1.2 Використана література

1. Шафа сушильна з електричним обігрівом та регульованою температурою, що забезпечує стійку температуру нагріву до 150°С.

2. Термометр контрольний до 200°С з ціною поділки шкали 1-2°С

3. Терези аналітичні з рівновагами.

4. Ексикатор з осушаючою речовиною.

5 Бюкса скляна чи алюмінієва з кришкою.

6. Щипці тигельні.

7. Ложка або шпатель для відбору проби палива.

8. Металева підставка під бюкси.

1.3 Порядок виконання досліду

1. Зважують на аналітичних терезах порожню бюксу з кришкою.

1 З проби подрібненого палива (розмір часток менше ніж 0,2 мм), доведеної по вологості до рівноважного стану з оточуючим середовищем, відбирають в бюкси наважку палива масою 1 +0,1 г, проводячи зважування на аналітичних терезах.

3. Бюксу з пробою та трохи відкритою кришкою кладуть в передчасно

нагріту сушильну шафу та сушать при температурі 1002-105°С: кам'яне вугілля, антрацит та горючі сланці - 30 хвилин, буре вугілля - 60 хвилин. Час висушування рахують з тієї миті, коли температура в шафі, зменшена при вкладенні бюкси з наважкою палива, знову досягне потрібного рівня.

4. Після закінчення сушки бюкси виймають з сушильної шафи, закривають кришкою та охолоджують на металевій підставці від 2 до 3 хвилин на повітрі, а потім - в ексикаторі до кімнатної температури {20-30 хвилин).

5. Зважують охолоджену бюксу з закритою кришкою.

1.4 Обробка результатів досліду

Результати проведеного досліду заносять в журнал за наступною формою:

№	Найменування показника, умовна позначка	Одиниця виміру	Значення показника
1	Вид палива	-
2	Маса бюкси з кришкою без проби палива, М	г
3	Маса бюкси з кришкою та пробою палива до висушування,	г
4	Маса проби палива до висушування,	г
5	Маса бюкси з кришкою та пробою палива після висушування,	г
6	Маса проби палива після висушування,	г
7	Втрата маси при висушуванні палива,	г
8	Гігроскопічна (аналітична) вологість палива,	%

1.5 Контрольні питання

1. Яким чином волога проникає в паливо?

2. Як ділять загальну вологу палива?

3. Чому вологу відносять до баласту палива?

4. Як діє волога палива на ККД?

5. Дайте характеристику способів завдання маси палива?

6. Опишіть методику та умови проведення досліду по визначенню вологості палива.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ ЗОЛИ, ЩО МІСТИТЬСЯ В ТВЕРДОМУ ПАЛИВІ

Ціль роботи: визначити зольність твердого палива методами повільного озолення чи прискореного озолення з природною вентиляцією.

2.1 Загальні відомості

Мінеральні (негорючі) домішки в твердому паливі виникають або за рахунок мінеральних речовин вихідного органічного матеріалу, або внаслідок попадання їх в масу палива з оточуючого середовища на стадіях вуглевиникнення чи видобутку.

В залежності від виду попадання мінеральних домішок в паливо їх

поділяють на:

1. Первинні домішки - обумовлені наявністю мінеральних речовин в вихідному органічному матеріалі, кількість цих домішок не перевищує 0,5% маси палива в сухому стані та характеризується рівномірним розподілом по

всій масі палива..

2. Вторинні домішки - мінеральні речовини, що занесені в поклади палива повітрям та водою (глина, пісок та ін.), та такі, що виникають в результаті життєдіяльності бактерій (сульфати, пірит, карбонати, та ін.). Ці домішки розподіляються в паливі значно менш рівномірно, іноді зустрічаються у вигляді тонких прошарків.

3. Третинні домішки - мінеральні речовини, що попали в паливо з оточуючих гірничих порід при його добуванні, погрузціі, транспортуванні та зберіганні; доля цих домішок залежить від геологічних особливостей родовища палива та способу його добутку; ці домішки розподіляються в паливі нерівномірно та порівняно легко відокремлюються.

Первинні та вторинні домішки складають внутрішні домішки палива, тому що вони розподілені в самому родовищі палива. Третинні домішки називаються зовнішніми домішками. Із загальної кількості домішок в паливі значна їх частина відноситься до зовнішніх. Тому, вміст домішок в одному й тому ж виді палива може дуже коливатись.

Мінеральні домішки являються баластом палива. Вони зменшують вміст горючої маси в робочому паливі. Внаслідок цього зменшується теплота згорання та збільшується витрата робочого палива, зростають витрати на його видобуток та переробку

Домішки твердого палива утворені великою кількістю мінеральних речовин, головними з яких є: глинозем АІ2О3, кремнезем SiО2, силікати, сульфіди, карбонати, сульфати, окисли металів, фосфати, хлориди, солі лужних металів та інші. Деякі з цих речовин об'єднані в мінерали суміжного складу, наприклад: каолініт , доломіт , ортоклаз та інші.

Про вміст мінеральних домішок в паливі судять по його зольності. Золою називається суміш мінеральних речовин, що залишаються після повного згорання всіх горючих речовин палива та завершення всіх перетворень в мінеральнім частині при дії високих температур в повітряному середовищі.

Зольність позначається буквою А та визначається в відсотках від відповідної маси палива. Експериментально зольність палива визначають спаленням з послідуючим прокаленням наважки палива в лабораторній муфельній пічці. При спаленні в атмосферному повітрі мінеральні домішки проходять слідуючи перетворення:

1. Закис заліза перетворюється в окис:

2. Карбонати розкладаються з виділенням вуглекислого газу:

3. Колчедан окисає з утворенням окису заліза та сірчаного ангідриду:

4. Сірчаний ангідрид, що утворюється при окисленні колчедану та згоранні органічної сірки, вступає в реакцію з окислом кальцію, що вивільняється при розпалі карбонатів, та киснем:

5. Сілікати втрачають свою кристалізаційну воду. 6. Солі лужних металів улетучуються, іноді з розкладанням.

Ці перетворення приводять до використання хімічного складу мінеральних домішок палива, у зв'язку з чим склад та маса золи ніколи не співвідноситься до складу та маси мінеральних домішок, що вміщує в собі паливо.

Вважається, що при температурі 800°С всі реакції в мінеральній масі палива закінчуються, тому ця температура вибрана як температура кінцевого прокалення при визначенні зольності всіх видів твердого палива.

Кількість золи та її властивості грають велику роль в процесі використання палива. Зола може бути в вигляді летючої золи та у вигляді провалу. Летюча зола (зола виносу чи винос) - пиловидні фракції золи, що уносяться продуктами згоряння в конвективні газоходи котла, при підвищених швидкостях витирають поверхні нагріву, а при малих швидкостях відкладаються на них (особливо найменші частки). Відкладення золи на поверхнях нагріву приводить до погіршення теплопередачі від продуктів згоряння до робочого тіла і, як слідство, до підвищення температури газів, що покидають котлоагрегат. Зола, що уноситься продуктами згоряння палива в димову трубу, забруднює атмосферу.

Провал - крупні фракції золи, що випадають в холодну воронку топки чи під колосникову решітку.

Важливе значення для роботи котлів має температурна характеристика плавкості золи. Вона визначається нагріванням в муфельній печі пірамідки і перемеленої золи. Пірамідка повинна бути тригранною та мати стандартні розміри: висоту 10 мм, основу в вигляді рівнобічного трикутника зі стороною 6 мм; одна з площин пірамідки перпендикулярна її основі.

В залежності від стану пірамідки при її нагріванні розрізняють:

- температуру початку деформації, при якій вершина образчика оплавляється і пірамідка згинається чи її вершина закруглюється;

- температуру початку розм’якшення, при якій пірамідка оплавляється, перетворюючись в напівсферу;

- температуру початку рідкоплавкого стану, при якому пірамідка розтікається по пластинці. На основі температури вуглі підрозділяються на: вуглі з легкоплавкою золою ( < 1350°С), із золою середньої плавкості (1350°С < < 1450°С) та з тугоплавкою золою ( > 1450°С).