С подвижной колосниковой решеткой и движущимся вместе с ней слоем топлива

8 билет 1 вопрос:

Солнце - раскаленный плазменный шар. r= 700тыс.км, Н₂ ∽90%, t=5770 К, Не∽10%, ρ=1,4т/ . Расчетная (плотность)величина потока энергии от солнца на уровне поверхности земли 800 Вт/ .Солнечные установки для восприятия и поглощения солнечной энергии делятся на:1)термодинамические солнечные электростанции

2

3 1

1-гелиостаты-это зеркала, 2-геллиоприёмник (солнечный котёл), 3-паросиловая установка.

2)гелеоколекторы, 3)солнечные электрические батареи:

8 билет 2 вопрос:

Биогазовые установки основаны на получении горючего газа при разложении органических отходов, бактерий. Биогаз это смесь метана CH₄(20-80%), H₂O, CO₂, N₂. Биогазовая установка с когенерацией.

Источник животноводческих отходов(навоз). 2. реактор метантенк. 3. очиститель. 4. двигатель. 5. электрогенератор. 6. теплообменник. Одновременное производство электроэнергии и теплоты наз. когенерация или комбинированной выработкой электроэнергии и теплоты.

8 билет 3 вопрос:

Эти топки занимают промежуточное положение м/у топками слоевого сжигания и факельными. Со слоевыми топками их объединяет, прежде всего, возможность сжигания "дробленки" с размером кусков до 10-20 мм и наличие решетки, через которую в слой подается воздух. При повышении скорости воздуха, продуваемого через слой, наступает момент, когда аэродинамическая сила, действующая на каждую частицу топлива, преодолевает силы взаимного трения частиц. Дальнейшее увеличение расхода воздуха приводит к псевдоожижению частиц топлива, слой как бы кипит (отсюда название "кипящий слой"), высота и пористость его увеличивается.[3]

Минимальную скорость, при которой начинается псевдоожижение, называют первой критической скоростью Wкр1; при второй критической скорости Wкр2 аэродинамическая сила становится равной силе тяжести частиц топлива, и начинается их интенсивный вынос из слоя. Оба эти параметра имеют строго определенные значения только для монодисперсного материала с постоянной плотностью, а слой, как известно, состоит из полифракционного инертного материала и частиц топлива разной плотности.

Реальные топочные устройства с кипящим слоем работают со скоростями от Wкр1 до Wкр2. Различают топки с обычным, или стационарным кипящим слоем (когда скорость в нем близка к Wкр1) и топки с циркулирующим кипящим слоем (когда скорость близка к Wкр2). В последнем случае из слоя выносится значительная часть недогоревшего топлива, которое затем улавливается в горячих циклонах и возвращается для дожигания.[4]

Важно отметить, что в топках с кипящим слоем количество горючего материала составляет обычно небольшую долю от массы слоя, основу его составляет инертный материал или зола топлива (при сжигании высокозольных углей). Интенсивное перемешивание твердых частиц под воздействием сжижающего воздуха, проходящего через слой зернистого материала, обеспечивает повышенный тепло- и массообмен в слое. Погружение в кипящий слой поверхностей нагрева позволяет поддерживать температуру на таком уровне, при котором не происходит зашлаковки слоя.

К основным достоинствам метода сжигания твердого топлива в кипящем слое относятся следующие:

Ø обеспечивается высокий коэффициент теплопередачи;

Ø длительное пребывание частиц в слое позволяет сжигать уголь с повышенной золь остью и отходы производства;

Ø появляется возможность создать более компактное топочное устройство без системы пылеприготовления, при этом снижаются удельные капитальные затраты на сооружение котельной, а также ремонтные расходы;

Ø добавка известняка в слой связывает серу топлива с зольным остатком, что уменьшает выбросы сернистого ангидрида с дымовыми газами в атмосферу;

Ø низкие температуры в слое (800-950°С) обеспечивают отсутствие термических оксидов азота, что в некоторых случаях сокращает выбросы оксидов азота в атмосферу.

Эти котлы отличаются, прежде всего, наличием циклонов, в которых улавливается вынесенные из слоя крупные частицы. Тепловое напряжение сечения в таких топках достигает 4-8 МВт/кв2, а скорость газов в слое - 3-8 м/с. Топки с циркулирующим кипящим слоем отличаются более высокой степенью выгорания топлива (примерно 99), они могут работать с меньшим коэффициентом избытка воздуха (1,1-1,15).

