Слайды и текст доклада
Pic.1
Московский Государственный Университет Путей Сообщения Российская Открытая Академия транспорта Кафедра “Теплоэнергетика и водоснабжение на железнодорожном транспорте” Кандидат технических наук, …
Pic.3
Топливо –горючие вещества, основной составной частью которых является углерод, применяемые для получения при их сжигании тепловой энергии. Топливо –горючие вещества, основной составной частью которых …
Pic.4
По физическому состоянию топливо подразделяют на твердое, жидкое и газообразное. По физическому состоянию топливо подразделяют на твердое, жидкое и газообразное. Топливо, которое встречается в …
Pic.6
СОСТАВ ТОПЛИВА В состав топлива входят в виде сложных химических соединений, углерод С, Водород Н, кислород О, азот N и сера S. Кроме того, топливо содержит воду W и минеральные примеси А. В состав …
Pic.7
Элементарный состав топлива может быть задан рабочей, сухой или органической массами. Элементарный состав топлива может быть задан рабочей, сухой или органической массами. Элементарный состав топлива …
Pic.8
сухая масса: сухая масса: Cс + Hс + Oс + Nс + Sс + Aс = 100 %. горючая масса: Cг + Hг + Oг + Nг + Sг = 100 %. органическая масса: Cо + Hо + Oо + Nо = 100 %.
Pic.9
При этом: Sp = Spл + Sрм – При этом: Sp = Spл + Sрм – содержание в топливе серы, летучей серы и минеральной серы. Элементарный состав различных топлив приводится в справочных таблицах. Пересчет …
Pic.11
Химический состав газообразного топлива задается в процентах по объему. Химический состав газообразного топлива задается в процентах по объему. Все расчеты, связанные с определением состава …
Pic.12
Важнейшей составной частью топлива является углерод. Важнейшей составной частью топлива является углерод. При полном сгорании 1 кг углерода выделяется 34100 кДж тепла. Чем выше содержание углерода в …
Pic.13
Кислород и азот относятся к негорючей массе топлива (к балласту). Кислород и азот относятся к негорючей массе топлива (к балласту). Сера содержится в топливе в виде колчеданной серы и в виде …
Pic.14
Негорючие минеральные примеси также являются балластом топлива. Негорючие минеральные примеси также являются балластом топлива. Твердый негорючий продукт полного окисления и разложения всех …
Pic.15
Важным показателем качества топлива является выход летучих веществ и характеристика кокса. Важным показателем качества топлива является выход летучих веществ и характеристика кокса. В состав летучих …
Pic.16
Выход летучих веществ определяется в процентах к безводной и беззольной (горючей) массам топлива: Выход летучих веществ определяется в процентах к безводной и беззольной (горючей) массам топлива: Vг …
Pic.17
ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА
Pic.18
Теплотой сгорания топлива называют количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого (жидкого) или 1 нм3 газообразного топлива. Теплотой сгорания топлива называют количество …
Pic.19
Различают высшую Qв и низшую Qн теплоту сгорания топлива. Различают высшую Qв и низшую Qн теплоту сгорания топлива. Теплота сгорания высшая больше, чем теплота сгорания низшая на количество теплоты, …
Pic.20
В практических расчетах пользуются теплотой сгорания низшей на рабочую массу топлива Qрв. В практических расчетах пользуются теплотой сгорания низшей на рабочую массу топлива Qрв. Теплоту сгорания …
Pic.21
Для удобства расчетов и сравнения теплоты сгорания различных видов топлива пользуются понятием условное топливо. Теплота сгорания условного топлива составляет 29,3 МДж/кг (7000 ккал/кг). Для удобства …
Pic.22
Э = Qрн / 7000, если Qрн ккал/кг; Э = Qрн / 7000, если Qрн ккал/кг; Э = Qрн / 29,3, если Qрн МДж/кг; Иногда применяют смеси топлив (твердых, твердых с жидкими, горючими отходами и с газообразным …
Pic.23
Для смеси твердого или жидкого топлива с газообразным: Для смеси твердого или жидкого топлива с газообразным: Qрн см = Qр'н + k Qр''н. где k – количество газа, приходящегося на 1 кг …
Pic.24
К древесному топливу относятся дрова и отходы деревообрабатывающих предприятий (опилки, обрезки, щепа и т. д. ). Заготовку дров производят из неделовой древесины. Теплота сгорания древесины в кДж/ …
