Характеристики некоторых топлив до и после процесса сжигания

Вид, марка и класс топлива	Теплота сгорания , МДж/м^3 (для природного газа), МДж/кг	Теоретическое кол-во воздуха, для сгорания топлива, V^0, м^3/м^3(пр.газ), м^3/кг	Объем продуктов сгорания топлива при получении 20,0 МДж тепла, G^г, м^3	Кол-во тепла в единице объема продуктов сгорания, 20,0/ G^г, МДж/м^3
1
Природный газ Уренгой-Ухта	35,5	9,42	5,31	3,77
Вознесенск-Грозный	47,02	12,4	5,27	3,80
Мазут низкосернистый	41,68	10,92	5,24	3,82
высокосернистый	39,06	10,44	5,35	3,74
Уголь Донецкий АШ	18,23	4,91	5,39	3,71
Кузнецкий, Т	22,06	5,87	5,32	3,76
Карагандинский, К	22,90	6,1	5,33	3,75
Карагандинский, К, шлам	16,96	4,61	5,44	3,68
Подмосковный, 2Б	8,67	2,47	5,70	3,51
Партизанский, Г	19,47	5,08	5,22	3,83
Чульмаканский, Ж	23,19	6,16	5,31	3,77
Сланец Каширский	4,60	1,29	5,61	3,57
Фрезторф	8,12	2,38	5,86	3,41

Таким образом, проблема заключается в том, насколько эффективна технология использования того или иного вида топлива. Исходные характеристики топлива могут оказывать влияние только на проблемы транспортных затрат при поставке топлива на электростанцию.

Исторически сложилось так, что технологию сжигания природного газа и мазута оказалось организовать проще, чем твердого топлива. Использование твердого топлива в энергетике начиналось с освоения слоевого сжигания на неподвижных, а затем и на подвижных решетках. При этом предварительная подготовка топлива была малозатратной, т.е. такой способ использования топлив в энергетике не требовал даже его дробления. Однако при этом сжигание твердого топлива было малоэффективным. Казалось очевидным - сжигать твердое топливо в пылевидном факеле аналогично газу и мазуту. При этом потребовались большие затраты на пылеприготовление. Установка систем топливо- и пылеприготовления оправдывалась повышением эффективности сжигания. В современной энергетике все в большей степени стал использоваться слоевой способ сжигания топлива (имеется в виду кипящий слой). Этим поворотом в способах сжигания углей на тепловых электростанциях (ТЭС) только подчеркивается недостаточное совершенство технологий использования твердых топлив. В дальнейшем, возможно, совершенствование использования твердых топлив в энергетике пойдет по пути предварительной газификации углей [2]. При этом вероятными направлениями развития газификации топлив можно назвать высокотемпературную в барботируемом аэрошлаковом расплаве или низкотемпературную в подвижном слое с сухим шлакоудалением.

В Российской энергетике постоянно обсуждается вопрос, в каком направлении развивать большую энергетику. Западные развитые страны для себя определили, что наиболее оптимальным распределением производства электроэнергии по установленным мощностям является: тепловые электростанции - 55¸60 %; атомные электростанции - 30¸35 %; гидравлические до 10 %. При этом тепловая энергетика использует в основном твердое топливо. В России общественность атомную энергетику положительно не воспринимает. На тепловых электростанциях устанавливаются газомазутные котлы. При огромных запасах твердого топлива, в энергетике страны оно практически не используется (только 30 % ТЭС работают на угле), потому что себестоимость производства электроэнергии на твердотопливных ТЭС выше, чем при сжигании природного газа. Все это способствовало развитию определенной государственной стратегии в области энергетика, которая была названа как «газовая пауза» и в настоящее время продолжается. До тех пор пока природный газ будет стоить меньше, чем уголь, перемен в топливной энергетике ожидать невозможно. Дальнейшему развитию твердотопливной энергетики препятствуют определенные трудности. Угольные ТЭС получают низкосортные и низкореакционные топлива, которые требуют дополнительных затрат при сжигании или освоения новых технологий. На твердотопливных ТЭС требуется освоение вторичных производств на базе использования минеральной части топлива, поступающего на электростанцию. В настоящее время зольность топлива поступающего на электростанцию доходит до 30 % и более. Освоение многопрофильности производств на ТЭС позволит снизить себестоимость основного вида продукции – электроэнергии и тепла. Необходимо создавать новые технологии получения энергии из угля, направленные на снижение капитальных затрат при строительстве и выбросов вредных веществ при эксплуатации оборудования ТЭС. Новые технологии должны быть экологически чистыми.

Контрольные вопросы

1. Что такое топливо?

2. Какие топлива Вы знаете?

3. Каков состав газообразных топлив?

4. Какие жидкие топлива Вы знаете и где они применяются?

5. Виды и состав твердых топлив?

6. Какие виды угля Вы знаете и их основные составные характеристики?

7. Что относится к физико-химическим характеристикам топлив?

8. Что такое теплота сгорания топлива?

9. Какие химические элементы входят в органическую и минеральную части твердого топлива?

10. Чем определяется реакционность топлива?

11. Что такое горение топлива?

12. Чем отличается горение и физико-хиимческие преобразования в процессе горения твердого, газообразного и жидкого топлив?

13. Какие основные тепловые реакции при горении топлива Вы знаете?

14. Объясните кинетику выгорания частицы твердого топлива при факельном способе сжигания?

15. Что необходимо делать, чтобы повысить эффективность выгорания пылинок твердого топлива?

16. Что влияет на выгорание частичек твердого топлива?

17. Как зависит прогрев частичек твердого топлива от содержания в нем горючих летучих?

18. Схематично покажите процесс выгорания частичек твердого топлива?

19. Как влияет разность температур между температурами на поверхности частички и внешней окружающей средой на процесс горения твердой частицы топлива?

20. Покажите зависимость влияние внешнего высокотемпературного факела топки горения на прогрев и воспламенение частичек твердого топлива?

21. Что такое газификация топлив?

22. Какие виды газификации твердого топлива Вы знаете?

23. Какие марки твердого топлива хуже всего воспламеняются и горят, и что необходимо делать, чтобы улучшить горение топлива?

24. Какой теплотой обладают продукты сгорания топлив и на сколько она отличается для разных видов топлива?

Дата добавления: 2017-02-01