ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технико-экономические показатели использования различных видов топлива из "Трубчатые печи _1977" Основными характеристиками при выборе вида топлива являются теплота сгорания (теплотворная способность), жаропроизво-дительность — максимальная температура горения, содержание балласта и вредных примесей, удобство сжигания и расход энергии на подготовку топлива к применению. [c.77] Применение топлива с малым содержанием золы и серы не только улучшает условия эксплуатации материальной части печей и устраняет загрязнение воздушного бассейна, но и увеличивает к.п.д. использования топлива из-за уменьшения количества отложений и повышения теплонапряженности поверхностей нагрева. [c.78] Газообразное топливо, сжигаемое в горелках, в зависимости от способа получения существенно отличается составом, теплотой сгорания и температурой горения. Природный газ, получаемый часто попутно с нефтью и называемый в ряде случаев жирным газом, кроме метана, содержит значительные количества более тяжелых углеводородов (пропана, бутана, бензина, лигроина и т. д.). Сухие или тощие газы, добываемы из чисто газовых месторождений, без призиаков нефти обладают постоянным составом, характеризующимся большим содержанием метана (75—98%). Количество сернистых соединений в них колеблется от О до 1%, а иногда и до 5%. Теплота сгорания сухого газа обычно составляет 25—36 МДж/м (6000—8600 ккал/м ), жирный газ имеет более высокую теплоту сгорания 39—59 МДж/м (9300—14000 ккал/м ). [c.78] Использование в трубчатых печах природного газа наиболее целесообразно, если данный район газифицирован и подача газа не лимитируется. Благодаря постоянству состава газа можно эффективно управлять процессом сжигания топлива и устанавливать, стабильный тепловой режим печи, чему способствует надежная работа комплексных систем автоматического регулирования. [c.78] Теплота сгорания газов не является характеристикой, по которой можно подобрать оптимальный вид топлива. Иногда бывает, что при работе на газах с невысокой теплотой сгорания, например на природном газе, проще и эконом11Ч-нее поддерживать более высокие температуры в печах, чем при работе на газе с более высокой теплотой сгорания. Максимальная температура горения газа, как видно из формулы, зависит не Только от его теплоты сгорания, но и от количс ства образующихся топочных газов и их теплоемкости, т. е. [c.78] В соответствии с этим окись углерода, имеющая теплоту сгорания 12,7 МДж/м (около 3020 ккал/м ), обладает более высокой температурой горения, чем метан с теплотой сгорания 35,7 МДж/м (8530 ккал/м ). Теплоты и максимальные температуры сгорания газов приведены в табл. П1-5 (с. 96). [c.78] Пути оптимального применения жидкого топлива определяются его составом II свойствами, зависящими от состава исходной нефти, глубины ее переработки и характера технологического процесса на нефтеперерабатывающем заводе. В нефтяные остатки и мазут переходит большая часть нефтяной смолы, содержащейся в сырой нефти. [c.79] Расход топлива зависит от его качества, совершенства способов сжьгапия и рационального использования полученного тепла. Качество жидкого топлива обусловливается его элементарным составом, теплотой сжигания и физико-химическими свойствами. Жидкое топливо, применяемое для горелок печей, состоит из горючей массы и балласта (золы и влаги). [c.79] Зольность топлива особенно высока, когда на сжигание направляются тяжелые остатки с технологических установок, где перерабатываются плохо обессоленные и обезвоженные нефти, либо когда в них добавляется так называемая ловушечная нефть . В процессе горения составные части золы образуют отложения, которые, оседая на трубчатом змеевике, ухудшают теплопередачу, а соединения ванадия и 50з вызывают высокотемпературную коррозию. Исследования показали, что зола сернистых нефтей Урало-Волжских месторождений характеризуется высоким содержанием ванадия (до 50%) Если температура металла в печи превышает 000—650 °С, при сжигании тяжелого топлива, содержащего ванадий, за короткое время разрушаются как ферритные, так и аустенитные стали труб и трубных подвесок. [c.79] Соединения ванадия выступают в роли катализатора, способствующего образованию 50з из сернистых топлив, что в присутствии влаги приводит к интенсивной низкотемпературной коррозии деталей печи. [c.79] содержащаяся в жидком топливе, снижает теплоту сгорания топлива и усиливает коррозионную активность находящихся в нем сернистых соединений. Каждый процент влаги вызывает понижение теплоты сгорания мазута примерно на 0,42 МДж/кг. (100 ккал/кг). В крекинг-остатках технологических установок практически не содержится воды. Она попадает в топливо при перекачке, хранении и разогреве его острым паром. [c.79] Наличие влаги в тонкодисперсном состоянии увеличивает вязкость хопл ва и ухудшает процесс его распыливания. Если вода содержится в топливе в виде скоплений, при прохождении ее через горелку неминуемо прерывается поступление мазута и процесс горения на время прекращается. Если же при этом вода еще и обращается в пар внутри горелки, перерыв становится продолжительным, поскольку для прохождения большого объема пара нужно довольно значительное время. Однако исследованиями установлено, что в присутствии небольших капелек воды размером 0,8—3 мм горение улучшается превращение воды в пар сопровождается разрывом и дроблением капель мазута, что благоприятствует горению. Существует также мнение, что при мелкодисперсном распределении воды в мазуте уменьшается закоксовывание горелок и что она оказывает каталитическое влияние на процесс догорания сажевых частиц. [c.79] наличие небольшого количества влаги, находящейся в мазуте или другом тяжелом топливе в мелкодисперсном состоянии, способствует процессу горения, хотя теплота сгорания топлива снижается. Нормальное содержание влаги в мазуте 0,3— 1,5%. (цо ГОСТ 10585—75). [c.79] В состав горючей массы входят сера и ее соединения. При сжигании жидких топлив вся сера оказывается в газообразных продуктах сгорания. Образование соединений 80з с влагой способствует получению Н2504, конденсация которой вызывает усиленную коррозию деталей печей при низкой температуре. [c.79] Эффективность использования топлива. Эффективное применение топлива предполагает сочетание рационального метода сжигания того или иного вида топлива с максимальным использованием полученного тепла. К.п.д. печей во многом определяется потерями тепла с уходящими топочными газами и от химического недожога. Потери тепла с газами зависят от их температуры, коэффициента избытка воздуха в топке и присосов холодного воздуха по газовому тракту. Потери тепла от химического недожога наблюдаются при наличии в уходящих газах несгоревшего в топке метана, водорода и окиси углерода. Основная причина химического недожога топлива — недостаточное количество воздуха, подаваемого в горелки. [c.80] Влияние коэффициента избытка воздуха. Эксплуатационный персонал, управляя процессом горения, может в значительной мере регулировать коэффициент избытка воздуха, а следовательно, и потери тепла с газами и от недожога. Наиболее экономичен процесс горения, при котором избыток воздуха в топке минимален, но достаточен для того, чтобы потери тепла от химического недожога отсутствовали. Обычно это соответствует следующему оптимальному избытку воздуха для жидкого топлива а—1,2—1,3, для газа =1,05—1,1. [c.80] Из этих данных видно, как снижается экономичность использования топлива с возрастанием избытка воздуха. [c.80] Подогрев воздуха в воздухоподогревателях. Одним из способов повышения к.п.д. печи и уменьшения расхода топлива является предварительный подогрев воздуха в воздухоподогревателях и подача его в горелки для сжигания топлива. Нагретый воздух повышает температуру горения топлива за счет интенсивного и более полного его сжигания, причем реакция горения может проходить с более низким коэффициентом избытка воздуха, что в конечном итоге снижает расход топлива. [c.81] Из рис. П1-1 можно определить экономию топлива, достигнутую при подогреве воздуха (при данных температуре и избытке его) по сравнению с расходом топлива без подогрева воздуха. [c.81] Как показано ранее, поддержание оптимального избытка воздуха при сжигании сернистого топлива снижает температуру точки росы, позволяет свести к минимуму коррозионный износ деталей печей и тем самым увеличить межремонтный период их эксплуатации. [c.81] Вернуться к основной статье