Система подачи топлива у котлов с циркулирующим кипящим слоем проще, они менее требовательны к качеству топлива и лучше приспособлены к его ступенчатому сжиганию, необходимому для снижения выбросов оксидов азота.

9 билет 1 вопрос:

Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор (для получения электрической энергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую энергию), парус (для использования в транспорте) и другими.

Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием деятельности солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью, так в конце 2010 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 196,6 гигаватт[1]. В том же году количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило 430 тераватт-часов (2,5 % всей произведённой человечеством электрической энергии).[2][3] Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику, в частности, на 2011 год в Дании с помощью ветрогенераторов производится 28 % всего электричества, в Португалии — 19 %, в Ирландии — 14 %,[4], в Испании — 16 % и в Германии — 8 %.[5] В мае 2009 года 80 стран мира использовали ветроэнергетику на коммерческой основе.[3]

Крупные ветряные электростанции включаются в общую сеть, более мелкие используются для снабжения электричеством удалённых районов. В отличие от ископаемого топлива, энергия ветра практически неисчерпаема, повсеместно доступна и более экологична. Однако, сооружение ветряных электростанций сопряжено с некоторыми трудностями технического и экономического характера, замедляющими распространение ветроэнергетики. В частности, непостоянство ветровых потоков не создаёт проблем при небольшой пропорции ветроэнергетики в общем производстве электроэнергии, однако при росте этой пропорции, возрастают также и проблемы надёжности производства электроэнергии.[6][7][8] Для решения подобных проблем используется интеллектуальное управление распределением электроэнергии.

Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты.

Мощность высотных потоков ветра (на высотах 7-14 км) примерно в 10-15 раз выше, чем у приземных. Эти потоки обладают постоянством, почти не меняясь в течение года. Возможно использование потоков, расположенных даже над густонаселёнными территориями (например — городами), без ущерба для хозяйственной деятельности.

Ветряные генераторы в процессе эксплуатации не потребляют ископаемого топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти.

9 билет 2 вопрос:

Теоретическая температура горения t_T — максимальная температура, определяемая аналогично калориметрической t_K, но с поправкой на эндотермические (требующие теплоты) реакции диссоциации диоксида углерода и водяного пара, идущие с увеличением объема:

СО2 ‹–› СО + 0,5О2 — 283 мДж/моль (8.13)

Н2О ‹–› Н2 + 0,5О2 — 242 мДж/моль (8.14)

При высоких температурах диссоциация может привести к образованию атомарного водорода, кислорода и гидроксильных групп ОН. Кроме того, при сжигании газа всегда образуется некоторое количество оксида азота. Все эти реакции эндотермичны и приводят к снижению температуры горения.

Теоретическая температура горения может быть определена по следующей формуле:

t_T = (Qн + qфиз – qдис)/(ΣVcp) (8.15)

где qдис — суммарные затраты теплоты на диссоциацию СО2 и Н2О в продуктах сгорания, кДж/м3; ΣVcp — сумма произведения объема и средней теплоемкости продуктов сгорания с учетом диссоциации на 1 м3 газа.

9 билет 3 вопрос:

Оптимальная скорость выхода пылевоздушной смеси из вихревой горелки составляет 14–16 м/с, в мощных горелках может быть увеличена до 20–22 м/с, оптимальная скорость вторичного воздуха – соответственно 18–21 и 26–30 м/с. По мере движения в топке оба потока проникают один в другой, перемешиваются, увлекая за собой топочные газы. Чем больше горячих топочных газов вовлекается в этот процесс, тем быстрее воспламеняется и сгорает топливо. Для увеличения угла раскрытия факела мощные Г. имеют конич. выходную насадку. С этой же целью выходную часть амбразуры часто выполняют конич., расширяющейся к устью, в результате чего Достигается лучшее сочетание форм развития факела и амбразуры, увеличивается площадь поверхности контакта факела, ускоряется воспламенение топлива. Полнота сгорания топлива зависит от скорости вдувания в топку первичной смеси и вторичного воздуха. При малой скорости первичной смеси возможны выпадание из потока крупных частиц топлива и обгорание выходных патрубков Г.; при слишком большой скорости ухудшаются условия воспламенения и увеличивается длина факела. Скорость пылевоздушной смеси в круглых закручивающих Г. при сжигании пыли антрацитов, полуантрацитов и тощих углей принимают равной 15—20 м/с, а каменных и бурых углей — 20—25 м/с; соответственно скорости вторичного воздуха принимают равными 20—30 и 25—35 м/с. Кол-во первичного воздуха, к-рое необходимо подавать в Г., с повышением выхода летучих в-в из топлива возрастает с 20— 30% при сжигании антрацита до 50—60% при сжигании бурых углей. "Остальное кол-во воздуха приходится на вторичный. Круглые пылеугольные горелки применимы для любого твердого топлива, но наиболее распространены для топлива с малым выходом летучих в-в. Единичная мощность круглых Г. достигает 14 т/ч.

