химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

жно использовать формулу из работы [24], имеющую определенные теоретические обоснования:

А»Ф- т = (1/60) V^3Ј (в м2/с), где L — минимальный размер слоя, определяющий масштаб циркуляционного вихря (обычно — высота его Н).

Расчеты показывают, что при отсутствии направленного движения слоя (Ре = тт1/?)Эф. т = 0) концентрация углерода распределена по длине камеры неравномерно (рис. 4.15), что приводит к большим потерям теплоты с недогоревшим оксидом углерода (рис. 4.16 при Ре = 0) при малых значениях ав. Это подтверждают эксперименты на опытно-промышленной .топке площадью 3,2 м^ [25], в которой различие концентраций С02 и 02 в разных точках над слоем доходило до 13—15 %. Неравномерность распределения топлива при его сосредоточенном подводе была столь значительной, что вызывала даже неравномерность температур по длина топки (до 100 °С) [25].

Практически один локальный ввод топлива может обеспечить удовлетворительное горение лишь на площади решетки, не превышающей 1 м2, и то при достаточно большом значении ав, т. е. его можно применять только для очень маленьких топок.

Нужно подчеркнуть, что формула (4.20) получена на основании анализа выгорания только коксового остатка (без летучих). Практически все летучие выделяются в непосредственной близости от места ввода топлива сразу после прогрева частицы угля. Это еще больше усугубляет неравномерность состава газа над слоем,

В топках больших котлов с традиционным кипящим слоем возможны следующие пути обеспечения равномерного распределения концентраций углерода по сечению.

1. Достаточно равномерный заброс топлива на поверхность слоя. Неизбежная при этом неравномерность заброса будет ликвидироваться в процессе перемешивания материала в слое.

2. Создание направленного движения слоя вдоль камеры: материал вместе с топливом загружается в слой при х = О, выгружается при х = 1 и снова возвращается в сечение х = 0. Из рис. 4.15 и 4.16 видно, что с увеличением скорости wT движения слоя (числа Ре) улучшается равномерность распределения концентраций и уменьшается <73.

3. Сжигание топлива в слое без добавления инертного материала, т. е. при больших (десятки процентов) концентрациях топлива с дожиганием образующихся в слое СО и Н2 и других горючих газов в надслоевом пространстве за счет специально подаваемого туда вторичного воздуха, тем более что подача вторичного воздуха предусматривается почти во всех топках с КС. Как будет показано ниже, этот способ позволяет минимизировать и образование оксидов азота, однако при этом возникает проблема удаления золы из слоя (если вся она не улетает с продуктами сгорания).

Все три способа в том или ином конструктивном оформлении используются в промышленных топках.

4.2.4. Экологические преимущества кипящего слоя. Безусловным преимуществом топок с КС по сравнению с традиционным в энергетике пылеугольным сжиганием является возможность резкого снижения выбросов токсичных оксидов азота [26] и серы [27].

При сжигании угля в КС с температурой 800—900°С образующийся диоксид серы связывается с оксидом кальция, содержащимся в золе угля или специально добавляемым в слой, по реакции

СаО + S02 + 0.5О2 = CaS04 (4.26)

При этом образуется безвредный практически нерастворимый в воде гипс, который удаляется из топки вместе с золой и не доставляет неприятностей при его хранении в золоотвалах (не вымывается дождем и грунтовыми водами). Хотя в реакции (4.26) участвует кислород, величина коэффициента расхода воздуха (по крайней мере при а„ >* 1,17) не влияет на степень связывания S02 [28].

По данным всех исследователей [29, 30], наибольшая степень связывания серы обычно наблюдается в температурном диапазоне 800—900°С (рис. 4.17). При меньших температурах уменьшается скорость реакции, при более высоких гипс начинает разлагаться. Именно это обстоятельство (плюс опасность шлакования при более высоких температурах) и определяет температурный режим сжигания в так называемом .низкотемпературном кипящем слое.

1 — 3 питтсбургский уголь; 4—иллинойсский уголь; мольное отношение Ga/S=»4(/), 2,8(2), 2,2(3), 2,5(4); скорость псевдоожижения (в м/с): 0,915 (1, 4), 1,22 (3), н 2,44(2).

Рис. 4.18. Доля серы, уходящей в виде SOi из опытной установки для сжигания углей в КС диаметром 150 мм, при различных мольных отношениях Ca/S [31].

Угли мельче 1,5 мм: / — содержание серы в угле 2,25 %; 2— 2,05 %; 3 — 0,6 %; 4 — частицы угля (S=2,5 %) и известняка мельче 0,15 мм; aB=l,l 1,2, гкс=800°С, ozj=0,6 м/с.

В качестве сорбента S02 в КС добавляют известняк СаСОз или доломит (СаСОз + MgCOs), причем последний, по данным [28], обеспечивает большую степень связывания серы, ибо при его разложении образуется более пористая структура [31]. В кипящем слое СаСОз и MgC03 диссоциируют, СаО и MgO вступают в реакцию (4.26), а С02 уходит вместе с продуктами горения.

В процессе протекания реакции (4.26) на внешней поверхности частиц и на поверхности их внутренних пор образуется новая фаза, препятствующая диффузии газов к СаО, а иногда и закрывающая доступ газам в по

страница 92
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить металлочерепицу в москве
этажерка андре интернет-магазин
эскизы интерьера обучение
зеленоград курсы кадрового делопроизводства

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)