- Tytuł:
-
Wpływ składu chemicznego i właściwości fizykochemicznych węgli oraz ich popiołów na wskaźniki żużlowania i zanieczyszczania powierzchni grzewczych kotłów energetycznych
Influence of chemical composition and coal physic-chemical specificity and its ashes on indicators of slagging and pollution of surface of heating energy boiler - Autorzy:
-
Hamala, K.
Róg, L. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/340244.pdf
- Data publikacji:
- 2004
- Wydawca:
- Główny Instytut Górnictwa
- Tematy:
-
żużlowanie
zanieczyszcanie węgla
kocioł energetyczny
slagging
coal pollution
energy boiler - Opis:
-
Na proces spalania w przemysłowych kotłach energetycznych istotny wpływ oprócz konstrukcji i sposobu eksploatacji pieca, ma substancja mineralna zawarta w węglu. Podczas spalania zachodzą skomplikowane zjawiska fizykochemiczne, w wyniku których z substancji mineralnej powstają popioły o zróżnicowanych właściwościach. W wyniku przeprowadzonych badań wyznaczono wskaźniki charakteryzujące skłonność węgli GZW do żużlowania i zanieczyszczania powierzchni grzewczych kotłów energetycznych. Analiza danych wykazała zależność tych wskaźników od zawartości popiołu oraz od jego temperatury topnienia i składu chemicznego. Stwierdzono, że 91% wszystkich badanych węgli ze względu na wskaźnik żużlowania Rs oraz 59% węgli, ze względu na wskaźnik stosunku SiO2 charakteryzuje się małą skłonnością do żużlowania (rys. 1 i 2). W przypadku wskaźnika zanieczyszczania Fu tylko 3% badanych węgli odznaczało się brakiem skłonności do zanieczyszczania powierzchni grzewczych, a pozostałe zaliczono do węgli o dużej skłonności do zanieczyszczania (rys. 3). Ze względu na liczbę alkaliczności AK badane węgle charakteryzowały się zróżnicowanymi właściwościami (rys. 4). Wzrost zawartości popiołu w węglach powodował zmniejszanie się skłonności do żużlowania (spadek wartości wskaźnika Rs oraz wzrost wskaźnika stosunku SiO2) oraz wzrost skłonności do zanieczyszczania powierzchni grzewczych (zwiększanie się liczby alkaliczności AK) (rys. 5, 6, 8). W przypadku wskaźnika zanieczyszczania powierzchni Fu zaobserwowano zmniejszanie się jego wartości w miarę wzrostu zawartości popiołu, co odpowiada zmniejszającej się skłonności do zanieczysz-czania powierzchni grzewczych (rys. 7). Zawartość siarki całkowitej w węglu nie wpływała jednoznacznie na wskaźniki żużlowania i zanie-czyszczania powierzchni grzewczych (rys. 9-12). Obniżenie temperatury topnienia popiołu powodowało wzrost wartości wskaźnika żużlowania RS (rys. 13). Wzrost temperatury topnienia popiołu (rys. 14) powodował wzrost wskaźnika stosunku SiO2 (SR). W miarę obniżania się temperatury topnienia popiołu następował wzrost wartości indeksu Fu popiołu. Tylko kilka spośród badanych węgli miało temperaturę topnienia powyżej 1500oC i nie wykazywało skłonności do zanieczyszczania (Fu < 0,6) (rys. 15). Węgle sklasyfikowane na podstawie liczby alkaliczności AK jako mało skłonne do zanieczyszczania powierzchni grzewczych charakteryzowały się zmienną temperaturą topnienia popiołu od 1170 do 1500oC (rys. 16). Wraz ze wzrostem zawartości SiO2, Al2O3, K2O i TiO2 oraz spadkiem udziału Fe2O3, CaO i MgO w popiele następowało obniżanie się wartości wskaźnika żużlowania Rs (rys. 18-25). Wskaźnik stosunku SiO2 (SR) zwiększał się w miarę wzrostu zawartości SiO2, Al2O3, K2O i TiO2 w popiele oraz w miarę spadku udziału Fe2O3, CaO, MgO i Na2O (rys. 27-34). W miarę wzrostu zawartości Fe2O3, MgO, CaO i Na2O w popiele wzrastał również wskaźnik skłon-ności do zanieczyszczania powierzchni grzewczych Fu. Równocześnie stwierdzono, że przy wzroście udziału SiO2, K2O, Al2O3 oraz TiO2 w popiele wskaźnik Fu obniża się i maleje skłonność węgla do zanieczyszczania powierzchni (rys. 36-43). Liczba alkaliczności AK wzrastała wraz ze wzrostem zawartości SiO2, Al2O3, K2O, TiO2 oraz spad-kiem udziału Fe2O3, MgO, CaO i Na2O (rys. 45-52). Analiza uzyskanych wyników wykazała, że zależności wskaźników żużlowania (wskaźnik żużlowa-nia Rs oraz stosunku SiO2) od zawartości popiołu, składu chemicznego popiołów oraz zależności temperatury topnienia od tych wskaźników w badanych węglach są podobne. Jednakże biorąc pod uwagę uzyskane wielkości korelacji oraz ich istotności bardziej wiarygodnym parametrem jest wskaźnik stosunku SiO2 (SR). Uzyskane wyniki zależności wskaźnika zanieczyszczania Fu oraz liczby alkaliczności AK od zawar-tości popiołu, składu chemicznego popiołów oraz zależności temperatury topnienia od tych wskaźników w badanych węglach wykazują odmienne wyniki. Na podstawie wartości korelacji oraz ich istotności można uznać, że bardziej wiarygodne są wyniki uzyskane dla wskaźnika zanieczyszczanie Fu.
