күлдің 0 мкм бастап 90 мкм дейінгі фракцияларын қосқан кезде қол жеткізіледі. Осы мақсттар үшін келесі құрамдағы композиция ұсынылады [11], %: эпоксифенол шайыры УП-63 — 35-40; көмір күлі — 45-51; еріткіш (толуол-ацетон — 6,7-7; қатайтқыш УП-0638 — 8-8,3.
Бұдан өзге, газарналарды қорғау үшін 4 маркалы фторопласт қабығының және шыны матасының негізіндегі екі қабатты құрамдастырылған материал қолданылған болатын. Оны алу үшін жақтауға 4 маркалы фторопласт пен шыны матасы оралып, 360–380°С кезінде термоөңдеуге ұшыратылды. Қабық пен шыны матасының арасында берігірек қосылыс алу үшін, 4 фторопласт пен 4МБ фторопласт ұнтақтарының қоспасынан және спирт-ксилол органикалық сұйықтығынан тұратын қоспа материал орналастырылды.
Ворошиловград ГРЭС-інде газарналарды эрозиядан қорғау үшін БЖИ Оңтүстік филиалы жасап шығарған, мыналардан тұратын қоспа табыспен пайдаланылып келеді, %: кварц құмы — 5-28; көмір күлі — 40-70;
электрокорунд — 5-7 және натрий метасиликаты — 20-25.
Газарналардың металға жақсы ілінісуі үшін, 50×50 мм ұялары бар тор дәнекерленеді қалыңдығы 20 мм жамылғы жабылады.
Түтін сорғыштардың корпусын қорғау үшін, дәл осы электр станциясында улиткалардың төменгі бөлігі өлшемі 180×115×18 тас құймамен, ал жоғарғы бөлігі – эпоксидтік күопластиктен жасалған тақталармен қорғалады. Соңғысы эпоксидтік шайырдан, көмір күлінен және корундтан тұрады. Шайыр — толтырғыш ара қатынасы 10:1 құрайды.
тартылған бөліктердің (R90 = 55 т 60%) көп мәрте циркуляциясының арқасында құйында оттық көлемі бойынша отынның жану аймағының
«созылуы» жүреді. Бұл температуралар өрісінің тегістелуіне және оттық процесінің температуралық деңгейінің төмендеуіне алып келеді. Максималды температуралық деңгей 1210 – 1230°С құрайды, ал оттықтан шығатын жердегі температура 880 – 900°С. Бұл ретте отынның 75% дейіні оттықтың құйынды аймағында жанып кетеді. Суық шұңқырдың сағасындағы температураны төмендету үшін, онда буды ысытудың бірінші сатысын білдіретін бу ысытқыш перделердің белгілі бір саны орнатылады. Бұл ретте оттықтың құйынды аймағынан жылуды әкету қарқынды бола бастайды және осылайша оттықтың құйынды аймағынан жылуды әкету қарқынданады және осылайша оттықтан шығатын жерде газдардың температурасының төмендеуі және тиісінше КБЫ-ғы азайған температуралық тегеурін себепкер болған, конвективті бу ысытқышта (КБЫ) жылудың алынбай қалған бөлігінің орны толтырылады.
Аталған сызба оттықтың да, конвективті қыздыру беттерінің де қождануынан және сырғуынан болдырмауға мүмкіндік берді, жүктемелерді қолайлы реттеу диапазонын қамтамасыз етті. Бурыл көмірлерді жағу үшін ЦКТИ құйынды оттығы, сұйық қож кетіруі және шаң дайындаудың тұйықталмаған сызбасы бар шағын габаритті қазандарды пайдалану жоспарланып отыр. Қазіргі таңда бу өнімділігі 500 т/сағ осындай қазанның жобасы жасалды.
Жұмыс массасына 15%-дан аса жанатын отыны бар отынның кез келген түрлерін қайнаған қабатта жағу үшін, тотықтырғыш ретінде атмосфералық қысымдағы ауа пайдаланылады, яғни, мұндай оттықтарда іс жүзінде ТСЭО- ның кез келген түрлері (карпат минелит тақтатастарын, БКСР-дың аса жоғары күлді тақтатастарын және т.с. қоса) жағыла алады.
Қайнаған қабаты бар оттықтар әмбебаптығымен ерекшеленеді. Оларда қатты да, сұйық та отындар бірдей табыспен жағылуы мүмкін. Бұл ретте отынның бір түрінен басқа түріне көшу іс жүзінде әп-сәтте іске асырыла алады. Мазут және газ, сондай-ақ күлі оңай үйкелетін қатты отын жаққан кезде, қайнаған қабат қазанға арнайы енгізілетін түйіршікті материалдың көмегімен жасалады. Қайнаған қабат бұл жағдайда инертті материалдың (мысалға, құм) есебінен де, белсенді материалды (мысалға, кальцитті, доломитті және т.с.) берудің нәтижесінде де жасалуы мүмкін. Қайнаған қабатқа байланыстырғыш күкіртті компоненттерді, мысалға кальцитті немесе доломитті берген жағдайда немесе онда стехиометриялық ара қатынасы асып кеткен отындарды жаққан кезде, байланыстырғыш компоненттер — күкірт, күкірттің айтарлықтай бөлігі сілтілік жер және сілтілік металдардың сульфаттары және ішінара сульфидтері түрінде байланысатын болады. Бұдан өзге, жану процесінің температурасының төмендеуіне, сондай-ақ қайнаған қабатта отындарды газдандырудың ерекшеліктеріне орай, азот оксидтерінің шығарылуы 30 – 50%-ға азаяды.
Қайнаған қабатта жылу алмасу процестерінің үлкен қарқындылығының
арқасында қазанның металл сыйымдылығы және габариттері төмендетілуі мүмкін.
Жағудың жалындық тәсілімен салыстырғанда, отынның жану аймағында болу уақытының көбеюі (30–200 есе) қабаттан кетірілетін күл қалдығындағы жанатын отынның аз мөлшерін (Сг<2%) қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Қайнаған қабаты бар қазандықтардың елеулі артықшылықтарына, тіптен Прибалтиканың тақтатастары осындай болып табылатын жоғары қожданатын отындарды жаққан кезде де қабатта да, конвективті газарналарда да қыздыру беттерінің қождануының және сырғуының іс жүзінде толығымен болмауын жатқызу керек.
Қайнаған қабатта қатты отындарды жаққан кезде әкетінді отынның ең жұқа фракцияларынан және қабатта қажалатын күлден тұрады. Салмағы бойынша әкетіндінің үлесі әдетте 0,6–0,8 құрайды. Әкетіндіде ірі дисперсиялы бөліктердің болмауымен байланысты, конвективті қыздыру беттерінің эрозиясы шамалы. Жану температурасы 900–1000°С аспайтындықтан, отындарды қайнаған қабатта жаққан кезде атомарлық оттегі түзілмейді. Бұдан өзге, ең коррозиялық белсенді күкірт триоксидін тура қайнаған қабатта отын күлінің байланыстыруы орын алады. Осының барлығы түтін газдарындағы күкірт триоксидінің парциалды қысымының төмендеуіне алып келеді.
Қайнаған қабаты бар қазандықтардың конвективті бөліктерінде жұқа дисперсиялы әкетіндінің көп мөлшерлерінің бар болуы сұйық фазаның қыздыру беттерінде түсуіне кедергі келтіреді. Осыған байланысты, төмен температуралы күкірт қышқылды коррозияның жүру мүмкіндігі да шамалы болып шығады. Қайнаған қабат және оның параметрлерін есептеу туралы толығырақ мәліметтер [20] келтірілген.
Ең жұқа бөліктердің қабаттан шығарылуына байланысты, отынның бөлігі оның үстінде жанып кетеді, ал шығарылған ең ірі бөліктердің кейбірі олар қазанның конвективті бөлігіне кіргенге дейін жанып кетіп үлгермейді.
Бұл әкетінді қазан арқылы бір мәрте өткен жағдайда, әкетіндінің есебінен механикалық кем жануымен жылудың q4 шығындарының айтарлықтай жоғары деңгейіне негізделген. q4 төмендету үшін, әкетіндіні ұстап қалу және қайнаған қабатқа көп мәрте қайтару қажет.
Қайнаған қабатқа берілетін отынның ылғалы негізінен судың отынның көміртегімен реакцияға түсуінің нәтижесінде процестің температурасын айтарлықтай төмендетеді. Осыған байланысты, қайнаған қабатқа кептірілген отынды беріп отырған дұрыс болады.
Бөліктердің қайнаған қабатта болу уақыты 60 с бастап 400 с дейін;
ұшпалардың шығу уақыты бөліктердің ірілігіне және қабаттың температурасына байланысты – 0,01 с бастап 5 с дейін. Бұл ретте отын бөлігінің температурасы тотығу реакциясының жүруінің есебінен қабаттың температурасынан 40–250°С жоғарырақ болатын болып шығады. Әрі, жағудың жалындық тәсілінен айырмашылығы, бұл айырмашылық отын
бөлігінің өлшемі неғұрлым азырақ болса, бұл айырмашылық соғұрлым көбірек болады.
Температураның 900 – 950°С жоғарырақ көтерілуінің азот оксидінің шығарылуын көбейтетіндігімен және күкіртті байланыстыру дәрежесін елеулі төмендететіндігімен байланысты, бөліктердің жануының қайнаған қабаттың төменгі және ортаңғы учаскелерінде аяқталғандығы, ал қабатта жанған бөліктердің концентрациясының жоғары болмағандығы жөн, бұл қабаттың және сіңіретін материалдың қанағаттанарлық орташа температурасына ие болуға мүмкіндік береді.
Отынды қайнаған қабатта жағу кемшіліктерден жұрдай емес. Қайнаған қабатта жымдасып, бірігетін көмірлерді және осы көмірлерді (Г, К, Ж) байытқан кезде алынған ТСЭО жаққан кезде белгілі бір қиындықтар туындайды. Олар жекелеген бөліктердің торда біртұтас қабатқа жымдасып, бірігуіне негізделген.
Жымдасып, бірігуін болдырмау үшін, отындардың мұндай түрлерін оларды қайнаған қабатқа бергенге дейін төмен температуралы тотығуға ұшырату қажет, бұл жымдасып, бірігу қасиеттерінен айырылуға алып келеді.
Бұдан өзге, уатылған отынды алдын ала тотықтыру осы отынды одан кейінгі жерде жаққан кезде азот оксидтерінің шығарылуын елеулі азайтуға тиіс.
Березовск көмірінің шаңын 430 және 630 °С температураларға дейін алдын ала ысыту азот оксидтерінің шығарылуын тиісінше 2 және 4 есе азайтады [25].
Қайнаған қабатта жағу тәсілінің кемшіліктеріне сондай-ақ мыналарды жатқызу керек:
«Газ көпіршіктері» деп аталатындардың түзілуі, ауаның тордың бүкіл ауданы бойынша бірқалыпты берілуін қамтамасыз етудің қиындығы, отынды торға бірқалыпты беруді және оттықтан күлдің қалдығын бірқалыпты әкетуді қамтамасыз етудің қиындығы.
қабаттан жанып бітпеген қатты отынның көп әкетілуі және сұйық пен газ отындардың қабаттың үстінде жанулары.
Газ көпіршіктері күлге немесе инертті (белсенді) материалға толмаған қайнаған қабаттың көлемі болып келеді. Мұндай көпіршіктердің қабат арқылы бұза-жара өтуі қабатты орташа температурасымен салыстырғанда температуралардың 100–200°С-ге жергілікті көтерілуіне алып келеді. Осыған орай сіңіретін материал байланыстыратын күкірттің үлесі төмендейді, азот оксидтерінің шығарылуы көбейеді, жағу процесінің үнемділігі төмендейді.
Қабаттан тысқары жерде мазут және газ жанған кезде де осыған ұқсас құбылыстар мен зардаптар орын алады. Бұл ретте түйіршікті материалдың өабатының үстіндегі газдардың температурасы 1000 – 1150°С жетеді, бұл да қыздыру беттерінің жоғары сырғуына және қождануына алып келеді.
Қазіргі таңда көптеген елдерде қайнаған қабаты бар қазандықтарды жасау бойынша зерттеу мен жобалық жұмыстар жүргізіліп жатыр. Біздің елімізде БКЭ-75-39Ф типті тақтатас қазандықтарын қайнаған қабатта жағуға көшірген кезде ең айтарлықтай өнеркәсіптік нәтижелер алынды.
Қайта жабдықталған қазандар Прибалтиканың жанатын тақтатастары осындай болып табылатын жоғары қожданатын және агрессивті отында қзақ және сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді. Олар 0,5 Dном бастап 1Dном дейін жүктемелерді реттеу диапазонын қамтамасыз етеді; бұл ретте тақтатастардың күкіртінің 75%-ға дейіні олардың күлімен байланысады.
Осы қазандарда қайнаған қабатты одан кейінгі жерде жағылатын тақтатастың күлінің есебінен 6-8 сағат ішінде қалыптастырып, оларды қайнаған қабатсыз іске қосу міндеті табысты шешілді. Қазанды іске қосу оттықтың камера бөлігінде орнатылған тамызық мазут форсункалардың көмегімен жүргізіледі.
Қазандықтарды қайнаған қабат режимінде жұмыс істеуге көшіру олардың өшірілген үрлеу аппараттарымен іркіліссіз жұмысын қамтамасыз етуге мүмкіндік берді. Тақтатастарды жағудың дәстүрлі жалындық тәсілін пайдаланған кезде, қожды және күлді экрандар мен конвективті беттерден кетіру үшін үрлеу аппараттарын көп мәрте (тәулігіне 6 – 8 рет) қосу қажет болды. Бұдан өзге, отынды мұндай жағу тәсілі олардың бу өнімділігін 15–30%
-ға ұлғайтуға мүмкіндік берді.
Өзінің мерзімін істеп біткен ескі қазандардан қайта жасалған емес, отынды қайнаған қабатта жағу үшін арнайы жобаланған және жасалған қазандарда бұл көрсеткіштердің одан да жоғары болатындығын атап өту керек.
Атмосфералық қысым кезінде қайнаған қабаты бар қазандықтарды пайдалану тәжірибесі жинақталғаннан кейін, қысыммен қайнаған қабаты бар қазандықтарды жобалау мен жасау басталады. Бұл калориясы одан да азырақ отынды жағуға мүмкіндік береді, қазанның металл сыйымдылығын қатты азайтады, зиянды газ тәрізді және қатты заттардың атмосфераға шығарылуын төмендетеді, қабатты сұйылту жағдайларын және онда отынның жанып кету дәрежесін жеңілдетеді, газ көпіршіктерінің пайда болу мүмкіндігін төмендетеді және қазанның ПӘК көбейтеді.
6 тарау. Төмен сортты отындарды пайдаланудың тиімділігін арттырудың жолдары