1.3 Технико-экономические показатели процесса

Природный газ.

Газообразное топливо - это смесь горючих и негорючих газов с небольшим количеством примесей. К горючим газам относятся углеводы, водород и оксид углерода, а к негорючим компонентам - азот, диоксид углерода. К примесям относятся водяные пары, сероводород, пыль. Природный газ содержит небольшое количество влаги. Если газ транспортируется на большие расстояния, то его предварительно осушают. Природный газ запаха не имеет. До подачи в сеть его одорируют, то есть придают ему резкий и неприятный запах. К природному относится газ, из газовых месторождений, а также сопутствующий нефти газ. Природный газ на 80-98 ^о/_о состоит из метана. Балластом в сухом природном газе является азот и углекислота. Наличие балластных газов повышает температуру воспламенения, которая в среднем составляет 600-700 ^оС.

Газ преобладает рядом преимуществ перед твердым топливом: отсутствие золы, высокая теплота сгорания, удобство транспортирования и сжигания, возможность автоматизации процессов, высокий КПД. Однако, он токсичен и способен вызвать тяжелые или смертельные отравления, образует взрывоопасные соединения с воздухом.

Для организации нормального процесса горения к каждой горелке в газ поступает под давлением 0,02 МПа, с максимальным общим расходом 4500 м³/ч.

Воздух.

Воздух является смесью газов. На 78% он состоит из азота, на 20,95% из кислорода. Также в состав воздуха входят аргон, СО2, неон, гелий, криптон, водород, Н2О, ксенон, озон, рений. В воздухе содержится небольшое количество водяного пара, около 5-10 тонн. Давление воздуха на уровне моря в среднем 1,0333 кг/см. Масса 1 метра воздуха, очищенного от водяных паров и кислоты равна 1,2928 г. При одновременном сжатии и охлаждении воздух можно превратить в легко подвижную жидкость голубого цвета. Для организации процесса горения к каждой горелке кроме топлива должен поступать воздух, очищенный от пыли и влаги.

Для организации процесса горения к каждой горелке кроме топлива должен поступать воздух, очищенный от пыли и влаги с параметрами : температурой воздуха 30С, давлением 2,6 кПа.

Питательная вода.

Чистая вода - это бесцветная жидкость. Она легко меняет свою форму, не имеет никакого запаха. При нормальном давлении (101,3 кПа) вода кипит при температуре 100 °С. При повышении давления температура её кипения также повышается. И наоборот при давлении 0,0006 МПа она кипит при О °С. При увеличении температуры вода, как и все другие вещества, расширяется, при наибольшей плотности 1000 кг/м3 или 1 кг/литр. Вода резко увеличивает объём, а при снижении сжимается. При температуре 4 °С вода перестаёт сжиматься и замерзает. Вода - сложное вещество, молекулярная масса её равна 18 единицам. Массовый состав воды: водород - 11,19%; кислород - 88,81%. Химически чистой воды, состоящей только из молекул Н20 в природе не существует. Вода является хорошим растворителем. Всякая вода содержит примеси механические (во взвешенном состоянии) и химические (в растворённом состоянии - мягкая, средней жёсткости и жёсткая). Паровые должны питаться только мягкой водой, так как в котле превращается в пар только чистая вода, а содержащиеся в жесткой воде соли кальция остаются на стенках котлов, образуя слабую накипь. Образующиеся под давлением пара на стенках котла отдушины могут привести к взрыву котла. Кроме того, при наличии на стенках котла накипи и грязи расход топлива и парообразование сильно увеличивается.

Пар

Водяной пар- это сложное газообразное вещество без вкуса, цвета, запаха. Как и вода состоит из двух частей- водорода и кислорода. По сути водяной пар- это вода в газообразном состоянии. В зависимости от содержания в паре мельчайшей водяной пыли он подразделяется на насыщенный (сухой и влажный) и перегретый.

Перегретый пар - пар при температуре больше температуры насыщения, при данном давлении. Разность температуры насыщенного сухого пара, при том же давлении называется степенью перегрева

Процесс парообразования происходит следующим образом. Сначала происходит нагрев воды до температуры кипения. При дальнейшем сообщении теплоты вода превращается в пар.

Кипение и есть процесс парообразования во всем объеме жидкости. Обычно в процессе парообразования в пар попадают капельки воды, такой пар называют влажным, насыщенным. Если сообщить теплоту сухому, насыщенному пару, то получится перегретый пар. Перегретый пар не содержит в себе влагу. Получение пара происходит в паровом котле при постоянном давлении. Параметры пара от котла: давлением 1,4МПа (14 кгс/см²) и температурой 250 С, расход 50 т/ч.

Мазут

Мазут - жидкое топливо чёрного цвета с характерным запахом, легче воды. Жидким природным топливом является нефть. Это ценное сырьё, идущее на переработку и получение бензина, керосина, дизельного топлива. Мазут представляет собой продукт прямой перегонки нефти или высокотемпературной переработки её промежуточных фракций (крекинг-процесс). Прямогонный мазут представляет собой смесь тяжёлых нефтяных остатков прямой перегонки нефти. Для поддержания вязкости в пределах требований стандарта к тяжёлому остатку подмешивают дистиллят.

Поступающий на электростанции мазут получается на нефтеперерабатывающих заводах в результате смешения различных остаточных нефтепродуктов. Характеристики мазута зависят не только от свойств сырой нефти, но и от условий работы нефтеперегонных заводов. На электростанциях применяют мазут марок 40, 100 и 200. Эти марки характеризуют исчисляемую в градусах Энглера условную вязкость мазута при температуре 50°С. С повышением температуры вязкость мазута быстро уменьшается.

Большое влияние на работу котлов может оказывать даже небольшое количество содержащихся в мазуте вредных примесей - золы, серы и металла ванадия.

Топочные мазуты - это резервное топливо для котельных. Горит в парообразном состоянии, как любое жидкое топливо. В настоящее время доля сжигаемого жидкого топлива сокращается.

Мазут относится к высококалорийному топливу. Он обычно содержит некоторое количество воды, увеличивающееся при разогреве паром в цистернах. Подготовка мазута перед его сжиганием заключается в удалении влаги и механических примесей, а также подогреве для уменьшения вязкости.

Мазут бывает маловязкий и высоковязкий с большим содержанием смолистых веществ и парафина. Вязкость характеризует степень текучести жидкого топлива. С повышением температуры вязкость мазута уменьшается, поэтому все операции с мазутом производят с подогревом. С понижением температуры вязкость возрастает, что связано с загустением или застыванием. Температура вспышки мазута - это температура при которой пары мазута образуют с окружающим воздухом смесь, воспламеняющуюся при поднесении к ней огня. Она составляет примерно 90С. Во избежание пожара температура подогрева мазута в открытых системах всегда должна быть ниже температуры вспышки, причём недогрев обычно составляет не менее 10С. Средства пожаротушения при загорании мазута: распыленная вода, пена. При объемном тушении - углекислый газ, перегретый пар.