ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Неорганическая часть топлива и ее превращение в процессе сгорания из "Процессы в парогенераторах при сжигании сланцев и Канско-Ачинских углей" Трудности в эксплуатации, связанные с загрязнением плотными трудноудаляемыми золовыми отложениями и высокотемпературной коррозией труб поверхностей нагрева парогенераторов электростанций, являются в настоящее время одной из сложнейших проблем теплоэнергетики. Это связано, с одной стороны, с внедрением на электростанциях дешевых топлив со сложным составом их минеральной части , а с другой—с непрерывным повышением параметров пара и единичных мощностей агрегатов. Поэтому актуальными задачами, стоящими перед теплоэнергетикой, являются изыскание путей и возможностей уменьшения химической и абразивной активности образующейся в топочном процессе из неорганической части топлива золы и создание таких конструкций парогенераторов, поверхности нагрева которых были бы менее чувствительны к процессам загрязнения и коррозии. [c.5] Загрязнение и высокотемпературная коррозия поверхностей нагрева зависят в первую очередь от вида сжигаемого топлива и более всего от химического и минералогического состава ее неорганической части. Проблема загрязнения и коррозии является особенно острой при использовании топлив с высоким содержанием кальция, щелочных металлов и хлора. К таким видам твердых топлив в СССР в первую очередь относятся угли Канско-Ачинского бассейна и прибалтийские горючие сланцы. При энергетическом использовании углей Канско-Ачинского бассейна актуальным является вопрос загрязнения труб шоверхностей нагрева плотными связанными и связанно-шлаковыми отложениями. Проблемы сжигания прибалтийских сланцев еще сложнее, поскольку здесь чрезвычайно интенсивное загрязнение парогенераторов свпровож-дается высокотемпературной коррозией под влиянием щелочных хлоридов и сульфатов. Особенно интенсивному коррозионно-эрозионному износу подвергаются пароперегреватели пылесланцевых парогенераторов в условиях их периодической очистки. [c.5] Физико-химические свойства золы и щлака, определяющие характер и интенсивность загрязнения и коррозии поверхностей нагрева, формируются в ходе превращений минерального вещества топлива при горении. Следовательно, химико-минералогический состав минеральной части топлива как исходного вещества является основой процессов, происходящих с ним в топочном процессе. [c.6] Минеральная часть топлива разделяется на внутреннюю и внещ-нюю. От соотношений между количествами внутренней и внешней минеральных частей топлива во многом зависит характер превращения ее в топочном процессе. Это обусловлено, главным образом, различным механизмом перераспределения неорганического вещества топлива при размоле. От соотношений между количествами внутренней и внешней минеральных частей топлива во многом зависят и условия перераспределения неорганического вещества между уносом и шлаком. Это в свою очередь оказывает немаловажное влияние на процессы загрязнения и коррозии поверхностей нагрева парогенераторов. [c.6] Основная доля, определяющая общее количество неорганического вещества в топливе, может приходиться как на внешние, так и а внутренние минеральные включения. Так, например, повышение зольности прибалтийских горючих сланцев происходит, главным образом, за счет увеличения карбоната кальция в топливе, и поэтому количество окиси кальция в золе сланцев увеличивается с повышением зольности. Противоположно этому большая доля минеральной части малозольных углей Канско-Ачинского бассейна является внутренним включением. Поскольку в зтих углях кальций в большом количестве входит в состав внутренней составляющей минеральной части, то в этом случае повышение зольности топлива приводит к уменьшению содержания окиси кальция в золе. [c.6] Основ-ными факторами, определяющими поведение минеральной части топлива в топочном процессе, являются температура, время, состав среды и условия контактирования между отдельными частицами топлива. Поскольку эти параметры могут быть в определенных пределах изменены при конструировании топочных устройств или выдержаны при эксплуатации парогенераторов, то процессы превращения минеральной части топлива также могут быть в некоторых пределах управляемы. [c.7] От температуры сжигания более всего зависят глубина разложения первоначальных минералов топлива на более простые соединения (например, разложение кальцита, выделение серы и окислов железа при горении колчедана и т. д.) и условия химического соединения минералов в различные новообразования. Вследствие неравномерности температурных полей, различного времени пребывания отдельных частиц топлива в высокотемпературных зонах, полидисперсности пыли и других параметров в топках обычно не происходит равномерного превращения всей неорганической части топлива. Поэтому образующаяся в энергетических топках летучая зола наряду с прошедщей наиболее глубокие превращения минеральной частью топлива содержит и частицы непрореагировавших минералов. Такими минералами могут являться кварц, гематит и др. [c.7] Полнота связывания окиси кальция в более сложные соединения не всегда определяется лишь температурным уровнем в топке, иногда определяющим являются и стехиометрические соотношения между окисью кальция и другими минералами в неорганической части топлива и коэффициент шлакоулавливания в топке. Такие условия можно-встретить, например, при сжигании топлива с очень высоким содержанием окиси кальция в золе. [c.7] При сжигании топлив с высоким содержанием щелочных металлов большое значение имеет вопрос их улетучивания в топочном процессе. Интенсивность и полнота улетучивания щелочных металлов зависят как от химико-минералогического состава неорганического вещества топлива, так и от параметров топочного процесса. Улетучивание щелочных металлов происходит преимущественно в ходе горения топлива. Но возможно и улетучивание щелочей со шлаковых пленок на экранных трубах и т. д. Интенсивность улетучивания щелочных металлов из топлива в значительной мере определяется температурой и составом окружающей частицы топлива среды. Улетучивание щелочей является особенно сильным в восстановительной среде. [c.7] Вернуться к основной статье