calcul - arderi

Upload: savinpaul

Post on 11-Jul-2015

779 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1. Schema generala a unui cazan de apa calda si abur.Cazanul este un ansamblu de mai multe aparate termice,care prepara apa calda,apa fierbinte,abur saturat sau abur supraincalzit,utilizand in acest scop: -caldura furnizata de un combustibil care arde in interiorul lui sau - caldura care o contin gazele de ardere cu temperatura ridicata recuperate dintr-un process tehnologic. Instalatia de cazan Instalatia de cazan se compune din intreg complexul care cuprinde: - cazanul propriu-zis si - instalatiile anexe de alimentare cu combustibil,aer,apa de evacuare a produselor de ardere,de reglaj si automatizare. Clasificarea cazanelor a) Dupa combustibilul folosit: cu combustibil gazos; cu combustibil lichid; -cu combustibil solid b) Dupa forma focarului: cu focar tubular: strapuns cu intoarcere cu focar tip camera: din elemente perete membrane c )Dupa sistemul convectiv: - convective ignitubulare, la care gazele de ardere circula in interiorul tevilor,iar agentul termic secundar in exteriorul lor,cazanele ignitubulare fiind cu volum mare; - convective acvatubulare,la care agentul termic secundar circula in interiorul tevilor,iar gazele de ardere in exterior,cazanele acvatubulare fiind cu volum mic. Cazane de apa calda acvatubulare

Fig.1 Generatoare de apa calda acvatubulare 1-focar; 2-suprafata convectiva; 3-suprafata de radiatie Cazan de apa calda ignitubular

Fig.2 Cazan de apa ignitubular cu focar si tevi de fum 1-focar-suprafata de radiatie; 2-tevi de fum-suprafata convectiva Cazan de abur ignitubular

Fig.3 Cazan de abur ignitubular cu focar si tevi de fum 1-focar-suprafata de radiatie; 2-tevi de fum-suprafata convectiva. d) Dupa materialul din care sunt fabricate: - cazane din otel - cazane din fonta - cazane din cupru - cazane din otel inox e) Dupa agentul termic: - cazane pentru apa calda(95gr C) - cazane pentru apa fierbinte(> 115 g C/70-90 gr C)

- cazane pentru abur: *saturat * supraincalzit f) Dupa circulatia agentului secundar in cazan: - cu circulatie naturala - cu circulatie cu pompe(fortata): *cu strabatere *cu recirculare

2. Combustibili energetici. Combustibilii sunt acele substane, in general de natura organica, care prin ardere,in prezenta oxigenului degaj o important cantitate de cldur i pot fi folosii n mod economic ca surs de energie termic. Orice combustibil este format din trei pri principale: - masa combustibil; - masa necombustibil; - umiditatea Compozitia combustibililor elemente chimice combustibile: carbonul(C),hidrogenul(H),sulful(S), sau combinatii ale acestora: hidrocarburile(CmHn), hidrogenul sulfurat(H2S) , precum si elemente necombustibile: azotul(N), oxigenul(O), cenusa (A) si apa. Sub denumirea de cenusa sunt cuprinse toate materiile minerale solide, care se mai afla in compozitia combustibilului la temperaturi de 800- 900 gr.C. Aceste substante minerale micsoreaza cantitatea de energie cedata de unitatea de combustibil, scumpesc si ingreuneaza transportul. Carbonul se gsete n combustibili n proporia cea mai mare, fiind elementul principal al masei combustibile, i care prin ardere complet produce (33.830 kJ/kg, 8.080 kcal/kg). Astfel, n combustibilii lichizi se gsete 85-87% carbon, iar n antracit chiar 92-98%. Hidrogenul se gsete: - ca i element combustibil separat, doar n combustibilii gazoi naturali i artificali; iar n rest - sub form de combinaii: hidrocarburi de tipul CmHn, hidrogen sulfurat H2S etc. Prin ardere complet, hidrogenul degaj (143.100 kJ/kg, 34.180 kcal/kg). Oxigenul se gsete n combustibil n general sub form de combinaii: CO2, H2O, oxizi metalici, etc. Prezena lui numai sub form legat scade, de fapt, valoarea combustibilului, deoarece astfel el indic prezena unor elemente deja complet oxidate, care nu mai pot degaja cldur de reacie.

Azotul se gsete n combustibili n cantiti mici; n mod obinuit este inactiv; n cele mai multe reacii de ardere joac doar rolul de diluant. Din punct de vedere termic el constituie un balast, deoarece preia prin nclzire o parte din cldura produilor de reacie. Prezena lui nrutete deci, calitatea combustibilului. La temperaturi mai ridicate ntlnite de obicei n motoarele termice, iar uneori chiar la focare de generatoare sau camere de ardere ale turbinelor cu gaze, azotul se oxideaz formnd compui deosebit de toxici. Sulful se gsete n general n combustibilii solizi i lichizi sub form de compui combustibili sau necombustibili n cantiti ce variaz ntre 0,1 - 7%. In combustibilii gazoi se poate gsi sub form de hidrogen sulfurat. Prezena sulfului este considerat duntoare deoarece prin ardere se produc dioxidul i trioxidul de sulf (S02, S03), gaze toxice pentru vieuitoare i plante. Prin combinarea cu ap aceste gaze formeaz acizi corozivi (sulfuros i sulfuric) ce distrug rapid suprafeele metalice ale generatoarelor. Sulful total S se mparte n sulf combustibil Sc i sulf necombustibil Sn din sulfai. Sulful combustibil e format din sulful organic S0 i cel din sulfuri (pirite) Ss. Din considerentele artate mai sus, dei sulful este element combustibil (9.250 kJ/kg, 2.210 kcal/kg), reducerea coninutului de sulf, sau chiar eliminarea lui, ridic mult calitatea utilizrii industriale i mai ales ecologice a combustibilului. Clasificarea generala a combustibililor se face dupa starea lor de agregare in : combustibili solizi, lichizi gazosi. La randul lor acestia pot fi : naturali, artificiali sintetici(combustibilii lichizi) . Puterea calorific H reprezint cantitatea de cldur ce rezult prin arderea complet a unitii de cantitate de combustibil (kg, kmol, m3N) i prin rcirea gazelor de ardere pn la temperatura standard de 25C. a) Puterea calorific superioar Hs, care include i cldura de vaporizare a vaporilor de ap formai n urma procesului de ardere. b) Puterea calorific inferioar Hi la care se consider c vaporii de ap nu condenseaz i n consecin nu cedeaz cldura de vaporizare. Combustibili lichizi

Combustibilul brut, ieiul este supus dup extracie unor operaii de purificare, desalinare i stabilizare a apei, dup care e trimis la rafinriile de petrol pentru prelucrare.

In urma distilrii primare a ieiului rezult urmtoarele produse petroliere: benzin, petrol, motorin i pcur. Dintre acestea n focarele cazanelor se utilizeaz: pcura combustibilul lichid uor - amestec de pcur i motorin. Proprietile fizice mai importante ale combustibililor lichizi sunt: viscozitatea, punctul de inflamabilitate, coninutul de cocs punctul de congelare Viscozitatea este cea mai important caracteristic a combustibililor lichizi. Exprimnd frecarea intern la deplasarea straturilor de lichid; valoarea viscozitii determin mrimea pierderilor de presiune la curgerea combustibilului, i de aici consumul de energie pentru pompare. In medie, pentru o bun pulverizare combustibilul trebuie s aib o vscozitate de 2-4 E.(grade Engler). Inflamabilitatea combustibililor lichizi este stabilit prin procedeele lor de producere, la valori care: s evite pericolul aprinderii lor n timpul transportului i a depozitrii, dar n acelai timp s permit aprinderea i arderea n condiiile pulverizrii combustibilului n focare. Lemnul este un biocombustibil. Arderea lemnului nu poate fi automatizat n aceeai msur ca i combustibilii granulai (crbune,peletul, deeuri). Lemnul trebuie depozitat n spaiu uscat. Cu ct este mai uscat lemnul cu att puterea de nclzire este mai mare. Umiditatea lemnului proaspt tiat este de aproximativ 50%. Lemnul depozitat cel puin un an n spaii uscate i aerisite are o umiditate de 15-20% i acesta este lemnul semiuscat. Lemnul de foc trebuie msurat n m3 i nu n kg . La aprovizionarea cu lemne de foc se ia n considerare specia, umiditatea, prelucrarea i modalitatea de transport. n funcie de umiditate lemnul se clasific: Umiditate de 10%: lemn foarte uscat Umiditate de 15%: lemn bine uscat la aer Umiditate de 20%: lemn uscat la aer liber, protejat de ploaie, depozitat Umiditate de 50%: lemn proaspt tiat Lemnul poate fi clasificat i pe baza densitii: Lemn foarte greu: ( corn, stejar, dud a cror densitate este de 880-760 kg/m3). Lemn greu: (salcm, pr slbatic, fag, frasin, stejar, prun, nuc, molid a cror densitate este de 680-580 kg/m3). Lemn uor: (salcie, tei, castan slbatic, plop alb i plop tremurtor i alte tipuri de brazi a cror densitate este de 560-450 kg/m3).

Lemn foarte uor: (plop canadian i negru, cedru a cror densitate este de 450-380 kg/m3). Prin densitate nelegem valoarea de referin a lemnului uscat la aer cu umiditate de 15%. CE SUNT PELETII DIN LEMN? Peleti din lemn sunt deseuri lemnoase, deshidratate si comprimate pana la dublul densitatii energetice a lemnului verde. In plus fata de densitatea marita, peletul are o putere calorica mai mare, costuri mai mici de transport, o logistica imbunatatita de stocare si utilizare automatizata. In esenta, peletul de lemn devine un inlocuitor viabil pentru diversii combustibili fosili ( gazul natural, petrolul, carbunii) sau pentru lemnul de foc. CARACTERISTICI TEHNICE Diametrul 4 10 mm. Lungime 1200 kg/mc Umiditate