Тема 1. Виды сжигаемого топлива и их характеристики

Понятие о топливе и классификация топлив. Элементарный состав топлива. Теплотехнические характеристики топлива, теплота сгорания, влажность, зольность и выход летучих веществ. Условное топливо. Характеристики отдельных видов твердого, жидкого и газообразного топлива. Перспективы применения различных видов топлива в промышленности. Структура топливного баланса России. Проблема экономии топлива. Проблема защиты окружающей среды от выброса продуктов сгорания топлива.

Методические указания

Источник теплоты, используемый для получения пара в котельных агрегатах и для совершения механической работы в тепловых двигателях, – топливо. К нему относятся недефицитные каменные угли, бурые угли, антрацитовая мелочь, торф, продукты перегонки нефти (бензин, дизельное топливо и мазут) и природный газ. В связи с быстрым ростом потребления топлива, опережающим его добычу, одной из важнейших народнохозяйственных задач является экономия топлива. Качество топлива зависит от его элементарного состава. Поэтому нужно знать влияние отдельных составляющих топлива на его качество и свойства. Необходимо различать рабочую, горючую, сухую и органическую массы топлива и разбираться в формулах для пересчета топлива из одной массы в другую. Важнейшая теплотехническая характеристика топлива – его теплота сгорания. Уясните различие между низшей и высшей теплотой сгорания топлива и методику их пересчета при переходе от одной массы топлива к другой. Разберитесь в структуре формулы Менделеева для определения низшей теплоты сгорания топлива по его составу. Для сравнения тепловой ценности различных видов топлива пользуются понятием условного топлива. Поэтому нужно уметь определять расход условного топлива по известному расходу натурального топлива. При изучении других теплотехнических характеристик топлива обратите внимание на определение приведенной влажности и зольности топлива. Рассматривая характеристики твердого, жидкого и газообразного топлива, запомните особенности каждого вида топлива, перспективы его дальнейшего использования в промышленности и его влияние на структуру топливного баланса страны.

Ознакомьтесь с проблемой защиты среды от выброса продуктов сгорания топлива.

Вопросы для самопроверки

H. По каким признакам классифицируют топлива? 2. Какие элементы входят в состав твердого и жидкого топлива? 3. Как проводится пересчет состава топлива из одной массы в другую? 4.Почему сера и влага являются нежелательными элементами топлива? Что такое приведенная влажность и как она определяется? 5. Почему зола является нежелательной примесью топлива? Что такое приведенная зольность и как она определяется? 6. Назовите основные теплотехнические характеристики топлива. 7. Что называют теплотой сгорания топлива? В чем различие между низшей и высшей теплотой сгорания топлива? 8. Зависит ли значение теплоты сгорания топлива от его состава? 9. Какое топливо называют условным? Как определяется расход условного топлива? 10. Что такое энергетическое и технологическое топливо? 11. Какова структура топливного баланса России?

Тем а 2. Основы теории горения топлива

Понятие о горении и основных условиях его осуществления. Гомогенное и гетерогенное горение. Влияние физических и химических факторов на скорость горения. Кинетическое и диффузионное горение. Понятие о фронте пламени и скорости его распространения. Особенности горения газообразного, жидкого и твердого топлива.

Методические указания

Горение топлива – это физико-химический процесс окисления его горючих составляющих, сопровождающийся выделением теплоты и образованием продуктов сгорания. В зависимости от характера протекающих при горении топлива физико-химических процессов различают гомогенное и гетерогенное горение. Ознакомьтесь с влиянием смесеобразования на скорость распространения пламени и на полноту сгорания топлива. Изучая горение газообразного и жидкого топлива, уясните, что топливо и окислитель находятся в одном агрегатном состоянии и в зависимости от способа смесеобразования горение может протекать как в кинетической, так и в диффузионной областях.

Необходимо знать, что горение твердого топлива протекает в диффузионной области и состоит из тепловой подготовки топлива, смесеобразования летучих топлива с воздухом и их сгорания. Ознакомьтесь с путями интенсификации процессов горения.

Вопросы для самопроверки

1. Что называют горением? 2. В чем различие между гомогенным и гетерогенным горением? 3. Что называют скоростью горения топлива и фронтом пламени? От каких факторов зависит скорость горения топлива? 4. В чем различие между кинетическим и диффузионным горением? 5. Каково влияние качества смесеобразования на скорость горения топлива? 6. В чем отличие горения газообразного топлива от горения твердого топлива?

Тема 3. Расчеты горения твердого, жидкого и газообразного топлива

Определение теоретически необходимого количества воздуха для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. Коэффициент избытка воздуха (α _в) и его численное значение при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива. Определение объема продуктов сгорания при α _в = 1и α _в > 1. Расчет энтальпии продуктов сгорания. Теоретическая температура горения. Диаграмма продуктов сгорания.

Методические указания

Вспомните известные из химии реакции окисления углерода, водорода и серы, являющиеся основой термохимических расчетов для определения объемов теоретически необходимого количества воздуха и продуктов сгорания. При протекании процесса горения с теоретически необходимым количеством воздуха на практике не удается достигнуть полного сгорания из-за несовершенства процесса смесеобразования топлива с окислителем. Процесс горения ведется с некоторым избытком воздуха. Нужно уметь пользоваться формулами для определения теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания твердого, жидкого и газообразного топлива и объемов продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха

α _в =1и α _в > 1. Научитесь рассчитывать энтальпии продуктов полного сгорания и определять теоретическую температуру горения топлива с помощью диаграммы.

Вопросы для самопроверки

1. Напишите формулу для определения теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива. 2. Что называют коэффициентом избытка воздуха и каковы его значения для различных видов топлива? 3. Как определяют объемы сухих газов при коэффициенте избытка воздуха α _в =1и α _в > 1 для твердого, жидкого и газообразного топлива? Как определяют объемы водяных паров при α _в = 1 для твердого, жидкого и газообразного топлива? 4. Как определяют объем продуктов полного сгорания при α _в > 1 для твердого, жидкого и газообразного топлива? 5. Как определяется энтальпия продуктов полного сгорания топлива? 6. Что такое теоретическая температура горения топлива и как она определяется с помощью диаграмм?

РА3ДЕЛ l V. КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Тема 1. Понятие о котельной установке

Назначение и схема котельной установки, ее основные элементы и их компоновка. Основные характеристики котельной установки.

Методические указания

Котельные установки предназначены для получения водяного пара. В них происходит преобразование химической энергии топлива в физическую теплоту продуктов сгорания, которая через металлические поверхности нагрева передается воде для ее испарения и пару для его перегрева. Основные элементы котельной установки — котельный агрегат и вспомогательные устройства. Котельный агрегат состоит из топки, парового котла, пароперегревателя, водяного экономайзера, воздухоподогревателя, каркаса и обмуровки. К вспомогательным устройствам котельной установки относятся агрегаты и механизмы, предназначенные для транспортировки и подготовки топлива и воды, тягодутьевые устройства, контрольно-измерительные и регулирующие приборы. Уясните назначение основных элементов котельного агрегата и принципиальную схему компоновки оборудования современной котельной.

Вопросы для самопроверки

1. Что называют котельной установкой? 2. Из каких основных элементов состоит котельная установка? Что относится к вспомогательным устройствам котельной установки?

3. Приведите классификацию котельных установок по производительности и давлению пара. 4. Какова принципиальная схема компоновки оборудования современной котельной установки? 5. Назовите основные характеристики котельной установки.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: