Показники технічного аналізу вугілля – волога, зольність, сірка та теплота згоряння. Вугілля буре, кам'яне та антрацит
ГОСТ Р 51591-2000
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
ВУГЛІ БУРІ, КАМ'ЯНІ ТА АНТРАЦИТ
Загальні технічні вимоги
ДЕРЖСТАНДАРТ РОСІЇ
Москва
Передмова
1 РОЗРОБЛЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 179 «Тверде мінеральне паливо» (Комплексним науково-дослідним та проектно-конструкторським інститутом збагачення горючих копалин - ІОТТ) 2 ПРИЙНЯТИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ 10 квітня 2010 р. Постановою Держстандарту Росії від 20 ВПЕРШЕ
ГОСТ Р 51591-2000
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
ВУГЛІ БУРІ, КАМ'ЯНІ ТА АНТРАЦИТ
Загальнітехнічнівимоги
Brown coals, hard coals and anthracites. General technical requirements
Датавступу 2001-01-01
1 Область застосування
Цей стандарт поширюється на групу однорідної продукції - буре, кам'яне вугілля та антрацит, а також продукти їх збагачення та розсортування (далі - вугільна продукція) та встановлює показники якості, що характеризують безпеку продукції та підлягають обов'язковому включенню до документації, за якою виготовляється продукція.2 Нормативні посилання
У цьому стандарті використані посилання такі стандарти: ГОСТ 8606-93 (ІСО 334-92) Паливо тверде мінеральне. Визначення загальної сірки. Метод Ешка ГОСТ 9326-90 (ІСО 587-91) Паливо тверде мінеральне. Методи визначення хлору ГОСТ 10478-93 (ISO 601-81, ISO 2590-73) Паливо тверде. Методи визначення миш'яку ГОСТ 11022-95 (ІСО 1171-81) Паливо тверде мінеральне. Методи визначення зольності ГОСТ 25543-88 Вугілля буре, кам'яне та антрацити. Класифікація за генетичними та технологічними параметрами3 Технічні вимоги
3.1 Класифікація вугілля за генетичними та технологічними параметрами - за ГОСТ 25543. 3.2 Вугільну продукцію поділяють на збагачене вугілля розсортоване та не розсортоване (далі - збагачене вугілля), незбагачене посортоване вугілля, рядове вугілля, проміжний продукт (промпродукт), відсів та шлам. 3.3 Показники якості, що характеризують безпеку вугільної продукції, наведено у таблиці 1 . Норми за зазначеними показниками встановлюють у документах на конкретну продукцію окремих підприємств, але вони повинні перевищувати значень, передбачених цим стандартом. Таблиця 1|
Найменування показника |
Норма для продукції |
Метод випробування |
||
|
Збагачене вугілля |
Незбагачене посортоване вугілля |
Рядове вугілля, промпродукт, відсів, шлам |
||
| 1 Зольність A d ,%, не більше: | ГОСТ 11022 | |||
| - кам'яне вугілля | ||||
| - буре вугілля | ||||
| 2 Масова частка загальної сірки S d t , %, не більше | ГОСТ 8606 | |||
| 3 Масова частка хлору Cl d ,%, не більше | ГОСТ 9326 | |||
| 4 Масова частка миш'яку As d ,не більше | ГОСТ 10478 | |||
Викопне вугілля - тверда горюча органічна порода, що утворилася переважно з відмерлих рослин в результаті їх біохімічних, фізико-хімічних та фізичних змін. Основні компоненти: органічна речовина-носій горючих та інших технологічних властивостей вугілля, мінеральні включення та волога.
Зміна органічної речовини (ВВ) вугілля в надрах призводить до створення сполук, що забезпечують життєдіяльність рослинних організмів, перетворює ВВ на речовини стійкі у викопному стані.
Все різноманіття складу та властивостей вугілля обумовлено складом вихідного матеріалу та неоднаковим впливом комплексу геолого-генетичних факторів на особливості накопичення та подальшого перетворення вихідної біомаси.
Залежно від складу вихідної речовини вугілля поділяються на гумусові, гумусово-сапропелеві та сапропелеві.
Гумусове вугілля (гумоліти) утворилося переважно з продукту перетворення відмерлих вищих рослин: целюлози, лігніту, хеміцелюлози, протеїнів, жирів, смол. Продукти перетворення відмерлих нижчих рослин і найпростіших тварин в анаеробних умовах були основою для утворення сапропелевого вугілля ((пропролітів).) Якщо вміст целюлозно-лігнінового комплексу в вищих рослинахдосягає більше 80%, то в нижчих рослинах, наприклад водоростях, лігнін практично відсутній, а вміст целюлози вбирається у 20%. Переважаючі речовини у них - протеїни, жири, воски, смоли. Найбільшого поширення мають гумусові вугілля.
Залежно від характеру та ступеня перетвореності OB вугілля відповідно до прийнятого в Російської Федераціїтрадацією поділяються на три групи: бурий, кам'яний та антрацит.
Буре вугілля - вугілля низької стадії метаморфізму з показниками відображення бітриніту (гумініту) менше 0,6% за умови, що найвища теплота згоряння на вологий беззольний стан вугілля становить менше 24 МДж/кг. Розрізняють м'які та щільні різновиди бурого вугілля.
М'яке буре вугілля - землистий, листуватий, рідше масивний і щільний, матовий і напівматовий, палевого, бурого, коричневого кольору. Його вологість змінюється не більше 40-60%. вміст вуглецю в органічній речовині 63-73%.
