Основные характеристики угольной пыли

Твердое топливо размалывается в мельницах до размеров δ_ч=0÷200 (1000) мкм (верхний предел определяется реакционной способностью топлива). Сухая, свежеприготовленнная пыль адсорбирует значительное количество воздуха, вследствие чего ρ_пыли= 400÷500 кг/м³. Слежавшаяся пыль имеет более высокую плотность ρ_пыли=800÷900 кг/м³. Основными характеристиками топливной пыли является фракционный состав и тонкость помола.

Фракционным составом называется распределение количества частиц по весу в зависимости от размера частиц.

R_δ = f(δ),

где R_δ –полный остаток частиц размером δ, содержание частиц размером больше δ, в % массы.

D_δ – полный проход частиц размером δ (процентное содержание частиц по массе размером меньше δ).

Для каждого размера частиц δ соблюдается равенство

R_δ+ D_δ=100%

Наиболее простым способом определения фракционного состава пыли является ситовой анализ. Для этого навеска топлива просеивается через комплект сит, в которых размер в свету последовательно снижается от 2000 до 40 мкм. Для определения фракционного состава, навеска топлива помещается на верхнее сито и в течении некоторого времени, в зависимости от характеристик пыли, производится её просев на рассевочной машине. По окончании производится взвешивание остатков пыли на каждом сите и рассчитываются величины полных остатков R_δ по выражению

,

где - полный остаток на верхнем сите,

- сумма частных (фракционных) остатков на ситах с номерами (i) от 2 до n (n-порядковый номер в комплекте дна- δ=0).

В качестве примера рассмотрим рассев навески пыли весом 20 грамм на комплекте сит от 400 до 50мкм.

Размер ячейки сита δ в мкм	Величина остатка в граммах	Величина полного остатка R в граммах	Величина полного остатка R в %
400	0,1	0,1	0,5
315	0,9	1,0	5,0
200	2,5	3,5	17,5
125	3,5	7,0	35,0
90	3,0	10,0	50,0
50	4,5	14,5	72,5
0	5,5	20,0	100,0

В результате пыль делится на фракции по размеру.

На основании ситового анализа строится кривая фракционного состава.

Приблизительно фракционный состав описывается уравнением Розина-Раммлера:

,

где b, n – эмпирические коэффициенты; δ – размер частиц. n – коэффициент равномерности структуры готовой пыли. Для монофракции n=∞. В реальных размольных установках n=0,7-1,3.

Коэффициент равномерности структуры готовой пыли, (n) оказывает влияние на экономичность размола топлива и эффективность сжигания пыли. Чем больше n, тем меньше в данной пыли мелких (переизмельченных) и крупных (недомолотых) частиц. Поэтому сокращается расход энергии на размол, т.к. мощность, потребляемая мельницей пропорциональна удельной площади поверхности пыли, которая увеличивается при переизмельчении частицы. С другой стороны, полнота сгорания твердых частиц также зависит от размера. Механический недожог топлива q₄ определяется в основном присутствием крупных недомолотых частиц.

Величина n может быть определена на основании ситового анализа по полным остаткам двух размеров:

,

где , - полные остатки на ситах 90 и 200 мкм

В энергетике тонкость помола топлива оценивается (содержанием частиц крупнее 90 мкм).

Определение оптимальной тонкости помола проводится на основании технико-экономических расчетов, учитывающих стоимости топлива, металла, электроэнергии, реакционной способности топлива, оборудование и схему системы пылеприготовления.

Топливо	V^г, %	R90^опт, %
АШ	4	4÷8
Т	14	8÷10
Г; Д	>30	25÷30