки 100 – к категории тяжелых топлив[1]. В пределах марок топочные мазуты подразделяются на три сорта в зависимости от содержания серы: малосернистые Sр = 0,5 %, сернистые Sр = 0,5-2,0 % и высокосернистые Sр = 2,5-3,5 %. Для мазута, получаемого при переработке высокосернистой нефти, допускается содержание серы не более 4,3 %. В качестве газового топлива в энергетике используется преимущественно природный газ. Природным газовым топливом являются газовые смеси, добываемые из земных недр и состоящие в основном из метана и его гомологов. Попутный газ получают при разработке нефтяных месторождений в процессе десорбции растворенных в нефти газов. Для месторождений восточных районов России выход попутного газа составляет 50-60 м3 на 1 тонну добываемой нефти. Для попутного газа характерно наибольшее, до 50 %, содержание высших углеводородов по сравнению с другими видами газового природного топлива. Газ газоконденсатных месторождений помимо метана содержит до 10 % высших углеводородов, главным образом пропана и бутана. Газ чисто газовых месторождений состоит почти из одного метана; этан и пропан содержится в незначительных количествах. Балласт природного газа представлен преимущественно азотом и диоксидом углерода, в некоторых случаях в объемный состав входит до 1 % гелия [1]. В качестве топлива, в промышленной котельной используется собственный каменный уголь марки ТР[16]. Характеристика угля указана в таблице 9. Таблица 9 Характеристика каменного угля
|