При камерном сжигании твердого топлива необходима его дополнительная подготовка, для чего в котельных используется система пылеприготовления. Система пылеприготовления представляет собой совокупность оборудования, необходимого для размола топлива, его сушки и подачи готовой пыли в горелки топочной камеры.

10 билет 1 вопрос:

Используются в системах теплоснабжения и энергоснабжения населенных пунктов. Геотермальная установка включает подземную камеру, которая содержит концентрически расположенные трубчатые секции, нижние части которых снабжены кольцевыми уступами. В нижней части одной из трубчатых секций изготавливается плита-днище, под которой пробуривается скважина с температурой на ее нижнем конце в пределах 99 – 105⁰С. Скважина выполняет функции теплопровода между подземным источником тепла и подземной камерой для обогрева трубчатых секций. Скважина сообщается через отверстие с полостью основного вертикального

Трубопровода, средняя часть которого выполнена перфорированной. В указанной трубчатой секции и в плите подземной камеры выполнены каналы, сообщенные с ее полостью, подземным источником тепла и источником давления текущей среды, выполненным в виде насоса. Нагнетательный патрубок насоса сообщен через обратный клапан и систему трубопроводов с каналами. Всасывающий патрубок насоса сообщен с выходным трубопроводом отопительного контура. В скважине и в основном вертикальном трубопроводе коаксиально установлен дополнительный трубопровод, межстенное пространство которых сообщено с подземным источником тепла. В верхней части дополнительного трубопровода установлена газопаровая турбина, которая кинематически связана с электрогенератором и сообщена с фильтром. Фильтр посредством теплопровода подключен к отопительному контуру. Для надежной работы газопаровой турбины в межстенном пространстве основного и дополнительного трубопроводов установлены обратные клапаны, предусмострен направляющий кожух, сообщенный с фильтром, а верхний конец основного вертикального трубопровода заглушен. Геотермальное устройство может быть использо-вано для извлечения тепла из предварительно разрушенного высокотемпературного горного массива. Недостатками устройства являются сложность осуществления и узкий диапазон его использования.

10 билет 2 вопрос:

Дробление. На электростанцию топливо поступает в виде кусков раз­личных размеров: от долей миллиметра до 150-200 мм и более. В процессе подготовки топливо измельчают и

подсушивают. Превращение твердого кус­кового топлива в порошок осуществляют в два этапа: первый этап - дробле­ние до размеров 15-25 мм; второй этап - размол до пылевидного состояния с одновременной подсушкой.Схема наиболее распространенной одноступенчатой дробильной уста­новки показана на рис.

Рис. 6.1. Схема дробильной установки: 1 -ленточный конвейер; 2 - грохот; 3 - дробилка; 4- подвесной электромагнитный сепаратор; 5 - барабанный электромагнитные сепаратор: 6-отвод металлических предметов; 7- конвейер; 8- щепоуловитель;9-бункердробле­ного угля; 10-отвод шепы

В топливе содержится много мелочи, не требующей дробления. Чтобы не перегружать дробилку и более эффективно ее использовать, мелкие кусоч­ки топлива отсеивают на грохотах 2 и затем смешивают их с дробленым топ­ливом, прошедшим через дробилку 3. Не прошедшие через грохот крупные куски топлива поступают в дробилку.Размер кусочков топлива после дробления оказывает существенное влияние на работу системы пылеприготовления в отношении ее производи­тельности, эффективности сушки, износа мелющих элементов и расхода электроэнергии на пылеприготовление. С увеличением размеров кусочков топлива эти показатели снижаются.На выбор конечного размера кусочков топлива после дробления силь­ное влияние оказывает влажность, так как с ее увеличением наблюдаются по­теря сыпучести топлива и замазывание рабочих органов дробильного и пыле­при готов ительного оборудования. Максимальный размер кусочков после дробления для влажного топлива принимают равным 20-25 мм, для сухого -около 15 мм.

