Технические характеристики топлив

Органическим топливом называют горючие вещества, способные активно вступать в реакцию с кислородом и обладающие значительным удельным тепловыделением (на единицу массы или объёма).

Обеспечение экономичного сжигания топлив в паровых котлах зависит от знания и правильного учёта ряда определяющих характеристик топлива.

I. Твердое топливо (тт)

Основными характеристиками являются:

1)низшая теплота сгорания рабочей массы– количество теплоты, выделившейся при сгорании 1кг или 1м³топлива без учета теплоты испарения водяных паров и влаги, образующихся при горении водорода;

Q, где

элементы рабочей массы топлива, %.

2)зольность– минеральные примеси, которые содержатся в ТТ. Бывают внутренние, которые накопились в топливе в процессе его образования, и внешние – из окружающей породы в процессе добычи.

Важный показатель для золы – температура плавления (от 600-2900⁰C). Плавление золы происходит постепенно. Температура плавления определяется методом конусов, которая состоит из температуры начала деформации пирамидки, температуры размягчения, температуры жидкоплавкого состояния. Большая часть минерального состава ТТ превращается в летучую золу, которая уносится уходящими газами. Остальная часть выпадает в виде осадков.

Химический состав золы и шлака: 1) кислые – SiO₂ (силициум) ;TiO₂(титан);P₂O₅ (фосфор); 2) основные –CaO,MgO,FeO,K₂O; 3) амфотерные –Al₂O₃,Fe₂O₃.

Кислые: содержание 1-ой группы по отношению к сумме 2-ой и 3-ей больше единицы K>1.

Основные: O>1 к сумме 1-ой и 3-ей. В остальных случаях шлак и зола – нейтральны. Футеровку котла выбирают в зависимости от кислотности.

3)выход летучих веществ– количество газообразных продуктов, которые выделяются из топлива при его перегреве без доступа воздуха (пиролиз) в результате разложения кислородсодержащих молекул топлива. В состав продуктов входят:CO,H₂,CH₄,C_mH_n,O₂,N₂,CO₂,SO₂.

Влага в состав летучих не входит, т.к. она испаряется при t=103-105⁰C. Выход летучих происходит в интервале 110-1100⁰C.

Чем больше выход летучих веществ, тем быстрее воспламеняется топливо и тем полнее оно сгорает. Выход летучих больше у молодого топлива, так например, у бурых углей V^г= 45-50%, каменныхV^г= 25-40%, антрацитовV^г= 3-4 %.

4)коксовый остаток– твердый горючий остаток после выхода летучих. В воздушной среде он воспламеняется приt=800-1200⁰C. Летучие вещества обеспечивают более раннее его воспламенение и быстрое повышение его температуры. И чем выше выход летучих, тем быстрее воспламеняется топливо и тем полнее оно выгорает.

5)Влажность:

- внешняя,которая удаляется при нагреве доt=102-105⁰C. Остаётся в топливе после контакта с водой и сохраняется на поверхности за счёт смачивания. Её количество зависит от степени измельчения и внешних условий транспортировки и хранения.

- адсорбционная, которая удаляется при нагреве доt= 102-105⁰С. Определяется адсорбирующей способностью сложных коллоидов органической массы топлива.

- капиллярная определяется пористостью структуры топлива.

- внутренняя, которая прочно связана с минеральной частью топлива, входя в состав кристаллов вещества и не удаляется.

Большая влажность снижает теплоту сгорания топлива, увеличивает расход топлива и объёмы продуктов сгорания, увеличивает потери с уходящими газами и затраты энергии на привод дымососов. Увеличение влажности газов усиливает коррозии металла воздухоподогревателя.

6) маркировка: в зависимости от количества влаги в рабочей массе (бурые угли) и выхода летучих веществ (каменные угли).

Бурые угли подразделяются на 3 группы: Б1 W^р≥40%, Б2W^р=30-40%, Б3W^р<30%.

Отсевы (мелкие фракции) после сортировки получают обозначение:

Ш – штыб (6мм и менее); СШ – семечко со штыбом (от 13 мм и менее); Р –рядовой- несортированное топливо.