Щільне буре вугілля - однорідне або смугасте, штрихувате напівматове і матове, напівблискуче і блискуче коричневого або чорного з коричневим відтінком кольору. У шматку вугілля часто має характерний раковистий, занозистий іноді рівний злам. У порівнянні з кам'яним буре вугілля має менш щільне додавання, містить в органічній речовині меншу кількість вуглецю, але більшу кількість кисню і характеризується високим виходом летких речовин. Вміст вологи коливається від 19 до 44,5%.
На повітрі буре вугілля швидко втрачає вільну вологу та розтріскується. У його ОВ переважають гумінові речовини з кислотними властивостями та високою гідрофільністю. При обробці лугами вихід гумінових кислот досягає 88% у м'яких і знижується до 2% – у найбільш щільних різновидах. При сухій перегонці без доступу повітря виділяється багато летких речовин (33-60%). Вихід первинного дьогтю змінюється від кількох до 25% і більше. Нижча теплота згоряння Q i r коливається від 7 до 17 МДж/кг, вища ( Q s daf ) - сухого беззольного палива досягає 29 МДж/кг. Колір риси на неглазурованій фарфоровій платівці коливається від бурого до чорного (щільні різновиди).
Кам'яне вугілляутворюється на середній стадії метаморфізму з показником відображення вітриніту від 0,4 до 2,59% за умови, що найвища теплота згоряння (на вологий беззольний стан вугілля) дорівнює або вище 24 МДж/кг, а вихід летких речовин (на сухий беззольний стан вугілля) ) дорівнює 8% і більше. У порівнянні з бурим кам'яним вугіллям характеризується більшим ступенем карбонізації (вміст вуглецю досягає 92%), як правило, відсутністю гумінових кислот. Вихід летких речовин коливається не більше 8-50%. Органічна речовина вугілля при нагріванні без доступу повітря більшою чи меншою мірою спікається. Властивість спікання – найважливішав оцінці придатності вугілля для коксу.
Антрацит відноситься до вугілля високої стадії метаморфізму з показником відображення вітриніту більше 2,59% за умови, що вихід летких речовин (на сухий беззольний стан вугілля) не менше 9%. При виході летких речовин менше 8% антрацитів відносять також вугілля з показником відображення вітриніту від 2,20 до 2,59% (класи 22-25). Антрацит - щільне вугілля сірувато-чорного або чорно-сірого кольору з металоподібним блиском, раковим зламом. Характеризується високою щільністю (1,42-1,8 г/см), низьким питомим електроопіром (10-3-10 Ом-м), високою мікротвердістю (300-1470 у.о.). Антрацит має низький вихід летких речовин: від 1,5 до 9,0%, внаслідок чого його полум'я порівняно бездимне. Він містить мало вологи, в елементному складі спостерігається знижений вміст кисню та водню.
Загальні геологічні запаси вугілля, які у вугленосних формаціях всіх геологічних систем, становлять близько 14000 млрд. т. Вони зосереджені у країнах (у млрд. т): Російської Федерації - 4731,9 (колишній СРСР - 6800), США - 3600, КНР – 1500, Австралії – 697, Канаді – 547, ФРН – 287, ПАР – 206, Великобританії – 189, Польщі – 174, Індії – 125.
2. Області застосування
Використовується в основному в енергетиці та для отримання коксу, меншою мірою - для газифікації та напівкоксування, отримання облагородженого палива (газу та рідких продуктів) для побутових потреб, на транспорті, у цегельному виробництві, випаленні вапна та інших областях.
У порівняно невеликих обсягах вугілля застосовується для спеціальних технологічних цілей: виробництва термоантрациту та термографіту, вуглеграфітових виробів, вуглеводневих адсорбентів, карбідів кремнію та кальцію, вуглелужних реагентів, гірського воску.
Напрямок використання різних технологічних марок, груп та підгруп наведено в табл. 1.
На вугілля припадає близько 35% світового споживання енергоресурсів. У 2007 р. в Росії близько 28% видобутого вугілля використовувалося з енергетичною метою, 22,8 - для виробництва коксу, 25,6 - в інших галузях промисловості, 23,8% - для побутових потреб.
Буре вугілля - не лише енергетичне паливо, а й цінна сировина для технологічної переробки. Буровугільний кокс використовується для заміни мсталургійного коксу при отриманні феросплавів, фосфору, карбіду кальцію. Велике значеннямають отримані на базі бурого вугілля гранульовані адсорбенти, напівкокс. Розроблено процеси гідрогенізації бурого вугілля, нові методи їх газифікації та виробництва хімічних продуктів. Буре вугілля технологічної групи 1Б - сировина для отримання гірського воску, що використовується в паперовій, текстильній, шкіряній, деревообробній промисловості, дорожньому будівництві.
Таблиця 1.
