Энергетика |
|||
| БРЕСТ-1200 | |||
| Ядерная физика | |||
| Экология | |||
| Карта сайта | |||
Сухое тушение кокса при всех его неоспоримых достоинствах имеет существенный недостаток, выражающийся в том, что при использовании этого метода охлаждения выход кокса снижается. Это явление получило название «угара» кокса, который может составлять от 0,5 до 1,6 % на плохо работающих установках [6]. Угар кокса происходит по следующим причинам. В камере тушения может происходить реакция СО2+С=2СО-Q. Кроме того, часть кокса выгорает при соприкосновении с кислородом воздуха, который может увлекаться в камеру тушения при загрузках, поступать в систему через неплотности. При реакции кокса с водяными парами, которые могут попадать в систему с воздухом и при неплотностях труб котла-утилизатора, образуется оксид углерода и водород: Н2О+С=СО+Н2.
При полной герметичности газового тракта УСТК и подпитке ее воздухом или техническим азотом содержание СО в циркуляционном газе определяется условиями химического равновесия системы С-СО-СО2. В составе газа обычно содержится О2 в пределах до 1 %, но при длительных простоях может возрасти до 5 %. Это, естественно, увеличивает «угар» кокса. В циркулирующем газе постепенно накапливаются горючие компоненты, что может привести к «хлопкам» (взрывам) в газовом тракте. При нормальной работе УСТК содержание горючих компонентов должно быть в пределах следующих величин: 8-12 % СО; 3-5 % Н2; 0,5-1,0 % СН4. Предельно допустимое количество водорода — 8 %. При превышении этого уровня агрегат должен быть остановлен для выяснения причин. Для уменьшения количества горючих компонентов УСТК оборудованы устройствами для подачи воздуха в тракт после камеры тушения, в результате чего горючие компоненты выгорают или в цикл циркуляции добавляется азот. Излишек циркулирующего охлаждающего газа сбрасывается в атмосферу.
Тепловой баланс
Тепловой баланс камеры тушения кокса имеет следующий вид:
(14)
Теплота, отданная охлаждаемым коксом:
(15)
где Gк — расход охлаждаемого кокса, кг/с; с1 и с2 — теплоемкость кокса при температуре загрузки и выдачи, кДж/(кг×К); t1 и t2 — температура кокса при загрузке и выдаче,°C.
Камера тушения кокса в нижней части находится под избыточным давлением, создаваемым дымососом рециркуляции газов, а в верхней части - под разряжением. За счет этого часть газов рециркуляции покидает камеру тушения и взамен их из атмосферы к газам подмешивается воздух, который окисляет раскаленный кокс. Это приводит к дополнительному тепловыделению в камере тушения кокса. Выделившуюся при окислении кокса теплоту называют теплотой угара кокса и рассчитывают по выражению:
(16)
где jк – доля кокса окисленного при тушении, по практическим данным принимается 0,5-1,6 %;
– теплота сгорания кокса, кДж/кг.
Теплоотвод с утечкой газов, циркулирующих в системе:
(17)
где
— средняя теплоемкость циркулирующих газов, теряемых в атмосферу, кДж/(м3×К);
г – средняя по высоте камеры тушения газов температура циркулирующих газов, °С; св — теплоемкость воздуха, поступающего в камеру тушения кДж/(м3×К); tв – температура воздуха, °C; V0 — теоретически необходимое количество воздуха для окисления одного килограмма кокса, м3/кг.
Теплота, переданная в камере тушения циркулирующим газам:
(18)
где Gг — искомый объем газов, циркулирующих в системе, м3/с; c’ и c’’ – теплоемкости газов на входе и выходе из камеры тушения, кДж/(м3×К); t’ и t’’ — соответствующие температуры газов на входе и выходе из камеры тушения, °С.
| На главную |