On process of incinerating in industrial energy boilers an important influence, except construction and manner of exploitation of stove, has mineral substance included in coal. During incinerating complicated physic and chemical phenomena, which get results from mineral substance, appear ashes with differentiated specificity. In result of carried researches has created the indicators characterizing propensity coal GZW for slagging and pollutioning of surface of heating energy boiler. Analysis of data has exerted dependence of this index from contents of ash and from its temperature of melting and chemical composition. It ascertain, that 91% of all researched coals from the point of view of slagging index Rs and 59% of coals from the point of view of index of SiO2 relation, it is characterized by small propensity for slagging (Fig. 1 and 2). In case of polluting index Fu only 3 % coals investigated marked with lack of inclination to get polluting of heating surface and remaining one numbered to coals with large inclinations to polluting (Fig. 3). From regard on number of alkaline AK coals investigated were characterized with diverse proprieties (Fig. 4). Height contents of ash in coals caused diminishing its inclinations to slagging (fall of value of coefficient Rs and height of relation coefficient SiO2) and height of inclination to polluting of heating surface (enlarging its numbers of alkaline AK) (Fig. 5, 6, 8). In case of polluting coefficient of surface Fu one observed diminishing oneself his values in due measure of height of content of ash, what answers growing less inclinations to polluting of heating surface (Fig. 7). Content of entire sulphur in coal did not influence univocally on slagging and polluting of heating surface coefficients (Fig. 9-12). Reduction of temperature of ash fusing made value of slagging coefficient RS higher (Fig. 13). Growth of temperature of ash fusing (Fig. 14) made relation coefficient SiO2 (SR) higher. In measure of reduction of temperature of ash fusing appeared higher value of ash index Fu. Only several from among investigated coals had temperature of fusing above 1500 oC and did not show inclination to polluting (Fu < 0, 6) (Fig. 15). Classified coals on the ground numbers of alkaline AK as little inclined to polluting of heating surface were characterized variable temperature of fusing of ash from 1170 to 1500oC (Fig. 16). Together with height of content SiO2, Al2O3, K2O and TiO2 and with fall of participation Fe2O3, CaO and MgO in ash followed lowering values of slagging coefficient Rs (Fig. 18-25). Coefficient of relation SiO2 (SR) grew larger in due measure of height of content SiO2, Al2O3, K2O and TiO2 in ash and in due measure of fall of participation Fe2O3, CaO and MgO and Na2O (Fig. 27-34). In measure of height of content Fe2O3, MgO, CaO and Na2O in ash increased also coefficient of inclination to polluting of heating surface Fu. Simultaneously one ascertained, that at height of participation SiO2, K2O, Al2O3 and TiO2 in ash coefficient Fu drops and grows smaller inclination of coal to polluting of surface (Fig. 36-43). Number alkaline AK increased together with height of content SiO2, Al2O3, K2O, TiO2 and with fall of participation Fe2O3, MgO, CaO and Na2O (Fig. 45-52). Analysis of results obtained showed, that dependences of slagging coefficients (slagging coefficient Rs and relation coefficient SiO2) from contents of ash, of composition chemical ashes and dependences of temperature of fusing from these of coefficients in investigated coals are similar. However taking under attention obtained sizes of correlation more reliable parameter is relation coefficient SiO2 (SR). Obtained results of dependence of polluting coefficient Fu and numbers alkaline AK from contents of ash, of composition chemical ashes and dependences of temperature of fusing from these of coefficients in investigated coals show different results. On base of value of correlation their essentiality one can acknowledge, that more reliable are results obtained for polluting coefficient Fu. - Źródło:
-
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa; 2004, 3; 81-109
1643-7608 - Pojawia się w:
- Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł