ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Образование сероводорода в топочных газах пылеугольных котлов из "Коррозия газового тракта котельных установок " Преобразования соединений серы при горении твердого топлива исследовались при сжигании АШ в топочной камере котла ТПП-210А [81] и при сжигании донецких газовых углей в топочной камере котла ТПП-312А [119]. [c.51] Паровой котел ТПП-210 А производительностью 1000 т/ч с параметрами перегретого пара 25,5 МПа, 545/545 °С выполнен двухкорпусным. Каждый корпус представляет собой самостоятельный агрегат П-образной компоновки. Топочная камера каждого корпуса выполнена с пережимом, разделяющим топку на две камеры горения и охлаждения. Экраны топки до отметки 16,4 м полностью ошипованы и покрыты огнеупорной массой. Тепловое напряжение при номинальной нагрузке составляет камеры горения 0,540 МВт/м , всей топки 0,173 МВт/м . [c.51] Вихревые пулеугольные горелки установлены встречно на фронтовой и задней стенах топочной камеры. На каждом корпусе установлено по щесть горелок производительностью 10 т/ч (по АШ). [c.51] Котел оборудован тремя пылеоистемами с барабанными шаровыми мельницами Ш-50А и промбункером. Транспорт пыли осуществляется горячим воздухом. Сбросной воздух от каждой пылесистемы подается в топочную камеру мельничным вентилятором через сбросные сопла, расположенные над основными горелками. [c.51] Котел оборудован четырьмя воздухоподогревателями РВП-68. Температура подогрева воздуха составляет 360 °С. [c.51] В топочной камере котла ТПП-210А сжигалась пыль АШ с выходом летучих веществ У=3,8- -5,3 %. Содержание серы достигало 21,6— 2,88%, при этом содержание органической серы составляло 0,85%, колчеданной — 1,34—1,92 %, сульфатной 0,05—0,10%. Таким образом, основная часть серы топлива была в связанном состоянии в форме серного колчедана. [c.51] Наиболее суш,ествеыные изменения сое.динений серы происходят в зоне интенсивного горения пыли, т. е. на протяжении 3—4 м от устья горелки, когда большая часть серы переходит в газообразное состояние. При этом стадию окисления претерпевают колчеданные и органические соединения серы. Количество сульфатной ссры по длине факела меняется незначительно. [c.52] Шницер и А. А. Отс провели исследования минеральной части донецких газовых углей п ри сжигании их в топочной камере котла ТПП-312А. Изучение поведения серы топлива выполнено с параллельным исследованием процесса горения топлива. Для анализа процесса возникновения коррозионной агрессивности топочных газов наибольший интерес представляет количество серы, переходящей в газообразное состояние (рис. 2.6,6). [c.53] Изменения соединений серы происходят по всей длине факела. По мере выгорания топлива и удаления от устья горелки относительное количество органической и сульфидной серы в пыли уменьшается при одновременном увеличении доли сульфатной серы. В зоне максимальных значений температуры (1670—1700 °С) в форму газообразных соединений переходит 70—80% общего количества серы. В этой зоне полнота выгорания топлива достигает 90% и более. По данным [119] практически вся сера ГСШ выносится из топочной камеры в газооб разном состоянии в виде ЗОг. [c.53] Таким образом, при наличии избыточного кислорода сера топлива окисляется до двуокиси. [c.53] В сер ный ангидрид при горении твердых топлив превращается ничтожная доля серы, в связи с чем этот вопрос здесь не расоматривается. Образованию сероводорода должны предшествовать реакции восстановления сернистого ангидрида, возможные только при наличии в топочных газах продуктов неполного сгорания. На практике появление сероводорода наблюдается в локальных объемах топки, где имеется восстановительная атмосфера. Возникновение таких условий зависит от многих факторов, главными из которых являются реакционные свойства топлива, температура факела, коэффициент избытка воздуха, аэродинамика потока, тонина помола, влажность и зольность топлива и др. Появление локальных зон восстановительного характера зависит от конструкции топки и горе-лочных устройств, способа сжигания, качества топлива и режимных факторов. [c.53] Описанная организация процесса имеет место в топках с индивидуальной схемой пылеприготовления при сушке горячим воздухом. Это приводит к появлению восстановительных зон в топочной камере и генерации Нг-З. В свете сказанного практический интерес представляет выявление условий образования сероводорода при различных коэффициентах избытка воздуха в горелке, а также влияния локальных избытков воздуха в факеле. [c.54] Исследования проведены на котле ТПП-210А [39]. Газовый состав определялся зондированием факела левой фронтовой горелки и пристенного объема топки на уровне расположения горелок. Зонд вводился через расположенные на боковом экране лючки. Коэффициенты избытка воздуха в горелке поддерживались равными 0,83 0,96 1,02, чему отвечали коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки от 1,2 до 1,3. В период исследований нагрузка котла превышала 0,90н. Пыль АШ имела следуюш,ие показатели СнР=22 693—22 861 кДж/кг, А1 = 18,4ч-22,8 %, 5 в = 1,7%, %о=6,4-н8,8 %. Содержание горючих в уносе составляло 13,3—21,3 %. [c.54] Зависимость концентрации сероводорода в пристенной зоне от локальных избытков воздуха представлена на рис. 2.7. Концентрация сероводорода резко возрастает при уменьшении локального коэффициента избытка воздуха ниже стехиометрического. Аналогичный характер имеет зависимость содержания окиси углерода, концентрация которой при снижении а с 1,5 до 0,8 возрастает до 10%. [c.54] Поскольку для каждого котла и топлива имеет место достаточно стабильное отношение Нг/СО, кривые рис. 2.7 характерны и для зависимости концентрации Нг от избытка воздуха. Таким образом, подтверждается установленное ранее термодинамически и экспериментально положение о водороде как о признаке и причине появления НгЗ. [c.54] В исследованиях И. П. Ивановой совместно рассмотрена аэродинамика факела в пристенной зоне, поле скоростей и газовый состав в топочной камере котла ТПП-210А. [c.54] Сжигаемая пыль характеризовалась теплотой сгорания 22 861 кДж/кг, ЛР=23,24-24,2 %, 8 б=1,5н-1,6 %, 9o=6 8%. Испытания проводились при номинальной нагрузке и трех значениях коэффициента избытка воздуха в левой фронтовой горелке 0,83—0,96 0,96—1,06 1,09—1,22. Режим остальных горелок оставался эксплуатационным. Содержание горючих в уносе колебалось от 13 до 22 % [40]. [c.55] Зондирование пристенной зоны и факела производилось на горизонтальном участке через лючки, расположенные на расстоянии 1250, 2300 и 3830 мм от фронтовой стены. Черр каждый лючок отборы выполнялись на глубине 20, 70, 120, 200, 4и , 600, 800, 1000 и 1200 мм от бокового экрана. Определялись скорости и направление потоков с помощью трехканального аэродинамического зонда по методике ЦКТИ-ОРГРЭС. [c.55] На рис. 2.8 приведены поля скоростей газовых потоков и концентраций пыли в пристенной зоне и в факеле при избытках воздуха в горелке 0,89 1,01 и 1,15. На графиках нанесены горизонтальная (по направлению оси факела) и вертикальная Шу составляющие скорости. [c.55] На расстоянии 1250—2300 мм от фронта значения горизонтальной составляющей преобладают над вертикальной. На отмеченном расстоянии в пристенной зоне поток направлен вдоль стены, во втором лючке— по направлению от горелки, в первом — к горелке (обратный ток). Из графиков также следует, что при всех трех избытках воздуха в горелках наибольшему воздействию факела подвергается участок боковой стены, находящийся на расстоянии 1250—2300 мм от фронта. [c.55] Вернуться к основной статье