ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧАХ - 1

Бурый каменный уголь перед сжиганием подвергается дроблению с одновременным удалением мелочи посредством грохочения. В отдельных случаях измельченное твердое топливо смешивается с обжигаемым продуктом. Это топливо в процессе обжига выгорает. Количество тепла, выделяемого при этом, достаточно для быстрого нагрева продукта. Такой способ широко применяется при производстве строительных материалов: строительного глиняного кирпича, цементного клинкера и пр.

По второй схеме каменноугольное топливо после предварительной подсушки и дробления подвергается более глубокой механической переработке - размолу в мельницах, после чего угольная пыль сжигается в печи при помощи пылеугольных горелок.

По третьей схеме твердое топливо подвергается химической переработке в горючий газ (газификации, полукоксованию, коксованию). К такой переработке приходится прибегать при необходимости применять низкосортное или влажное топливо, так как при непосредственном сжигании таких топлив в печах невозможно достигнуть требуемых высоких температур. Кроме того, при газовом отоплении можно освободиться от большого штата истопников-кочегаров (что особенно важно при разбросанности печей в цехах), легко автоматизировать процессы, улучшить гигиену труда, повысить общую техническую культуру предприятия. Однако нужно считаться с тем, что с самой переработкой в газ связаны потери тепла (в среднем 30%), и поэтому при большом концентрированном потреблении топлива иногда целесообразнее, отказавшись от предварительной переработки твердого топлива в газообразное, сжигать его непосредственно в печах.

По четвертой схеме твердое топливо сжигается под котлами тепловой электрической станции. Часть химической энергии топлива в результате сложного процесса превращается в электрическую энергию, которая используется в электрической печи. Выработанная электроэнергия многократно трансформируется: сначала напряжение повышается для передачи на большое расстояние — до районной понизительной подстанции, затем снова понижается (до 380—500 в и более) и с этим напряжением электроэнергия подводится к электрическим печам. Принципиальные схемы электрических печей рассмотрены ниже. В зависимости от типа печи возможна дополнительная трансформация электрической энергии с сохранением или с повышением частоты тока с 50 до 10000 Гц и более (при индукционном нагреве). При каждой трансформации теряется часть энергии: в мощных печах 2-4%, в менее мощных печах 4—5%, в преобразователях до 10—15%. Общие электрические потери могут быть весьма большими. Коэффициент полезного действия сети от электрического генератора до электротермической установки составляет величину порядка 0,80—0,85. Устройство самой электрической паротурбинной станции довольно сложно. Для повышения тепловой экономичности паровые котлы строятся на высокие параметры пара (140 бар и 565 °С), а также на сверхкритические параметры пара (300 бар и 580°С). В настоящее время строятся главным образом крупные конденсационные электростанции мощностью 1200—2400 тыс. квт и выше, имеющие хорошие технико-экономические показатели. Строительство таких станций позволяет снизить расход условного топлива на отпущенный киловатт-час до 310—360 г/квг-ч и повысить к.п.д. до 0,45. При работе котлов и турбин на сверхвысоких начальных параметрах к.п.д. возрастает до 40% и более. На ТЭЦ, расположенных в городах и при крупных заводах, благодаря применению теплофикационного цикла общее полезное использование топлива повышается до 45—60%.