Напрямок використання упей різних технологічних марок, груп та підгруп
|
Напрямок використання |
Марки, групи та підгрупи |
|
1. Технологічне | |
|
1.1. Шарове коксування |
Усі групи та підгрупи марок: ДГ, Г, ГЖО, ГЖ, Ж, КЖ, К, КО, КСН, КС, ОС, ТС, СС |
|
1.2. Спеціальні процеси підготовки до коксування |
Усі вугілля, що використовуються для шарового коксування, а також марки Т і Д (підгрупа ДВ) |
|
1.3. Виробництво генераторного газу в газогенераторах стаціонарного типу: | |
|
змішаного газу |
Марки КС, СС, групи: ЗБ, 1ГЖО, підгрупи – ДГФ, ТСВ, 1ТВ |
|
водяного газу |
Група 2Т, а також антрацити |
|
1.4. Виробництво синтетичного рідкого палива |
Марка ГЖ, групи: 1Б, 2Г, підгрупи – 2БВ, ЗБВ, ДВ, ДГВ, 1ГВ |
|
1.5. Напівкоксування |
Марка ДГ, групи: 1Б, 1Г, підгрупи - 2БВ, ЗБВ, ДВ |
|
1.6. Виробництво вуглецевого наповнювача (термоантрациту) для електродних виробів та ливарного коксу |
Групи 2Л, ЗА, підгрупи - 2ТФ та 1АФ |
|
1.7. Виробництво карбіду кальцію, електрокорунду |
Усі антрацити, а також підгрупа 2ТФ |
|
2. Енергетичне | |
|
2.1. Пилоподібне та шарове спалювання у стаціонарних котельних установках |
Вага буре вугілля і атрацити. а також кам'яне вугілля, що не використовується для коксування. Для факельно-шарового спалювання антрацити не використовуються. |
|
2.2. Спалювання у відбивних печах |
Марка ДГ, i руппи - 1Г, 1СС, 2СС |
|
2.3. Спалювання в рухомих теплоустановках та використання для комунальних та побутових потреб |
Марки Д, ДГ, Г, СС, Т, А, бурі вугілля, антрацити та кам'яне вугілля, що не використовуються для коксування. |
|
3. Виробництво будівельних матеріалів | |
|
3.1. Вапно |
Марки Д, ДГ, СС, А, групи 2Б та ЗБ; марки ГЖ, К і групи 2Г, 2Ж, що не використовуються для коксування. |
|
3.2. Цемент |
Марки Б, ДГ, СС, ТС, Т, Л, підгрупа ДВ і марки КС, КСН, групи 27, 1ГЖО, що не використовуються для коксування. |
|
3.3. Цегла |
Вугілля, що не використовується для коксування |
|
4. Інші виробництва | |
|
4.1. Вуглецеві адсорбенти |
Підгрупи: ДВ, 1ГВ, 1ГЖОВ, 2ГЖОВ |
|
4.2. Активне вугілля |
Група ЗСС, підгрупа 2ТФ |
|
4.3. Агломерація руд |
Підгрупи: 2ТФ, 1АВ, 1АФ, 2АВ, ЗАВ |
Напівокси бурого вугілля застосовуються як наповнювачі пластмас, різних композиційних матеріалів, як сорбенти, іоннообмінники, каталізатори. З вугілля технологічних груп 2Б та ЗБ отримують термовугілля.
Більше 80% кам'яновугільного коксу йде для виплавки чавуну. Інші продукти коксування, газ, смола використовуються в хімічній промисловості (35%), кольорової металургії (30%), сільському господарстві(23%), будівельної промисловості, залізничному транспорті, дорожньому будівництві (12%). З продуктів коксування одержують близько 190 найменувань хімічних речовин. Близько 90% волокна, що виготовляється, 60 - пластмас, 30 - синтетичного каучуку виробляється на основі сполук, одержуваних при переробці кам'яного вугілля. Коксохімічна промисловість - основний постачальник бензолу, толуолу, ксилолу, висококиплячих ароматичних, циклічних, азот- і сірковмісних сполук, фенолів, ненасичених сполук, нафталіну, антрацену.
Кам'яновугільний пек застосовується для одержання пекового коксу, який використовується як складова частина електродів у алюмінієвій промисловості, а також у виробництві вуглецевих волокон, технічного вуглецю.
Висока електропровідність, порівняльна стійкість до процесів окислення, підвищена стійкість до дії агресивних середовищ та стирання визначають широкий діапазон використання антрациту у різних галузях. Він є високосортним паливом, а також вихідною сировиною для отримання термоантрациту, термографіту, карбонізаторів, карбюризаторів, карбідів кальцію та кремнію, електродів для металургійної промисловості, вуглецевих адсорбентів, колоїдно-графітових препаратів.
3. Склад вугілля
Основні складові вугілля - це органічні компоненти та мінеральні включення. Органічні компоненти, що розрізняються під мікроскопом, з характерними морфологічними ознаками, кольором та показником відображення називаються мікрокомпоненти (мацерали).На відміну від мінералів вони не мають характерної кристалічної форми та постійного хімічного складу. Хімічні та фізичні властивостімікрокомпонентів змінюються у процесі вуглефікації.
Виділяють чотири групи мікрокомпонентів: вітриніга, семівітриніту, інертиніту та ліптініту.
Мікрокомпоненти групи вітринітухарактеризуються переважно рівною поверхнею, сірим кольором різних відтінків у відбитому світлі, слабо вираженим мікрорельєфом та здатністю при певному ступені вуглефікації переходити в пластичний стан. Показник відображення коливається від 04 до 45%. Мікротвердість залежно від вуглефікації та генетичних факторів знаходиться в межах від 200 до 350 МПа.
Мікрокомпоненти групи семівітринітуз фізичних та хімічним властивостямзаймають проміжне положення між мікрокомпонентами груп вітрипіту та інертиніту. Вони характеризуються біло-сірим кольором різних відтінків у відбитому світлі, відсутністю мікрорельєфу. Їхній показник відображення завжди перевищує значення показника відображення вітриніту. Мікротвердість коливається не більше від 250 до 420 МПа. У процесах коксування мікрокомпоненти цієї групи нс переходять у пластичний стан, але здатні розм'якшуватися.
Мікрокомпоненти групи інертинітухарактеризуються високим показником відбиття, різко вираженим мікрорельєфом. Колір змінюється від білого до жовтого. Мікротвердість коливається від 500 до 2300 МПа. Мікрокомпоненти цієї групи не переходять у пластичний стан та не спікаються.
Мікрокомпоненти групи ліптинітурозрізняються між собою за морфологічними ознаками. Колір ліптиніту змінюється від темно-коричневого, чорного до темно-сірого та сірого. Показник відображення цієї групи найнижчий: від 0,21 до 1,59%. Мнкротвердість коливається від 80 до 250 МПа. При коксуванні мікрокомоненти цієї групи утворюють рухомішу пластичну масу в порівнянні з вітринітом.
Мінеральні включення у вугіллі - глинисті мінерали, сульфіди заліза, карбонати, оксиди кремнію та інші.
Глинисті мінерали в середньому становлять приблизно 60-80% від загальної кількості мінеральних речовин, що асоціюють з вугіллям. Найчастіше вони представлені іллітом, серицитом, монт-морилонітом, каолінітом. Рідше відзначається галуазит.
Глинисті мінерали складені із часток розмірами до 100 мкм. Зустрічаються у вигляді лінз, прошарків або тонко розсіяних частинок у вітриніті. Нерідко виконують порожнини в компонентах з ботанічною структурою або заміщають окремі ділянки. У вугільних пластах іноді містяться прошарки тонштейнів, у яких головним породоутворюючим мінералом є каолініт.
З сульфідів заліза найбільш характерними є пірит, марказит і мельниковит. Форма їх перебування у пластах різна і визначається умовами освіти. Сингенетичні утворення зустрічаються у вигляді окремих зерен, псевдоморфозів по рослинних залишках, конкрецій, прошарків. Епігенетичні сульфіди, як правило, виконують тріщини.
Карбонати представлені кальцитом, сидеритом, доломітом, анкеритом. Кальцит часто утворює тонкі прошарки або заповнює тріщини у вугіллі. Сидерит зустрічається у вигляді округлих чи овальних утворень (оолітів) або заповнює порожнини рослинних фрагментів.
Оксиди кремнію представлені у вугіллі кварцем, халцедоном, опалом та іншими мінералами.
Кварц зустрічається у вигляді невеликих прошарків, округлих та yi ловуватих зерен, іноді утворює досить великі лінзи. Халцедон зустрічається порівняно рідше, зазвичай разом із кварцем. У зонах вивітрювання вугілля деяких басейнів відзначається гіпс, що заповнює тріщини, рідше – у вигляді конкрецій.
Інші мінеральні включення представляють переважно гідрооксиди заліза, фосфати, польові шпати, солі.
4. Використання вугілля в енергетиці.
Для спалювання можуть застосовуватися вугілля всіх марок та сортів. Основні показники якості енергетичного вугілля - робоча та гігроскопічна волога, зольність, вихід летких речовин, вміст сірки, ситовий склад, нижча теплота згоряння робочого палива, склад та плавність золи. Для шарового спалювання регламентуються також показники механічної міцності та термічної стійкості вугілля, для пиловугільного – розмолоздатності.
Вимоги промисловості до енергетичного вугілля регламентовані державними стандартами, що обмежують граничну вологість, зольність, розмір шматків, вміст породи
Шарове спалюванняпред'являє найжорсткіші вимоги до палива. Найважливіші характеристики - ситовий склад, спекаемость, зольність, вихід летких речовин, реакційна здатність та термічна здатність палива. Зміст у вугіллі як дрібниць, так і великих шматків - небажаний. Для стандартних шарових топок найбільш застосовні шматки палива таких розмірів: 6-12 мм (буре вугілля), 12-25 та 25-50 мм (кам'яне вугілля).
Факельно-шарове спалюванняпред'являє менш жорсткі вимоги до ситового складу палива. Для топок цього типу поставляються відсіви, рядове вугілля та вугілля розміром 0-25, 0-50 мм.
Пилокутний спосіб спалювання- основний у великій енергетиці та дозволяє спалювати паливо із зольністю до 45% та у вологістю до 55%. Паливо при пиловугільному спалюванні попередньо розмелюється та підсушується (для високовологого вугілля). Підвищені вимоги до стабільності складу вугілля, складу та властивостей золи, розмолоздатності палива.
Жорсткі вимоги щодо вивченості складу та властивостей золи пред'являються до вугілля з легкоплавкими золами, що спалюються в топках з рідким шлаковидаленням. Для пилоподібного спалювання поставляються рядове вугілля, промпродукти та відсіви всіх марок, не придатні для коксування та інших спеціальних цілей. Обмежується величина сірчистості вугілля. Можливості використання високосірчистого вугілля в основному лімітуються вмістом шкідливих газів та зольності, витратою палива, висотою димових труб, можливістю виділення санітарно-захисних зон.
Вугілля для цементних печей.Вимоги до вугілля, призначених для цементних печей, нормують вміст золи, вологи, вихід летких речовин, товщину пластичного шару, теплоту згоряння, кусковатість, вміст дрібниці та мінеральних домішок.
Вугілля для вапняних печей.Вимоги до цих вугіллям передбачають обмеження по зольності, волозі, кусчастості, змісту дрібниці, марочному складу.
Вугілля для випалу цегли.У вугіллі для цегляного виробництва нормуються зольність, волога, товщина пластичного шару, теплота згоряння, вихід летких, шматкованість, вміст дрібниці та мінеральних домішок.
Вугілля для комунальних потреб.Вимоги до цього вугілля визначають марочний склад та групи вугілля, вихід летких речовин, товщину пластичного шару, теплоту згоряння, вологість, кусковатість, вміст дрібниці та мінеральних домішок.
5. Випробування якості вугілля
Всі показники складу та властивостей вугілля та їх якісні характеристики мають умовні позначення у вигляді буквених символів та індексів.
Аналізовані стани вугілля: робочий (г), аналітичний (а), сухий (d).
Умовні стани вугілля: сухий бззольний (daf), вологий беззольний (af), органічної маси (о).
Усі властивості та параметри, що характеризують якість вугілля, визначаються відповідно до нормативно-методичних документів, перелік яких наведено у додатку.
У кожному робочому пласті макроскопічно виділяються літотипи вугілля і визначається усереднений мікрокомнонентний вміст виділених літотипів і пласта в цілому.
Гранулометричний склад- кількісна характеристика вугілля за розміром шматків - нормується всім видів використання. Поділ вугілля на класи крупності здійснюється шляхом його сортування (гуркотіння) на ситах з отворами відповідних розмірів.
Механічна міцністьвугілля вивчається за двома параметрами: здатність вугілля зберігати розміри шматків при ударі та при стиранні. Вона необхідна при використанні вугілля для газифікації, одержанні термоантрацитів, в електродній та ливарній свавіллях.
Термічна міцністьвугілля характеризується механічною міцністю в шматках після термічної обробки. Вона досліджується у вугіллі, призначеному для спалювання в топках транспортних засобів, напівкоксування, гідрування та отримання ливарних електродних тсрмоантрацигів.
Електричні властивостіслужать з метою оцінки стадій метаморфізму: вугілля на низьких стадіях є діелектриками, на середніх - напівпровідниками, на високих (антрацити) - провідниками.
Щільність вугілляхарактеризує його пористість. У природному стані витягнуте з надр вугілля зазвичай має численні тріщини і включає пори (порожнечі) різної форми та розмірів. Розрізняють дійсну (d r) і здається (d a), закриту та відкриту пористість.
Елементний аналізвключає визначення вмісту в органічній масі наступних основних елементів: вуглецю, водню, азоту, кисню і органічної сірки. Оскільки вуглець, водень і кисень містяться в мінеральній частині вугілля, входять до складу карбонатів, оксидів, а також містяться в гідратній воді силікатів, розрізняють відповідно вміст цих елементів: загальне (c t , H t , o t), в органічній масі (c o , H o , o o) та в мінеральній частині вугілля (Cm, Hm, Om) .
Технічний аналізпоєднує визначення основних показників якості вугілля, передбачених вимогами нормативних документів всім видів їх використання. До показників якості вугілля відносяться: вологість, зольність, вміст сірки, фосфору, вихід летких речовин, теплота згоряння. У випадках, коли напрям використання вугілля конкретного родовища визначено достатньою мірою, проводиться скорочений технічний аналіз, що включає визначення тільки зольності вугілля, вологості та виходу летких речовин.
Зольністьє відношенням (в %) маси неорганічного залишку (золи), одержуваної після повної згоряння вугілля, до маси досліджуваної проби вугілля. Основні компоненти – оксиди Si, Al, Fe, Са, Mg, Na, До , підпорядковане значення мають оксиди Ti, Р, Мn . Вихід та склад золи залежать від природи вугілля, умов його спалювання (передусім від швидкості озолення та кінцевої температури прожарювання). За складом золи вугілля поділяються на крем'янисті ( SiO 2 40-70%), глиноземні ( А 2 O 3 30-45%), залізисті ( Fе 2 Про 3 > 20%), вапняні ( СаО - 20-40%).
Вологість поділяється на поверхневу (волога змочування), максимальну ( W max вологоємність вугілля, властива його хімічній природі, петрографічному складу, ступеня yглефікації), повітряно-сухого вугілля (представлена адсорбційно пов'язаною водою і характеризує пористість і гідрофільні властивості поверхні частинок вугілля) і загальна (сумарна величина зовнішньої вологи і вологи).
Сірчистість вугілля.Масова частка загальної сірки (St d) у вугіллі коливається в широких межах. За цією величиною вугілля поділяються на низькосірчисті (до 1,5%), середньосірчисті (1,5-2,5%). сірчисті (2,5-4%) та високосірчисті (понад 4%). Сірка входить до складу органічної речовини, мінеральної частини вугілля, іноді присутня як елементарна. Вирізняють такі різновиди сірки: органічну (S o), сульфідну (S s), сульфатну (S SO4).
Вихід летких речовин (V) оцінюється при надяганні вугілля без доступу повітря по рознесення розкладання на газо- і пароподібні продукти і твердий нелеткий складок. Ccтав летких продуктів являє собою первинний дьоготь (для бурого вугілля) або кам'яновугільну смолу (для кам'яного вугілля). Вони складаються з газів (ЗІ, СО 2 , H 2 , CH 2) і летких вуглеводнів та їх похідних, а також води.
Теплота згоряння вугілля (Q) використовується для зіставлення теплотехнічних властивостей вугілля різних родовищ, марок між собою та іншими видами палива. Визначення теплоти згоряння проводиться виміром кількості тепла, що виділяється одиницею маси вугілля при повному згорянні його в калориметричній бомбі в середі стисненого кисню в стандартних умовах. Відповідними перерахунками величини теплот згоряння набувають значення вищої теплоти згоряння (Q s) з виключенням тепла, отриманого за рахунок кислотоутворення, та нижчою (Q i) теплоти згоряння з додатковим винятком тепла, одержаною за рахунок випаровування води.
Термічні властивості вугілля характеризуються спекальністю і коксівністю.
Спікання- властивість вугілля при нагріванні без доступу повітря переходити в пластичний стан з утворенням пов'язаного нелетучого залишку. Властивість вугілля спікати інертний матеріал з утворенням такого залишку називається здатністю, що спікає. При нагріванні вугілля певного петрографічного складу та ступеня вуглефікації вище 300°С без доступу повітря з них виділяються напогазові та рідкі продукти. При температурі 500-550°С маса твердне, утворюється твердий залишок, що спекся - напівкокс. При подальшому збільшенні температури (до 1000 С і більше) у напівкоксі знижується вміст кисню, водню, сірки, зростає вміст вуглецю. Напівкокс переходить у кокс. Спікання мають кам'яне вугілля II-V стадій метаморфізму, певного петрографічного складу.
Коксованість- властивість подрібненого вугілля спекатися з подальшим утворенням коксу із встановленою крупністю та міцністю шматків. Вивчається прямими (лабораторне, ящикове та напівзаводське коксування) та непрямими методами.
Груповий аналізнайчастіше використовується з метою оцінки якості бурого вугілля, у яких під час обробки розчинниками чи хімічними реагентами частина органічної маси вугілля перетворюється на розчини і деякі одержувані з екстрактів речовини (бітуми, гумінові кислоти) застосовують у різних галузях народного господарства. Бітуми, що витягуються з легкого бурого вугілля органічними розчинниками (бензолом, бензином та ін) представлені в основному восками і смолами. Мінімальний вміст бітуму, що містить віск, у бурому вугіллі, що використовується в промисловості, становить 7%. Гумінові кислоти вугілля - суміш кислих високомолекулярних аморфних темнозабарвлених органічних речовин з високим ступенем окисленості та гідрофільністю, що витягуються з вугілля водними лужними розчинами. Вихід гумінових кислот з бурого та окисленого кам'яного вугілля коливається від нуля до 100% органічної маси.
Мікроелементиу вугіллі знаходяться як в органічній, так і в мінеральній масі. Вони представлені сполуками кольорових металів, рідкісних та розсіяних елементів, сумарна концентрація яких зазвичай не перевищує 1% сухої маси вугілля.
Найбільше практичне значення для вилучення мають уран та германій. Крім того, принагідно можуть вилучатися галій, ванадій та інші.
Для визначення вмісту у вугіллі «малих» елементів використовуються спектральний, спектрофотометричний, активаційний та атомно-абсорбційний методи.
Програми
Класифікація вугілля за розміром шматків(ГОСТ 19242-73)
|
Класи |
Межі крупності шматків |
||
|
нижній |
верхній |
||
|
Сортові |
|||
|
Великий (кулак) | |||
|
Поєднані та відсіви |
|||
|
Великий із плитним | |||
|
Горіх з великим | |||
|
Дрібний з горіхом | |||
|
Насіння з дрібним | |||
|
Насіння зі штибом | |||
|
Дрібний з насінням та штибом | |||
|
Горіх з дрібним, насінням та штибом | |||
Термобаричні умови Земних надрщо привели до утворення вугілля тих чи інших марок
|
Марка вугілля |
Індекс |
Стадія метаморфізму |
Основні параметри |
||
|
Глибина занурення, (М) |
Температура, (°С) |
Тиск, (атм.) |
|||
|
Бурі (Б): |
|||||
|
I - я група | |||||
|
2-я група | |||||
|
3-я група | |||||
|
Кам'яні: |
|||||
|
Довгополум'яні | |||||
|
Коксові | |||||
|
Отощено-спекуючі | |||||
|
Антрацити | |||||
Гірська справа. ГОСТ Р 51591-2000 - Вугілля буре, кам'яне та антрацит. Загальні вимоги. ГКС: Гірська справа та корисні копалини, Вугілля. ГОСТи. Вугілля буре, кам'яне та антрацит. Загальні технічні. class=text>
ГОСТ Р 51591-2000
Вугілля буре, кам'яне та антрацит. Загальні технічні вимоги
ГОСТ Р 51591-2000
Група А13
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
ВУГЛІ БУРІ, КАМ'ЯНІ ТА АНТРАЦИТ
Загальні технічні вимоги
Brown coals, hard coals and anthracites.
General technical requirements
ГКС 75.160.10*
ОКП 03 2200
_____________________
* У покажчику "Національні стандарти" 2004 рік - ГКС 75.160.10 та 73.040. -
Примітка.
Дата запровадження 2001-01-01
Передмова
1 РОЗРОБЛЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 179 "Тверде мінеральне паливо" (Комплексним науково-дослідним та проектно-конструкторським інститутом збагачення горючих копалин - ІОТТ)
2 ПРИЙНЯТИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Держстандарту Росії від 21 квітня 2000 р. N 116-ст
1 Область застосування
1 Область застосування
Цей стандарт поширюється на групу однорідної продукції - буре, кам'яне вугілля та антрацит, а також продукти їх збагачення та розсортування (далі - вугільна продукція) та встановлює показники якості, що характеризують безпеку продукції та підлягають обов'язковому включенню до документації, за якою виготовляється продукція.
2 Нормативні посилання
У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:
ГОСТ 8606-93 (ІСО 334-92) Паливо тверде мінеральне. Визначення загальної сірки. Метод Ешка
ГОСТ 9326-90 (ІСО 587-91) Паливо тверде мінеральне. Методи визначення хлору
ГОСТ 10478-93 (ІСО 601-81, ІСО 2590-73) Паливо тверде. Методи визначення миш'яку
ГОСТ 11022-95 (ІСО 1171-81) Паливо тверде мінеральне. Методи визначення зольності
ГОСТ 25543-88 Вугілля буре, кам'яне та антрацити. Класифікація за генетичними та технологічними параметрами
3 Технічні вимоги
3.1 Класифікація вугілля за генетичними та технологічними параметрами - за ГОСТ 25543.
3.2 Вугільну продукцію поділяють на збагачене вугілля розсортоване та нерозсортоване (далі - збагачене вугілля), незбагачене розсортоване вугілля, рядове вугілля, проміжний продукт (промпродукт), відсів та шлам.
3.3 Показники якості, що характеризують безпеку вугільної продукції, наведено в таблиці 1. Норми за вказаними показниками встановлюють у документах на конкретну продукцію окремих підприємств, але вони не повинні перевищувати значень, передбачених цим стандартом.
Таблиця 1
| Найменування показника | Норма для продукції | Метод випробування |
||
| Збагачений | Незбагачений розсортований | Рядове вугілля, промпродукт, | ||
| 1 Зольність,%, не більше: | ГОСТ 11022 |
|||
| Кам'яне вугілля та антрацит | ||||
| Буре вугілля | ||||
| 2 Масова частка загальної сірки, %, не більше | ГОСТ 8606 |
|||
| 3 Масова частка хлору, %, не більше | ГОСТ 9326 |
|||
| 4 Масова частка миш'яку, не більше | ||||
3.4 Методи випробувань, зазначені в таблиці 1, є арбітражними та підлягають включенню до документації, що регламентує якість вугільної продукції.
Допускається застосовувати інші методи випробувань, які не поступаються за точністю, зазначеними в таблиці 1.
ГОСТ Р 51591-2000
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
ВУГЛІ БУРІ, КАМ'ЯНІ ТА АНТРАЦИТ
Загальні технічні вимоги
ДЕРЖСТАНДАРТ РОСІЇ
Москва
Передмова
1 РОЗРОБЛЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 179 «Тверде мінеральне паливо» (Комплексним науково-дослідним та проектно-конструкторським інститутом збагачення горючих копалин - ІОТТ)
2 ПРИЙНЯТИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Держстандарту Росії від 21 квітня 2000 р. № 116-ст
3 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ
ГОСТ Р 51591-2000
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
ВУГЛІ БУРІ, КАМ'ЯНІ ТА АНТРАЦИТ
Загальнітехнічнівимоги
Brown coals, hard coals and anthracites. General technical requirements
Датавступу 2001-01-01
1 Область застосування
Цей стандарт поширюється на групу однорідної продукції - буре, кам'яне вугілля та антрацит, а також продукти їх збагачення та розсортування (далі - вугільна продукція) та встановлює показники якості, що характеризують безпеку продукції та підлягають обов'язковому включенню до документації, за якою виготовляється продукція.
2 Нормативні посилання
У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:
ГОСТ 8606-93 (ІСО 334-92) Паливо тверде мінеральне. Визначення загальної сірки. Метод Ешка
ГОСТ 9326-90 (ІСО 587-91) Паливо тверде мінеральне. Методи визначення хлору
ГОСТ 10478-93 (ІСО 601-81, ІСО 2590-73) Паливо тверде. Методи визначення миш'яку
ГОСТ 11022-95 (ІСО 1171-81) Паливо тверде мінеральне. Методи визначення зольності
ГОСТ 25543-88 Вугілля буре, кам'яне та антрацити. Класифікація за генетичними та технологічними параметрами
3 Технічні вимоги
3.1 Класифікація вугілля за генетичними та технологічними параметрами - заГОСТ 25543.
3.2 Вугільну продукцію поділяють на збагачене вугілля розсортоване і не розсортоване (далі - збагачене вугілля), незбагачене розсортоване вугілля, рядове вугілля, проміжний продукт (промпродукт), відсів та шлам.
3.3 Показники якості, що характеризують безпеку вугільної продукції, наведено у таблиці . Норми за зазначеними показниками встановлюють у документах на конкретну продукцію окремих підприємств, але вони повинні перевищувати значень, передбачених цим стандартом.
Таблиця 1
|
Норма для продукції |
Метод випробування |
|||
|
Збагачене вугілля |
Незбагачене посортоване вугілля |
Рядове вугілля, промпродукт, відсів, шлам |
||
|
1 Зольність A d ,%, не більше: |
ГОСТ 11022 |
|||
|
Кам'яне вугілля |
29,00 |
38,00 |
45,00 |
|
|
Буре вугілля |
34,00 |
38,00 |
45,00 |
|
|
2 Масова частка загальної сірки S d t, %, не більше |
2,80 |
3,00 |
За допомогою технічного аналізу визначають у вугіллі та горючих сланцях зольність, вміст вологи, сірки та фосфору, вихід летючих речовин на горючу масу, теплоту згоряння та характеристику нелетючого твердого залишку. Усі аналізи проводять за аналітичними пробами вугілля та сланцю, а вміст вологи в робочому паливі – за лабораторними пробами. Перерахунок елементарного складу, виходу летких речовин та теплоти згоряння для вугілля (крім сланців) при переході на іншу масу проводиться за співвідношеннями згідно з формулами. При перерахуванні елементарного складу та теплоти згоряння сланцю зольність А повинна бути замінена на A+C02 для відповідної маси сланцю. ВОЛОГАПри аналізі вугілля розрізняють такі види вологи:
