Файл: Деринг И.С. Поведение минеральной части твердого топлива в парогенераторах пособие по курсу Парогенераторы.pdf

ним элементом. Интересно отметить, что кривая суммарного содержания окислов щелочных металлов в случае сжигания назаровского угля (кривая I) проходит значительно .круче кривой, представляющей эту же зависимость для березовских углей (кривая II)..Это объясняется тем, что при сжига­ нии березовского угля наблюдалось значительно меньшее осаждение шлака в топочной камере. Поэтому и обогащение летучей золы окислами щелочных металлов оказалось мень­ шим.

На рис. 9-1II пунктиром нанесено содержание окислов щелочных металлов в золе назаровского (.кривая I «в») и бе­ резовского углей (кривая II «в»). Видно, что с понижением температуры кривые I и I «в», II и II «в» сближаются. Про­ должив мысленно кривые в сторону более низких темпера­ тур, найдем, что они сольются при температуре сжигания ниже 1300° С. Следовательно, ощутимое улетучивание ще­ лочных соединении в процессе сжигания канско-ачинских углей следует ожидать при температуре в топке выше 1300° С.

§ 3. Результаты'рентгеноструктурных и термографических анализов проб шлака и уноса, полученных при различной

температуре сжигания

Термограммы проб шлака, отобранного при сжигании на­

скую инертность шлака. В зависимости от температуры сжи­ гания термограммы этих проб изменяются очень мало [253].

Видим наличие двух очень незначительцых эндотермических эффектов. Первый, в области температур 100—200° С, со­ ответствует дегидратации гипса и других соединений каль­ ция. Второй, в области 700—800° С, вызван наличием в про­ бах кальция.

Термографическое исследование проб уноса показало на­ личие пиков, в основном, в тех же температурных областях, что и у шлаков. На рис. 10-ІІІ «б» приведена термограмма пробы уноса, полученного при тех же условиях, что и проба шлака (см. выше). С повышением температуры сжигания происходит уменьшение величины пика, что говорит о пере­ ходе окислов кальция в соединения, не имеющие гидратной воды. С повышением температуры сжигания поведение лету-

46

Рис. 10-Ш. Термограммы проб летучей золы и шлака, полученных при сжигании березовского угля. Температу­ ра сжигания 1640° С: «а» — термограмма шлака; «б» —

термограмма летучей золы.

чей золы (по этим анализам) приближается к поведению шлака.

Повышение температуры сжигания увеличивает количе­ ство «стекол». Это сопровождается увеличением фона и ос­ лаблением яркости на рентгенограммах [253]. С увеличением температуры сжигания ослабляются и постепенно исчезают на рентгенограмме линии, соответствующие свободной оки­ си кальция и окислам железа. В то же время увеличиваются интенсивность и количество линий, соответствующих двух­ кальциевым ферритам, двухкальциевьгм силикатам. Следу­ ет отметить, что двухкальциевые силикаты в пробах летучей золы по рентгенограммам почти не просматриваются. С по­ вышением температуры сжигания на рентгенограмме резко

47

сокращается количество линий ввиду перехода минералов в аморфную фазу.

Особый интерес представляет различие .свойств фракций летучей золы, полученной путем воздушной классификации. Максимальная интенсивность линий рентгенограмм, соот­ ветствующих свободной окиси кальция, приходится на са­ мые тонкие фракции. С угрублением фракций интенсивность этих линий уменьшается.

С повышением температуры сжигания падение интенсив­ ности линий ускоряется, что говорит о смещении свободной окиси кальция в более мелкие фракции.

Что касается топочных ш лаков, то в них в значительном количестве содерж атся аморфные стекла, двухкальциевые ферриты и двухкальциевые силикаты.

§ 4. Химический состав отдельных фракций летучей золы. Влияние сдвига фаз горения

Формирование различных слоев натрубных отложений происходит за счет частиц летучей золы различного размера. Самый нижний, прилегающий к поверхности нагрева, слой отложений образуется за счет наиболее тонких фракций ле­ тучей золы, обычно не превышающих одного микрона. По мере утолщения слоя в его формировании начинают прини­ мать участие все более крупные частицы. Наконец, в форми­ ровании вторичных, ' гребневидных отложений участвуют почти все фракции летучей золы. Отдельные фракции лету­ чей золы могут сильно различаться как по химическому и минералогическому составу, так и по физическим свойст­ вам. Знание-химического состава каждой узкой фракции ле­ тучей золы позволит более обоснованно судить о причинах образования прочно связанных отложений. Результаты оп­ ределения фракционного состава проб летучей золы, полу­ ченной при сжигании березовского угля на огневом стенде КПИ представлены в табл. I—III. Эксперименты показали, что с повышением температуры сжигания содержание фрак­ ции 0—5 микром, идущей в основном на формирование первич­ ного слоя отложений, в летучей золе уменьшается. Некоторое

48

4. Заказ 84

щих эррозню слоя отложений. Таким образом, как уменьше­ ние мелких частиц, так и увеличение крупных с .возрастани­ ем температуры в топке приводит к уменьшению скорости образования отложений. Содержание частиц от 0 до 1 мик­ рона в этих пробах колебалось от 12 до 15%. С повышением температуры сжигания средний диаметр самых мелких ча­ стиц увеличивается [261].

Мы считаем, что это увеличение происходит как за счет выпадания десублимата минеральной части топлива, уле­ тучивающегося в процессе сгорания, так и ввиду протекания процесса коагуляции.

Для определения химического состава использованы про­ бы летучей золы, отобранной из газохода огневого стенда при сжигании экспериментальной партии березовского угля.

ставляла 39—42%- Полученные пробы летучей золы развея­ ны методом воздушной классификации на трубах Ганнеля.

Весьма интересным оказалось изменение содержания го­

50