10 билет 3 вопрос:

Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, должно быть несколько большим теоретического, так как при практическом сжигании топлива не все количество теоретически необходимого воздуха используется для горения топлива; часть его не участвует в реакции горения в результате не­достаточного перемешивания воздуха с топливом, а также из-за того, что воздух не успевает вступить в соприкосновение с углеродом топлива и уходит в газоходы котла в свободном состоянии. Поэтому отношение количества воздуха, действительно подаваемого в топку, к теоретически необходимому называют коэффициентом избытка воздуха в топке.

αт = Vвд / Vв, где Vвд — действительный воздуха, поданного в топку на 1 кг топлива, тогда Vвд = αт*Vв; Коэффициент избытка воздуха зависит от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, конструкции топки и принимается на основании опытных данных. При работе топок всех видов необходимо постоянно наблюдать за исправным ведением топочных процессов по контрольно

Измерительным приборам. На экономичность работы котельной установки значительное влияние оказывают потери тепла от химической неполноты сгорания топлива. Величина потерь зависит в основном от количества воздуха, поступающего в топку.Для поддержания нормального горения нужно подводить воздуха в топку столько, сколько требуется для полного сгорания топлива, что достигается постоянным контролем за составом дымовых газов. Наиболее важно определение содержания в дымовых газах двуокиси и окиси углерода.В случае неполного сгорания при недостатке воздуха в составе уходящих из топки газов будут углеводороды, окись углерода СО, а иногда и чистый водород Н, а при чрезмерном избытке воздуха создаются условия для удаления из топки несгоревших летучих горючих веществ и уноса частичек твердого топлива. Поэтому при эксплуатации топки следует сводить неполноту сгорания к возможному минимуму. Как правило, котельный агрегат работает или при полном сгорании, или с незначительной химической неполнотой сгорания.

11 билет 1 вопрос:

Вторичные энергоресурсы появляются в ходе основного технологического процесса и не используются в нем.а)горючие ВЭР—это отходы,содержащие горючие вещества, которые могут выделить тепло(чем дешевле топливо,тем сложнее и дороже оборудование для его сжигания), Горючие ВЭР используются в основном как топливо и немного (5%) на не топливные нужды (преимущественно в качестве сырья). Горючие (топливные) ВЭР – химическая энергия отходов технологических процессов химической и термохимической переработки сырья, а именно это: – побочные горючие газы плавильных печей (доменный газ, колошниковый, шахтных печей и вагранок, конверторный и т.д.),

б)тепловые ВЭР— тепловые потоки тем-ры выше окружающей среды. Тепловые ВЭР – это тепло отходящих газов при сжигании топлива, тепло воды или воздуха, использованных для охлаждения технологических агрегатов и установок, теплоотходов производства, например, горячих металлургических шлаков. в)ВЭР повышенного давления. ВЭР избыточного давления (напора) – это потенциальная энергия газов, жидкостей и сыпучих тел, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением (напором), которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования этих жидкостей, газов, сыпучих тел или при выбросе их в атмосферу, водоёмы, ёмкости и другие приёмники. Сюда же относится избыточная кинетическая энергия. Вторичные энергетические ресурсы избыточного давления преобразуются в механическую энергию, которая или непосредственно используется для привода механизмов и машин или преобразуется в электрическую энергию. Различают следующие основные направления использования потребителями ВЭР: топливное – непосредственно в качестве топлива; тепловое – непосредственно в качестве тепла или выработки тепла в утилизационных установках; силовое – использование электрической или механической энергии, вырабатываемой из ВЭР в утилизационных установках; комбинированное – тепловая и электрическая (механическая) энергия, одновременно вырабатываемые из ВЭР в утилизационных установках;

13 билет 1 вопрос:

Я́дерный реа́ктор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Составными частями любого ядерного реактора являются: активная зона с ядерным топливом, обычно окруженная отражателем нейтронов, теплоноситель, система регулирования цепной реакции, радиационная защита, система дистанционного управления. Основной характеристикой ядерного реактора является его мощность. Мощность в 1 МВт соответствует цепной реакции, в которой происходит 3×1016 актов деления в 1 сек. По виду теплоносителя ядерные реакторы бывают: -H2O (вода,. Водо-водяной реактор) -Газ, (. Графито-газовый реактор)-D2O (тяжёлая вода, Тяжеловодный ядерный реактор, CANDU)-Реактор с органическим теплоносителем-Реактор с жидкометаллическим теплоносителем-Реактор на расплавах солей-Реактор с твердым теплоносителем

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: