Файл: Деринг И.С. Поведение минеральной части твердого топлива в парогенераторах пособие по курсу Парогенераторы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 0
Химический состав различных
Размер
фракций,
микрон
|
|
|
|
Гусино-озерский |
||
0—5 |
52,7 |
2,32 |
0,35 |
0,94 |
1,03 |
|
5—10 |
45,0 |
1,48 |
0,30 |
0,59 |
0,59 |
|
10—20 |
38,1 |
1,35 |
0,22 |
0,60 |
0,53 |
|
20—50 |
32,9 |
1,45 |
0,15 |
0,70 |
0,60 |
|
50—63 |
28,7 |
1,45 |
0,14 |
0,60 |
0,71 |
|
63—100 |
26,1 |
1,41 |
0,10 |
0,60 |
0,71 |
|
100—160 |
25,2 |
1,39 |
0,09 |
0,55 |
0,75 |
|
160—200 |
19,0 |
1,29 |
0,08 |
0,47 |
0,64 |
|
200—315 |
17,5 |
1,25 |
0,07 |
0,45 |
0,73 |
|
315—400 |
14,6 |
1,12 |
0,06 |
0,44 |
0,62 |
|
|
|
|
|
|
Ангренский |
|
0—5 |
32,6 |
2,6 |
1,75 |
0,18 |
0,67 |
|
5— 10 |
30,0 |
2,2 |
1,46 |
0,23 |
0,51 |
|
10—20 |
27,6 |
2,18 |
,1,22 |
0,39 |
0,57 |
|
20—50 |
25,6 |
3,8 |
0,9 |
0,62 |
2,28 |
- |
63—100 |
22,5 |
5,0 |
0.71 |
2,10 |
2,19 |
|
100—160 |
20,1 |
3,9 |
0,75 |
1,60 |
1,57 |
|
160—200 |
20,0 |
2,6 |
0,63 |
0,79 |
1,18 |
|
200—315 |
19,3 |
2,3 |
0,63 |
0,63 |
1,04 |
|
315—400 |
17,1 |
1,8 |
, 0,48 |
0,61 |
0,71 |
|
|
|
|
|
|
Назаровский |
|
0—5 |
30,0 |
1,2 |
0,53 |
0,39 |
0,28 |
|
5—10 |
26,9 |
1,1 |
0,53 |
0,42 |
0,15 |
0 |
10—20 |
24,8 |
1,1 |
0,34 |
0,44 |
0,32 |
|
20—50 |
21,8 |
1,35 |
0.21 |
0,91 |
0,33 |
|
50—63 |
20,0 |
1,38 |
0,14 |
0,62 |
0,62 |
|
100—160 |
15,2 |
1,19 |
'0,10 |
0,59 |
0,50 |
|
160—200 |
14,1 |
1,20 |
0,07 |
0,50 |
0,63 |
|
200—315 |
12,5 |
1,18 |
0,06 |
0,44 |
0,68 |
|
315—400 |
11,8 |
1,18 |
0,05 |
0,34 |
0,79 |
|
компонентов во фракциях исходного топлива на их распределение в летучей золе, следует все же учесть, что большее влияние на распределение водорастворимых соединений в летучей золе оказывают процессы сгорания частип: и формпрования золы и шлака в пределах топочной камеры.
56
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5-ІІГ |
|
фракций |
угольной |
пыли |
|
|
|
|
|
|
Химический |
состав |
(бессульфатная масса) |
|
|||
Si02 |
AI0O3 |
РегОз |
Ті02 |
CaO |
MgO |
Na20 |
K20 |
уголь |
|
|
|
|
|
|
|
54,4 |
26,3 |
9,0 |
0,84 |
. 3,2 |
2,25 |
0,7 |
2,34 |
55,4 |
24,9 |
8,5 |
0,85 |
3,8 |
2,82 |
0,86 |
2,37 |
57,3 |
24,9 |
7,1 |
0,83 |
3,5 |
2,21 |
1,19 |
2,47 |
56,2 |
23,2 |
9,4 |
1,07 |
3,0 |
2,61- |
1,61 |
2,44 |
54,5 |
22,7 |
10,6 |
1,16 |
3,9 |
2,4 |
1,43 |
2,53 |
54,6 |
22,5 |
10,5 |
1,16 |
4,2 |
2,52 |
1,46 |
2,59 |
52,7 |
19,8 |
13,2 |
1,17 |
5,0 |
2,56 |
1,63 |
2,26 |
50,6 |
18,0 |
15,6 |
1,11 |
6,3 |
2,93 |
• 1,27 |
2,42 |
54,1 |
15,5 |
11,9 |
0,89 |
6,2 |
2,48 |
1,69 |
3,1 |
59,5 |
16,3 |
9,7 |
0,9 |
4,9 |
2,3 |
1,82 |
3,34 |
уголь |
|
|
|
|
|
|
|
45,6 |
29,9 |
3,9 |
0,6 |
13,4 |
2,34 |
1,08 |
1.3 |
47,8 |
29,2 |
4,8 |
0,56 |
11,2 |
4,11 |
1,06 |
1,35 |
47,9 |
26,5 |
7,2 |
0,63 |
11,1 |
3,31 |
1,16 |
1,31 |
47,6 |
26,3 |
12,0 |
0,68 |
12,5 |
2,86 |
1,04 |
1,06 |
42,9 |
22,6 |
19,9 |
0,96 |
17,2 |
3,86 |
0,97 |
1,05 |
38,5 |
13,4 |
20,8 |
0,96 |
19,5 |
3,05 |
1,44 |
1,04 |
41,5 |
14,8 |
18,9 |
0,98 |
17,5 |
3,45 |
1,22 |
1,04 |
42,7 |
15,5 |
18,1 |
1,31 |
15,3 |
3,71 |
1,45 |
1,18 |
50,3 |
13,4 |
16,3 |
1,16 |
11,3 |
3,74 |
1,43 |
1,23 |
уголь |
|
|
|
|
|
|
|
43,7 |
16,7 |
12,0 |
1,11 |
21,7 |
1,92 |
0,42 |
1,12 |
45,6 |
-15,3 |
13,1 |
1,03 |
" 19,6 |
2,23 |
0,48 |
1,28 |
46,9 |
15,3 |
12,1 |
0,87 |
19,9 |
2,54 |
0,44 |
1,30 |
45,1 |
13,2 |
14,6 |
0,72 |
22,2 |
2,86 |
0,39 |
0,67 |
44,6 |
12,7 |
•14,3 |
0,85 |
25,2 |
2,05 |
0,38 |
0,81 |
34,0 |
10,1 |
17,2 |
0,93 |
34,0 |
3,62 |
0,38 |
0,58 |
36,7 |
9,6 |
16,7 |
0,98 |
32,1 |
3,69 |
0,29 |
0,57 |
39,9 |
8,2 |
12,7 |
0,72 |
29,6 |
3,48 |
0,31 |
0,53 |
45,7 |
6,7 |
юл |
0,68 |
25,5 |
3,09 |
0,39 |
0,45 |
По результатам исследований, изложенных в главе III, можно сделать следующие выводы:
1. При сжигании канско-ачинских углей в вертикальной циклонной топке происходит обогащение шлаков окисью кремния, а летучей золы, — окисью кальция. Это повышает тугоплавкость летучей золы и снижает тугоплавкость шлака.
57
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
6-1II |
|
|
|
Химический |
состав водорастворимых соединении |
различных |
фракций угольной |
пыли |
|
|
|
|
|||||||
Размер |
|
|
|
|
|
|
s o 3 |
|
|
|
|
S03 |
s o 3 |
|
|
|
|
|
фракций, |
СаО |
MgO |
Na20 |
|
К20 |
|
CaO |
MgO |
Na20 |
K20 |
CaO |
MgO |
K20 |
Na20 |
||||
микрон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гусино-озерский |
уголь |
|
|
|
|
Ангренский |
уголь |
|
Назаровский уголь |
|
|||||
0 |
--5 |
2,55 |
0,30 |
0,06 |
. |
0,1 |
2,2 |
2,95 |
0,42 |
0,12 |
0,06 |
9,40 |
4,52 |
0,05 |
0,10 |
0,05 |
7,35 |
|
5 -−1 0 |
2,27 |
0,15 |
0,06 |
0,1 |
_ |
0,52 |
2,76 |
0,56 |
0,12 |
0,06 |
9,50 |
4,11 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
6,84 |
||
10 |
-−2 0 |
2,26 |
0,25 |
0,06 |
|
0,1 |
|
2,84 |
2,83 |
0,67 |
0,13 |
0,06 |
9,30 |
4,25 |
0,05 |
0,06 |
' 0,05 |
6,75 |
2 0 |
--50 |
2,28 |
0,30 |
0,07 |
|
0,08 |
3,52 |
3,25 |
1,34 |
0,15 |
0,05 |
9,40 |
5,26 |
0,05 |
0,06 |
0,05 |
7,00 |
|
50 |
--63 |
2,41 |
0,46 |
0,08 |
|
0,1 |
|
3,75 |
4,07 |
1,39 |
0,13 |
0,06 |
9,50 |
6,50 |
0,05 |
0,07 |
0,05 |
7,50 |
63 |
-−1 0 0 |
2,65 |
0,46 |
0,08 |
|
0,1 |
|
4,01 |
4,26 |
1,69 |
0,15 |
0,05 |
9,4 |
6,93 |
0,05 |
0,07 |
0,05 |
7,92 |
100 |
- -160 |
2,80 |
0,50 |
0,08 |
|
0,1 |
|
4,23 |
4,08 |
1,54 |
0,30 |
0,08 |
9,3 |
6,84 |
0,05 |
0,08 |
0,05 |
8,31 |
160-−2 0 0 |
2,83 |
0,46 |
0,10 |
|
0,1 |
|
5,22 |
3,91 |
1,49 |
0,32 |
0,08 |
9,2 |
6,12 |
0,05 |
0,08 |
0,05 |
8,25 |
|
200 |
--315 |
3,02 |
0,56 |
0,12 |
|
0,1 |
|
6,35 |
3,52 |
1,34 |
0,33 |
0,10 |
8,7 |
5,76 |
0,05 |
0,10 |
0,05 |
7,95 |
315 |
--400 |
3,10 |
0,56 |
0,15 |
|
0,1 |
|
6,82 |
3,46 |
1,27 |
0,32 |
0,06 |
8,3 |
5,24 |
0,05 |
0,12 |
0,05 |
7,31 |
Обогащение шлака окисью кремния растет с увеличением тонкости помола. Повышение коэффициента осаждения шла ка в топке уменьшает степень обогащения его окисью крем ния.
2.Уменьшение коэффициента избытка воздуха и угрубление помола обуславливает переход железа в шлаке из по луторных окислов (Fe203) в одинарные (FeO). Последнее уменьшает температуру плавления шлака и улучшает ус ловия его вытекания.
3.* Коэффициент осаждения шлака в топке снижается с уменьшением зольности топлива.
4.Повышение температуры сжигания увеличивает степень обогащения летучей золы соединениями щелочных металлов. Максимум обогащения наблюдается при температуре сжи гания 1500—1600° С.
•5. Конденсат паров щелочных соединений распределяется между частицами летучей золы разных размеров неравно мерно: осаждается в основном на мелких частицах.
6. С повышением температуры сжигания в летучей золе уменьшается количество кристаллических структур и увели чивается аморфная фаза. В летучей золе возрастает содер жание сложных соединений — двухкальциевых ферритов и др.,
ав шлаках — двухкальциевых силикатов.
7.При определении содержания недожога в отдельных фракциях обнаружено (наряду с его увеличением при пере
ходе от мелких к крупным фракциям) повышенное наличие горючих во фракциях 1—10 микрон.
8. С увеличением размера фракции летучей золы повы шается содержание окиси кремния.
58
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ СИЛ ТЕРМОФОРЕЗА
И ЭЛЕКТРОФОРЕЗА НА ОСАЖДЕНИЕ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ НА ПОВЕРХНОСТЯХ НАГРЕВА
§ 1. Зависимость величины удельных отложений от средней температуры пограничного слоя при поперечном
обтекании пучка труб
Скорость образования натрубных отложений зависит от скорости достижения частицами летучей золы поверхности нагрева. На скорость же перемещения частиц по направле нию к поверхности нагрева, как показали исследования ря да ученых [132, 133, 134], в значительной степени влияют си лы термофореза.
Величина сил термофореза определяется как физически ми параметрами (плотностью, вязкостью, температурой и теплопроводностью частицы), так и температурным градиен- , том в пограничном слое. Зависимость сил термофореза от
этих величин для наиболее мелких |
частиц, |
за счет которых |
|||||||||
в основном |
формируется |
первичный |
слой |
отложений, мо |
|||||||
жет быть представлена формулой |
[23]: |
|
|
||||||||
Ft = |
— 9-ГС- |
|
|
ц2 • г |
|
dT |
|
(1-IV) |
|||
2’^а +^і |
Р-Т |
' |
dX |
||||||||
|
|
|
|
||||||||
где |
F t— сила |
термофореза; |
|
|
|
|
|
||||
р и |
г — радиус частицы; |
|
|
|
|
|
|
||||
р — вязкость и плотность газа; |
|
||||||||||
Х& и |
Т — абсолютная |
температура |
газа; |
||||||||
|
— теплопроводность |
газа |
.и |
частицы. |
|||||||
Анализ |
формулы |
показывает, |
что |
при отсутствии разно |
|||||||
сти температур газа и стенки (случай неохлаждаемой труб ки dT/dX = 0) силы термофореза равны нулю, как бы ни высо ка была температура газовой среды.
60
Нами рассмотрено две зависимости:
1.Зависимость величины удельных отложений Gyn от средней температуры в пограничном слое при отсутствии температурного напора.
2.Зависимость GyÄ от температурного напора при посто янной температуре в пограничном слое.
Исследования проводились на горизонтальном участке газохода сечением 860X680 мм огневого стенда КПИ. В га зоходе был размещен двенадцатирядный пучок из труб ди
аметром dn=38 мм, расположенных в шахматном |
порядке |
с Si/d = 2,2 и S2/d =1,55. Экспериментальные трубки |
занима |
ли с 5 по 8 ряд пучка. Пробы отложений отбирались со все го периметра трубы, без разделения на фронтальные и тыль ные.
Для выявления указанных зависимостей использованы данные, полученные в основном при сравнительно низкой температуре газов и низкой, температуре пограничного слоя, (500° С), чтобы исключить возможность закрепления частиц за счет спекания либо за счет адгезии [65].
Поскольку из всех сил, действующих на |
частицу лету |
||
чей золы, |
находящуюся в потоке газов, от |
температурного |
|
градиента |
зависит только сила термофореза, при установке |
||
неохлаждаемых трубок |
исчезает |
только эта си- |
|
ла. Все остальные силы (электрофорез, межмолекулярное притяжение и др.) продолжают действовать. Скорость пере мещения частиц под действием этих сил будет зависеть от физических параметров среды (вязкости, плотности газов в пограничном слое), которые в свою очередь зависят от тем пературы. Для получения зависимости скорости осаждения частиц летучей золы на поверхности от температуры этой средынами поставлены эксперименты с использованием неохлаждаемых трубок. В этом случае температурный напор отсутствовал, температура газа в пограничном слое была равна температуре газового потока, скорость газов выдержи валась равной 8,5 м/сек. Для построения зависимости (рис. 1-ІѴ) использованы результаты экспериментов, прове денных при температуре сжигания 1550—1650° С. Исследова ния показали, что зависимость, соответствующая данным, по лученным на золе, прошедшей обработку в топочной камере при указанной температуре, хорошо описывается одной кри вой. Кривая построена путем обработки экспериментальных
61