Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Твердое топливо. Классификация, основные свойства.






Основными характеристиками, определяющими свойства и качество промышленного твердого топлива, явля­ются теплота сгорания, содержание углерода и приме­сей, выход летучих веществ, спекаемость, плотность, прочность, размеры кусков и др. Твердое топливо в отличие от жидкого и газообразного отличается высоким 'содержанием внутреннего и внешнего балласта, который " снижает его теплотворную способность. Тепловая ценность ископаемых углей — одного из важнейших видов промышленного топлива — определяется степенью углефикации или степенью разложения, так как конечным продуктом разложения растительных остатков является углерод, содержание которого в углях в зависимости от их возраста и месторождения находится в пределах от 55 до 97%. Теплота сгорания углерода около 8100 ккал/кг, или 34000 кДж/кг. Водород находится в углях в свободном состоянии и при сгорании выделяет тепло. Теплота сгорания водорода 34200 ккал/кг, или 143200 кДж/кг.

Основными видами ископаемых углей являются бурые, каменные и атрацит. Бурые угли – самые молодые продукты разложения исходных органических ве­ществ, содержат 55 — 78% углерода. каменные угли_ и антрациты.представляют собой продукты более раннего разложения растительных организмов и содержат соот­ветственно 75 — 92% и 92 — 97% углерода.

Кислород, азот и сера, связанные с углеродом в раз­личные соединения, образуют смолистые вещества, со держание которых определяется выходом летучих веществ. Летучие вещества выделяются при нагревании углей без доступа воздуха и разложении их органиче­ской и минеральной частей. Выход летучих веществ для бурых и каменных углей определяется в процентах весовым методом, а для антрацитов — объемным методом и зависит от содержания углерода. Чем выше в угле содержание углерода, тем меньше в нем летучих веществ. Оставшийся нелетучий твердый остаток характеризует способность различных углей спекаться и образовывать кокс — цепное технологическое топливо, который может быть и порошкообразном, слипшемся, спекшемся, сплавленном и другом видах. Спекаемостью называется свойство некоторых видов углей при нагревании до 350— 400°С переходить и пластическое состояние, а затем снова затвердевать, образуя прочный и пористый оста­ток — кокс с высоким содержанием углерода. Способ­ность углей образовывать кокс высокого качества назы­вается коксуемостью. _

Разновидностью твёрдого ископаемого топлива являются горючие сланцы, образовавшиеся при разложении без доступа воздуха морских растительных и животных организмов. Они содержат ценную органическую массу (до 75% С и до 10% Н), имеют высокий выход летучих веществ (до 60%) и служат сырьем для химической переработки. Высокая зольность (до 00%) и влажность (до 20%) горючих сланцев снижают их тепловую цен­ность, поэтому они используются в основном в качестве местного топлива. К естественному твердому топливу относится и торф — продукт разложения различных остатков болотных растений, содержащий около 60% С и до 6% Н. Торф вырабатывается в виде торфяных брикетов, крошки или кускового торфа и применяется как местное топливо. В качестве твердого топлива используются также древесина и отходы сельскохозяйственного производства. Органическая часть древесины содержит около 50% С и до 6% Н. Однако в топливном балансе страны удельный вес древесины и отходов сельскохозяйственного производства незначителен.

Каменные угли СССР в зависимости от выхода лету­чих веществ и характеристики нелетучего остатка (ко­ролька) классифицируются по маркам. Угли с наиболь­шим выходом летучих веществ (37% и более) получили название длиннопламенных (условное обозначение Д), с наименьшим (менее 9%)—тощих (Т), а остальные — газовые (Г), жирные (Ж), коксовые (К) и отощенные спекающиеся (ОС) — заняли промежуточное значение. Хорошо спекаются угли марок Ж и К, слабее — газовые и отощенные спекающиеся угли; бурые и длиннопламенные, большинство тощих углей, а также антрациты и полуантрациты не спекаются.

Качество углей во многом зависит от содержания минеральных примесей, в состав которых входят карбонаты кальция и магния, гипс, серный колчедан и др., а также влаги. Минеральные примеси и влага снижают теплоту сгорания топлива, ухудшают качество и за­трудняют условия его сжигания. При сжигании топлива несгоревшие минеральные примеси образуют золу. Золь­ность углей определяют озолением навески топлива в муфельной печи и последующим прокаливанием остат­ка до постоянной массы (в процентах к массе топлива, заложенного в муфель). Содержание балласта снижа­ется с повышением степени углефикации топлива. Плотность угля — это отношение его массы к массе такого же объема воды при температуре 20°С. Плот­ность бурых углей 1, 1—1, 5, а каменных и антрацитов 1, 6—1, 7. Насыпная плотность угля представляет собой отношение массы топлива в насыпном состоянии к его объему. Этот показатель зависит от гранулометрическо­го состава угля, содержания минеральных примесей и влаги и для различных видов углей составляет 0, 8— 1, 3 т/м3. Насыпной плотностью углей пользуются при расчетах складских помещений, определении массы угля в бункерах, вагонах, штабелях и др. Прочность углей — важное механическое свойство и зависит от их фракционного состава. Наибольшей прочностью обла­дают длиннопламенные газовые угли и антрациты, наименьшей — жирные, коксовые, тощие и бурые угли. Прочность устанавливают разрушением пробы угля крупностью 13—100 мм во вра'щающемся закрытом барабане с последующим определением массы кусков крупностью более 13 мм в процентах от первоначальной массы. По размерам кусков бурые и каменные угли, а также антрациты подразделяются на соответствующие классы (табл. 17).

Чем крупнее куски, тем меньше содержание примесей и выше качество угля.

При маркировке топлива к условному буквенному обозначению класса добавляют цифры в скобках — ниж­ний и верхний пределы крупности. Например, БМ (13— 2Г>) означает 0 бурый, мелкий, размер кусков 13— 25 мм; АК (Г)0—100)—антрацит, крупный, размер кусков 50—100 мм.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.