Pic.25
Торф – продукт неполного разложения растений при недостатке воздуха и большой влажности. Торф – продукт неполного разложения растений при недостатке воздуха и большой влажности. В зависимости от …
Pic.26
Бурый уголь состоит из горючих веществ растительного происхождения и является следующей стадией обуглероживания за торфом. Бурые угли отличаются высоким содержанием влаги и золы. Бурый уголь состоит …
Pic.27
Теплота сгорания каменных углей – 17,5 – 28,6 МДж/кг. Теплота сгорания каменных углей – 17,5 – 28,6 МДж/кг. Антрацит представляет собой наиболее обуглероженную разновидность каменного угля. Теплота …
Pic.28
Жидкое топливо получается главным образом путем переработки нефти. Жидкое топливо получается главным образом путем переработки нефти. Из нефти получают керосин, бензин, смазочные масла и др. Керосин …
Pic.29
Газообразное топливо представляет собой смесь различных газов. Газообразное топливо представляет собой смесь различных газов. Природные газы содержат от 80 до 98 % метана. Попутные газы, выходящие на …
Pic.30
ПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА
Pic.31
Горение топлива представляет собой химический процесс соединения горючих веществ топлива с кислородом воздуха, сопровождающийся интенсивным выделением теплоты. Горение топлива представляет собой …
Pic.32
Процесс горения топлива условно можно разделить на две стадии: воспламенение и последующее горение. Процесс горения топлива условно можно разделить на две стадии: воспламенение и последующее горение. …
Pic.33
Горение называется полным, если оно происходит при достаточном количестве окислителя и завершается полным окислением горючих элементов топлива. Горение называется полным, если оно происходит при …
Pic.34
РАСХОД ВОЗДУХА Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания топлива, определяется по формулам горения составных элементов топлива. Так, для сгорания 1 кг углерода необходимо 32/12 = …
Pic.35
Для 1 кг водорода требуется 8 кг кислорода: Для 1 кг водорода требуется 8 кг кислорода: 4 кг Н2 + 32 О2 = 36 кг Н2О, (32 / 4 = 8) для сгорания 1 кг серы – 1 кг кислорода: 32 кг S + 32 кг О2 = 64 кг …
Pic.36
Так как, что массовая доля содержания кислорода в воздухе равна 0,232, то теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива при нормальных условиях (в кг …
Pic.37
Так как при нормальных условиях плотность воздуха равна 1,293 кг/м3, то объемный расход воздуха Vт для сгорания 1 кг топлива: Так как при нормальных условиях плотность воздуха равна 1,293 кг/м3, то …
Pic.38
где Ср, Нр, Sрл, Ор – элементарный состав топлива на рабочую массу, %. где Ср, Нр, Sрл, Ор – элементарный состав топлива на рабочую массу, %. Для газообразного топлива теоретически необходимое …
Pic.39
где СОт, Н2т и т. д. – содержание отдельных газов в газообразном топливе в процентах по объему. где СОт, Н2т и т. д. – содержание отдельных газов в газообразном топливе в процентах по объему. В …
Pic.40
Отношение действительного количества воздуха (Vд), подводимого в процессе горения, к теоретически необходимому количеству (Vо), называется коэффициентом избытка воздуха: Отношение действительного …
Pic.41
СОСТАВ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ Условно считают, что продукты сгорания топлива (в м3/кг) Vг = Vсг + Vвп где Vсг и Vвп – объем сухих газов и водяных паров соответственно. Объем сухих газов: Vсг = VRO + VN2 …
Pic.42
При = 1 объем сухих газов минимальный, т. е. Vд = Vт. При = 1 объем сухих газов минимальный, т. е. Vд = Vт. Если > 1, то Vсг = Vсгmin +(-1) Vт. Vсгmin = 0,79 Vт + 0,0187Кр. где 0,79 Vт – …
Pic.43
Объем водяных паров при нормальных условиях ( = 0,805 кг/м3) Объем водяных паров при нормальных условиях ( = 0,805 кг/м3) Или
Pic.44
При = 1 При = 1 VH2Omin = 0,01(Н2S +H2 + 2CH4 + 0,124dг +C2H4) + 0,0161Vг где dг – влагосодержание газообразного топлива. При > 1 V H2O = V H2O min + 0,0161( - 1)VT
Pic.45
Объем сухих газов при > 1: Объем сухих газов при > 1: Vсг = Vсгmin + ( - 1)VT Vсгmin = V RO2 + VN2min VN2min = 0,79VT + N2/100 При атмосферном давлении с учетом температуры газов объем …
Pic.47
Вода является в настоящее время основным рабочим телом и теплоносителем в теплоэнергетике. Но её использование связано с рядом затруднений, возникающих из-за содержания в воде различных веществ, …
Pic.48
Основные определения Количество вещества, содержащегося в определенном объеме или массе раствора (в данном случае – воды), называется концентрацией раствора. Концентрация раствора может быть выражена …
Pic.49
где: g – массовое количество вещества, растворенное в растворе, кг; где: g – массовое количество вещества, растворенное в растворе, кг; Vр – объем раствора, м3; – плотность раствора, Объемная …
Pic.50
Молярная концентрация См показывает число килограмм - молекул данного вещества, растворенных в 1 м3 раствора. Молярная концентрация См показывает число килограмм - молекул данного вещества, …
Pic.51
Под кг-экв понимается количество вещества, равное его эквивалентной массе, т. е. Под кг-экв понимается количество вещества, равное его эквивалентной массе, т. е. Где n - валентность в данной реакции
Pic.52
Водородный показатель Молекулы воды, как и многие другие вещества, диссоциируют на ионы: Н2О↔Н++ОН- При данной температуре произведение концентраций, этих ионов, г-ион/л, - является величиной …
Pic.53
Реакция среды считается нейтральной, Реакция среды считается нейтральной, если, г-ион/л. Для этого случая можно написать:
Pic.54
В кислой среде, очевидно, должно быть , а в щелочной . В кислой среде, очевидно, должно быть , а в щелочной . Для ионов ОН -, наоборот, в кислой <10-7, а в щелочной >10-7. Оперировать каждый …
Pic.55
Выражение рОН=-lgCон- - будет называться гидроксильным показателем. Выражение рОН=-lgCон- - будет называться гидроксильным показателем. Следовательно, равенство после логарифмирования и умножения на …
Pic.56
Основные показатели качества воды
Pic.57
Щелочность Щелочностью воды называется общее содержание в ней веществ, обуславливающих при диссоциации или в результате гидролиза повышенную концентрацию ионов ОН-. В природных водах щелочность …
Pic.58
В зависимости от того, какой анион присутствует в воде (НСО, CO или ОН -), щелочность называют соответственно: В зависимости от того, какой анион присутствует в воде (НСО, CO или ОН -), щелочность …
Pic.59
Жесткость Жесткостью воды Ж0 называется сумма концентраций катионов кальция и магния, выраженная количеством миллиграмм – эквивалентов в I кг (мг-экв/кг). По жесткости и щелочности природные воды …
Pic.60
Между ними имеется место, следующее соотношение: Между ними имеется место, следующее соотношение: Ж0=Жк+Жнк=ЖСа+Жмq. (2-I) Карбонатная жестокость обусловливается присутствующими в воде бикарбонатами …
Pic.61
При расчетах процессов умягчения воды осадителями как внутри, так и вне котельного агрегата, а также других процессов водообработки для щелочных вод условно следует принимать Жк=Ж0 и Жнк=0, учитывая …
Pic.62
Сухой остаток Сухим остатком воды называется суммарное количество нелетучих веществ, присутствующих в воде в коллоидном и молекулярно-дисперсном состоянии, выраженное в мг/кг. Сухой остаток …
Pic.63
При определении сухого остатка природных вод бикарбонаты кальция и магния переходят в карбонаты СаСО3 Мq и СО3. При определении сухого остатка природных вод бикарбонаты кальция и магния переходят в …
Pic.64
Окисляемость Окисляемость характеризует загрязненность воды органическими веществами, это характерно для вод болотного происхождения. Они окрашивают воду в желтый или коричневый цвет. Загрязнению …
Pic.65
Все природные воды содержат газы, среди которых следует особо отметить кислород и углекислый газ, вызывающие коррозию металла. Все природные воды содержат газы, среди которых следует особо отметить …
Pic.66
Прозрачность Прозрачность выражается в сантиметрах высоты столба воды, налитой в специальный стеклянный цилиндр, сквозь который (столб) еще возможно чтение печатного шрифта (прозрачность по шрифту) …
Pic.68
Осветление воды Осветлением называют процесс удаления из воды грубодисперсных и коллоидных примесей. Удаление грубодисперсных загрязнений может быть осуществлено осаждением и фильтрованием. При …
Pic.69
Фильтрованием называют процесс осветления воды путем пропуска ее через пористый материал, в порах которого вода оставляет грубодисперсные примеси. Аппарат, в котором производится фильтрование, …
Pic.70
Потеря напора в фильтрующем слое (иначе называемая сопротивлением этого слоя) зависит от скорости фильтрования, высоты фильтрующего слоя, диаметра зерен фильтрующего материала и степени заноса его …
Pic.71
∆hмакс=(0,8 - 1,0)*105 Па для напорных и (0,2–0,3)*105 Па для открытых фильтров. ∆hмакс=(0,8 - 1,0)*105 Па для напорных и (0,2–0,3)*105 Па для открытых фильтров. Скорость фильтрования на …
Pic.72
Величина фильтроцикла зависит от многих факторов, среди которых необходимо отметить концентрацию взвешенных веществ в фильтруемой воде Св. в, мг/кг, и грязеемкость фильтра Т=Грhсл/Св. в Vф. Величина …
Pic.73
Если через фильтр пропущено количество воды, равное Qф, то Если через фильтр пропущено количество воды, равное Qф, то (2. 1) где hсл – высота фильтрующего слоя, м; fф – площадь сечения фильтра, м2; …
Pic.74
Устройство зернистых осветительных фильтров Существуют разные типы и конструкции осветительных фильтров. Конструктивно наиболее простым является однопоточный (однослойный) напорный фильтр I. …
Pic.75
В открытых фильтрах 2 фильтрование происходит под напором столба воды h в самом фильтре. Они широко используются на очистных установках питьевого водоснабжения. Изготовляются эти фильтры из …
Pic.76
Они полностью загружаются фильтрующим материалом, в котором размещаются сборно-распределительные устройства. Они полностью загружаются фильтрующим материалом, в котором размещаются …
Pic.77
С целью повышения скорости фильтрования, получения обработанной воды более высокого качества и увеличения грязеемкости материала в однопоточные фильтры нередко загружают два фильтрующих материала …
Pic.78
Обработанная вода подается в центральную трубу, которой и распределяется по высоте слоя материала. Фильтрование идет по радиусам окружности. Обработанная вода подается в центральную трубу, которой и …
Pic.79
В верхней части фильтра укреплены дырчатое распределительное устройство 1 и воздушная трубка 7. Имеющиеся два люка 5 и 6 предназначены для осмотра и ремонта фильтра. В верхней части фильтра укреплены …
Pic.80
Наиболее ответственным элементом фильтра является сборно-распределительное устройство 9, предназначенное для равномерного распределения воды по сечению фильтра, а также для предотвращения выноса …
Pic.81
Фильтр диаметром с 2 до 3,4 оборудуются трубчатым распределительным устройством. Оно состоит (рис. 4-5) из коллектора1, к которому присоединяются распределяющие трубы (лучи) 5. На них имеются …
Pic.82
Эксплуатация осветительных фильтров Работа фильтра состоит из двух периодов: фильтрования воды (рабочего) и промывки фильтра (простоя). Эксплуатация фильтра в первый период состоит в наблюдении за …
Pic.83
Фильтр выводится из работы и ставится на промывку, если потеря напора достигла заданного предела или в случае ухудшения осветления воды. Фильтр выводится из работы и ставится на промывку, если потеря …
Pic.84
Эта скорость характеризуется интенсивность промывки iпр л/(м2ּс), показывающей количество литров воды, проходящее в 1 с через 1 м2 площади фильтра. Эта скорость характеризуется интенсивность промывки …
Pic.85
При промывке обратным током фильтрующий материал расширяется, занимая большой объем; возникает движение зерен материала в восходящем потоке воды, что способствует лучшему вымыванию загрязнений. При …
Pic.86
Несколько минут фильтр работает в дренаж с целью удаления первых минут порций воды. Эта операция является необязательной, если первый фильтрат достаточно прозрачен. Как только фильтрат станет …
Pic.87
Производительность фильтровальной установки, состоящей из тф фильтров, может быть выражена количеством поданной на фильтры осветляемой воды (производительность брутто Qбр) или полезно используемой …
Pic.88
где nм. ф – количество промывок каждого фильтра в сутки; м. ф - время простоя фильтра на промывке, ч. Расход воды, м3, на одну промывку фильтра откуда где tф – длительность промывки (6-10 мин).
Pic.90
Сущность процесса Коагуляцией называется процесс укрупнения (слипания, свертывания) коллоидных частиц, завершающийся выпадением вещества в осадок, удаляемый осаждением или фильтрованием. Процесс, …
Pic.91
Коллоидные растворы отличаются высокой устойчивостью. Это значит, что коллоидные частички не способны к самопроизвольному соединению в крупные образования и выпадению из раствора, если отсутствуют …
Pic.92
Спустя некоторое время после ввода в пробу определенной дозы коагулянта происходит помутнение воды. Спустя некоторое время после ввода в пробу определенной дозы коагулянта происходит помутнение воды. …
Pic.93
При введении в воду, например, сернокислого алюминия вначале происходит его гидролиз. При введении в воду, например, сернокислого алюминия вначале происходит его гидролиз. …
Pic.94
Коагулирующим действием обладает не Fe(OН)2, а гидрат окиси железа Fe(OН)3. Следовательно, при применении в качестве коагулянта двухвалентного железа необходимо обеспечить окисление его в …
Pic.95
Ввиду этого коагулируемая вода должна обладать некоторыми минимумом щелочности, мг-экв/кг, определяемым выражением Ввиду этого коагулируемая вода должна обладать некоторыми минимумом щелочности, …
Pic.96
Результатом коагуляции воды являются увеличение ее прозрачности и снижение окисляемости. Результатом коагуляции воды являются увеличение ее прозрачности и снижение окисляемости. Поэтому эти …
Pic.97
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ В ПАРОВЫХ КОТЛАХ И ТЕПЛООБМЕННИКАХ
Pic.98
Состав, свойства и количество отложений. В результате воздействия тепла и реагентов, а также вследствие испарения в котловой воде протекают различные физико-химические процессы, обусловливающие …
Pic.99
Накипью называют достаточно плотные отложения, возникающие на поверхности нагрева или охлаждения и способные нарушать нормальную работу котельного агрегата или теплообменника. Накипью называют …
Pic.100
Отложения могут быть описаны их физическими свойствами и химическим составом. Отложения могут быть описаны их физическими свойствами и химическим составом. Из физических свойств отмечают цвет, …
Pic.101
Для эксплуатации важно знать состав отложений, так как он часто позволяет вскрыть причину их образований. Химический анализ позволяет узнать род окислов и их относительное количество. Он не дает …
Pic.102
Щелочноземельные накипи, состоящие в основном из соединений кальция и магния. К таким соединениям относятся: СаСО3, СаSО4, СаSiО3, Са3(РО4)2, МqO, Мq(ОН)2, Мq(РО4)2. В зависимости от того, какие из …
Pic.103
Медные накипи, содержащие значительную долю меди. Медные накипи, содержащие значительную долю меди. Силикатные накипи, имеющие различный состав. Наиболее важным свойством накипных отложений является …
Pic.104
где tв – температура среди (воды); где tв – температура среди (воды); , - соответственно толщина и теплопроводность, Q- тепловой поток отложений Вт/(м. К),; 2 коэффициент теплоотдачи от стенки трубы …
Pic.105
Количество вносимых в котельный агрегат накипи - и шламообразующих веществ Вр, кг может быть определено по формуле: Количество вносимых в котельный агрегат накипи - и шламообразующих веществ Вр, кг …
Pic.106
Так как t составляет около 8-10 тыс. ч и более, даже при малых Cп. в получаются большие значения Вр, особенно для котельных агрегатов большой производительности. Так как t составляет около 8-10 тыс. …
Pic.107
Образование отложений в паровых котельных агрегатах
Pic.108
Образование щелочноземельных отложений Для образования щелочноземельных отложений необходимо наличие в котловой воде достаточно высокой концентрации накипеобразователей, т. е. трудно растворимых …
Pic.109
Однако выпадение этих соединений в осадок становится возможным лишь при некоторых условиях. Одно из них состоит в том, что приведение концентраций находящихся в растворе ионов трудно растворимого …
Pic.110
При Ск* САн>ПР выпадение осадка неизбежно, если же Ск*САн<ПР, то раствор не насыщен и осадок не образуется. При Ск* САн>ПР выпадение осадка неизбежно, если же Ск*САн<ПР, то раствор не …
Скачать презентацию
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!