Assessment of the Slagging Tendency in Power Plant Boiler Furnaces Depending on the Physical-Chemical Characteristics of Ash and Coal
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
92 0
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
662.959 (1)
Explozivi. Combustibili (115)
SM ISO690:2012
ЧЕРНОВ, Сергей, ПРОХОРОВ, Вадим, ПАЙ, Артем, АПАРОВ, Владимир. Оценка склонности к шлакованию топок энергетических котлов в зависимости от физико-химических характеристик золы и угля. In: Problemele Energeticii Regionale, 2023, nr. 4(60), pp. 71-85. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.4-60.06
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 4(60) / 2023 / ISSN 1857-0070

Assessment of the Slagging Tendency in Power Plant Boiler Furnaces Depending on the Physical-Chemical Characteristics of Ash and Coal

Evaluarea susceptibilității la zgură a cuptoarelor cazanelor energetice în funcție de caracteristicile fizico-chimice ale cenușii și cărbunelui

Оценка склонности к шлакованию топок энергетических котлов в зависимости от физико-химических характеристик золы и угля

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.4-60.06
CZU: 662.959

Pag. 71-85

Чернов Сергей, Прохоров Вадим, Пай Артем, Апаров Владимир
 
Национальный исследовательский университет ”Московский энергетический институт”
 
 
Disponibil în IBN: 8 noiembrie 2023


Rezumat

The purpose of the work is to select replacing design coal possible options for low slagging potential reasons in the furnace and on adjacent heating surfaces. Solved problems: the main slagging indices (SI) are summarized, based on considering the two main parameters of the formation of ash deposits, namely viscosity and fusibility. An analysis of existing methods for assessing slagging processes of heating surfaces in steam power boilers was carried out. The scientific goal is achieved by the proposed method of ranking coals according to their slagging tendency on power boiler heating surfaces based on their physicochemical properties. The methodology is based on the slagging potential dependence of the fusibility and viscosity ash characteristics, considering the ratio of the ash percentage content to the heating value of coal. The most important result is ranking of 28 coals of various grades (subbituminous, bituminous, anthracite) burned at Russian power plants according to their tendency to form ash deposits on the furnaces of power boilers. The significance of the results obtained lies in the identification of two coal deposits, subbituminous Irsha-Borodinsky and Berezovsky in Easten Siberia and Kuznetsky bituminous in Western Siberia, which are universal during the transition to burning non-design fuel from the slagging potential point of view. The dependences of the change in ash viscosity and SI on the 2 2 3 / SiO Al O and 2 3 2 / Fe O SiO ratios in ash for Irsha-Borodinsky and Moscow region coals were under consideration. It was concluded that the value of the SI is directly proportional to the load ash content r A and could differ more by an order of magnitude for different coal

Universitatea Națională de Cercetare „Institutul de Inginerie Energetică din Moscova”, Federația Rusă Rezumat. Scopul lucrării este de a selecta opțiuni posibile pentru înlocuirea cărbunelui de proiectare din motive de probabilitate scăzută de zgură în cuptor și pe suprafețele de încălzire adiacente. Sunt rezumați principalii indici de zgură (IS), pe baza luării în considerare a celor doi parametri principali ai formării depozitelor de cenușă, și anume vâscozitatea și fuzibilitatea. A fost efectuată o analiză a metodelor existente de evaluare a proceselor de zgură a suprafețelor de încălzire în cazanele cu energie cu abur. Acest obiectiv este atins prin metoda propusă de ierarhizare a cărbunilor în funcție de tendința lor de a zgura suprafețele de încălzire a cuptoarelor cu boiler pe baza proprietăților lor fizico-chimice. Metodologia se bazează pe dependența zgurii de caracteristicile de fuzibilitate și vâscozitate ale cenușii, ținând cont de conținutul redus de cenușă al cărbunelui. Cel mai important rezultat este clasarea a 28 de cărbuni de diferite grade (maro, tari, antracit) arși la centralele rusești, în funcție de tendința acestora de a forma depozite de cenuşă în cuptoarele cazanelor electrice. Semnificația rezultatelor obținute constă în identificarea a 2 zăcăminte de cărbune, ambele Berezovsky brun și Irsha-Borodinsky în Siberia de Est, și piatră Kuznetsky în Siberia de Vest, universală în trecerea la arderea combustibilului neproiectat din punctul de vedere al prevenirii zgurii. Dependența modificărilor vâscozității și IS de raportul dintre conținut și cenușă au fost obținute pentru cărbunii din bazinele Irsha-Borodinsky și regiunea Moscovei. Se arată că până la un raport de aproximativ 0.33, ambele dependențe sunt direct proporționale, iar cu o creștere suplimentară, valorile IS pentru cărbunele Irsha-Borodinsky cresc brusc.

Целью работы является выбор возможных вариантов замены проектного угля по соображениям малой вероятности шлакования в топке и на примыкающих поверхностях нагрева. Поставленная цель достигается решением следующих задач: обобщением основных индексов шлакования (IS), основанных на учете двух главных параметров образования золовых отложений, а именно вязкости и плавкости, проведения анализа существующих методик оценки процессов шлакования поверхностей нагрева в паровых энергетических котлах, предложенной методикой ранжирования углей по склонности их к шлакованию поверхностей нагрева топок энергетических котлов на основании их физико-химических свойств. В основу методики положена зависимость шлакования от плавкостных и вязкостных характеристик золы с учетом приведенной зольности угля. Наиболее существенным результатом является проведенное ранжирование 28 углей различных марок (бурые, каменные, антрацит), сжигаемых на электростанциях России, по их склонности к образованию золовых отложений в топках энергетических котлов. Значимость полученных результатов состоит в выделении 2-х месторождений углей, как бурых Березовского и Ирша-Бородинского в Восточной Сибири, так и каменного Кузнецкого в Западной Сибири, универсальных при переходе на сжигание непроектного топлива с точки зрения предотвращения шлакования. Получены зависимости изменения вязкости и IS от отношений содержания 2 2 3 / SiO Al O и 2 3 2 / Fe O SiO в золе для углей Ирша-Бородинского и Подмосковного бассейна. Показано, что до значения отношения 2 3 2 / Fe O SiO , равному примерно 0.33, обе зависимости имеют прямую пропорциональную зависимость, а при дальнейшем росте значения IS для Ирша-Бородинского угля резко увеличиваются. Сделан вывод, что величина IS прямо пропорционально зависит от рабочей зольности r A и на порядок может отличаться для разных углей.

Cuvinte-cheie
power plant, power boilers, Solid fuel, coal, slagging, ash fusibility, ash viscosity.,

centrală electrică, centrale termice, combustibil solid, cărbune, zgură, fuzibilitate cenușii, vâscozitate cenușii,

тепловая электростанция, энергетические котлы, твердое топливо, уголь, шлакование, плавкость золы, вязкость золы.