ю, кисню і сірки,% (мас.); W -Зміст вологи в робочому паливі (з урахуванням вмісту в ньому золи, азоту),% (мас.).
Вищу теплоту згоряння обчислюють за умови, що вся вода, що утворилася при згорянні, і волога, спочатку міститься в паливі, конденсуються з відхідних газів в рідину і охолоджуються до первісної температури, т. е. до температури, з якої надходить паливо в топку. Визначають за формулою:
(15)
На основі елементарного складу палива теоретичний витрата повітря G (кг на 1 кг палива) розраховують по рівнянню:
G теор=0,116С + 0.343H + 0,0435 (S-О) (16)
Кількість теплоти, що вноситься вологим повітрям, можна підрахувати за формулою
I пов=бG теор (1,02 + 1,95х) t возд (17)
де б - коефіцієнт надлишку повітря (для твердого палива зазвичай б=1,3-1,7; для рідкого 1,1-1,2; для газоподібного 1,0 - 1,2); 1,02 і 1.95-соответственно питома теплоємність повітря і водяної пари, кДж/кг; х- вологовміст повітря, кг на 1 кг сухого повітря; t пов - температура повітря, що надходить на згоряння.
.2 Аналіз апаратурного оформлення процесів горіння
.2.1 шарове спалювання
На перших сланцевих електростанціях для спалювання сланцю застосовувалися парові котли з шаровою топкою, які однак через свою обмеженою теплової потужності втратили первісне значення.
Сланець можна успішно спалювати в постійно розпушують шарі. Грунтуючись на цьому принципі, для котлів більшої потужності були спроектовані похилі решітки зі зворотно-поступальний рухом ланок. Найбільш відомі з яких - решітка Крулля-Ломшакова і решітка (заводу-виробника) Ільмарінена.
Малюнок 1-.Решетка Крулля-Ломшакова. 1- ланка решітки, 2 і 3 комірки, 5 - з'єднувальний болт.
Малюнок 2 -решітка Ільмарінена.
При спалюванні сланцю в шарі в основному виділяється теплота горіння коксу і додатково частково - теплота горіння летких. При цьому неминуче виносяться неповністю згорілі частки із шару в об'єм топки біля поверхні решітки, де остигають або стикаються з низькотемпературними поверхнями, в результаті чого утворюються багаті вуглецем частки сажі. Це і є основна проблема спалювання сланцю в шарі - забезпечення т.зв. безсажного горіння.
Малюнок 3-Сланцевий котел з похилою гратами з рухомими ланками.
Для вирішення вищеназваної проблеми для спалювання сланцю були розроблені двоступеневі топки з урахуванням особливих властивостей сланцю, характеристик спалювання в шарі і неоднорідного распеределенія відхідних газів в перетині топки.
Для того, щоб створити умови найкращого змішання між собою йдуть з шару газів з різним вмістом кисню і доступу вторинного повітря в топку, в камері топки передбачено різке звуження поперечного перерізу топки. Тому у верхній частині топки горять переважно виділилися летючі з органічного палива і частки сажі, і ця частина топки і представляє з себе другу сходинку.
При проходженні через звуження газовий потік прискорюється, збільшується турбулентність потоку, інтенсивність масообміну, і все це разом покращує змішування горючих компонентів з киснем. У звуження направляють також струменя вторинного повітря, в результаті чого і виникає в топці високотемпературне полум'я. У двоступеневої топці можливо забезпечити бессажное горіння сланцю і мінімальні теплові втрати від хімнедожега.
Оскільки параметри пари в котлі з шаровою топкою порівняно низькі, то велике значення мають парообразовательние поверхні котла. Для котлів з шаровою топкою останніх модифікацій характерна повністю екранована топка, за якою розташований трубний пучок, що складається з двох частин, з великою теплообмінної поверхнею. Найбільш поширене таке розташування теплообмінної поверхні, що пароперегреватель знаходиться між частинами трубного пучка.
.2.2 пилоподібного спалювання
В даний час пилове спалювання - найбільш поширена технологія спалювання твердих палив взагалі і сланцю зокрема.
Топка для пилового спалювання, де відбувається високотемпературний процес горіння, представляє з себе екрановану поверхнями теплообміну камеру, куди пальниками закидається пилове паливо у вигляді аеросуміші і де відбувається виділення теплоти згорання, яка через поверхні теплообміну передається воді (пару), і де також відбуваються процеси перетворення палива в його мінеральної частини з утворенням золи. Топкова камера має вигляд прямокутного паралелепіпеда, гази горіння рухаються там знизу-вгору і покидають топку через вікно газоходу, де ро...