Волога робочого палива підрозділяється на внутрішню вологу, рівну гігроскопічній (Wгі), і зовнішню вологу (Wзовнішн), що визначається як різниця Wзовнішн = Wp-Wг,%. Внутрішня гігроскопічна волога (Wгі) залежить від відносної вологості та температури навколишнього повітря та адсорбційної здатності вугілля. Вологість і зольність, що становлять баласт Бр = Wp+Aр палива, особливо зовнішня волога, погіршують якість вугілля, зменшують сипкість, ускладнюють класифікацію та транспортування та викликають змерзання вугілля в зимовий час. Вугілля з підвищеним вмістом вологи непридатне до тривалого зберігання, оскільки волога сприяє самонагріванню та самозайманню. У зв'язку з цими технічними умовами та стандартами на вугіллі за видами споживання встановлено граничні (шлюбні) норми вмісту вологи для окремих марок та сортів вугілля. Худі вугілля, напівантрацит та антрацит – менш вологі, буре вугілля – більш вологі. Вміст вологи у вугіллі та горючих сланцях визначають за ГОСТ 11014-2001. Сутність методу визначення вмісту вологи полягає у висушуванні навішування проби палива в сушильній шафі при температурі 105-110 °С до постійної маси та обчисленні втрати маси взятої навішування у відсотках. Визначення вмісту вологи прискореним методом проводиться у разі ГОСТ 11014-2001. Сутність прискореного методу визначення вмісту вологи полягає у висушуванні навішування палива в сушильній шафі при температурі, що підвищується протягом 5 хв від 130 до 150 °С для аналітичної проби і протягом 20 хв – для лабораторної, та у обчисленні втрати маси взятої навішування палива . Розбіжності між результатами двох паралельних визначень вмісту вологи за вказаним ГОСТом не повинні перевищувати допустимих значень. ЗОЛЬНІСТЬВугілля завжди містить негорючі мінеральні домішки, до складу яких входять карбонати кальцію СаСОз, магнію MgC03, гіпс CaS04-2H20, колчедан FeS2, рідкісні елементи. При спалюванні вугілля незгоріла частина мінеральних домішок утворює золу, яка в залежності від її складу, може бути тугоплавкою або легкоплавкою, сипучою або сплавленою. Мінеральні домішки погіршують якість вугілля, зменшують теплоту згоряння, завантажують транспорт перевезенням зайвого баласту, підвищують витрату вугілля на одиницю виробленої продукції, ускладнюють умови використання та погіршують якість коксу. Мінеральні домішки не завжди є баластом, іноді вони містять рідкісні елементи в кількостях, що дозволяють їх промислове використання. Крім того, шлак може бути використаний для виробництва цементу та інших будівельних матеріалів. Зольність вугілля визначають за ГОСТ 11022-95. Сутність методу полягає в озоленіі навішування палива в муфелі та прожарюванні зольного залишку до постійної маси при температурі 800-825 °С для вугілля та 850-875 °С для горючих сланців та визначенні маси зольного залишку у відсотках до маси навішування палива. Зольність, отримана в результаті аналізу аналітичної проби, перераховується на зольність абсолютно сухому паливі Ас. Зольність робочого палива Ар у відсотках обчислюють за такою формулою: Ар = Ас (100-Wр) / 100 Визначення зольності прискореним методом проводиться у разі ГОСТ 11022-95. Його сутність полягає в озоленіі навішування вугілля в муфелі, нагрітому до температури 850-875±25°С, та визначенні маси зольного залишку у відсотках до маси навішування. Розбіжності між результатами визначення зольності Лс за дублікатами однієї лабораторної проби в різних лабораторіях за вказаними ГОСТами не повинні перевищувати: для палива із зольністю:
Технічними умовами та ГОСТами встановлюються середні та граничні (шлюбні) норми зольності для різних марок та класів вугілля по окремих шахтах, розрізах та збагачувальних фабриках. СІРАЗагальна сірка, що міститься у вугіллі, складається з колчеданної Sк, сульфатної Sc, і органічної Sо сірки. Колчедана сірка зустрічається у вугіллі у вигляді окремих зерен та великих шматків мінералів піриту та марказиту. При вивітрюванні вугілля в шахтах, розрізах та на поверхні колчедан окислюється та утворює сульфати. Сульфатна сірка міститься у вугіллі, головним чином у вигляді сульфатів заліза FeS04 та кальцію CaS04. Вміст сірки у вугіллі зазвичай не перевищує 0,1-0,2%. При спалюванні сульфатна сірка перетворюється на золу, а при коксуванні вугілля – в кокс. Органічна сірка входить до складу органічної маси вугілля. Зміст загальної сірки та її різновидної паливі визначають за ГОСТ 8606-93. Сірка міститься у всіх видах твердого палива, причому вміст загальної сірки у вугіллі коливається переважно від 0,2 до 10%. Сірка – небажана і навіть шкідлива частина палива. При спалюванні вугілля вона виділяється у вигляді SO2, забруднюючи та отруюючи довкілляі кородуючи металеві поверхні, зменшує теплоту згоряння палив, а при коксуванні переходить, погіршуючи його властивості та якість металу. Вибір шляхів використання вугілля часто залежить від вмісту в них загальної сірки. Саме тому загальна сірка – найважливіший показник якості вугілля. Зміст загальної сірки визначають спалюванням навішування палива з сумішшю окису магнію і вуглекислого натрію (суміш Ешка), розчиненням сульфатів, що утворилися, осадженням сульфат-іону у вигляді сірчанокислого барію, визначенням маси останнього і перерахуванням його на масу сірки. Вміст сульфатної сірки визначають розчиненням сульфатів, що містяться в паливі, дистильованій воді, осадженням сульфат-іону у вигляді сірчанокислого барію, визначенням маси останнього і перерахуванням його на масу сірки. Вміст колчеданної сірки визначають обробкою проби палива розведеною азотною кислотою і розчиненням у ній сульфатів, що утворилися при окисленні колчедану азотною кислотою з подальшим осадженням сульфат-іону у вигляді сірчанокислого барію, визначенням маси останнього та перерахуванням його на масу сірки. Вміст колчеданної сірки визначається по різниці між вмістом сірки, що витягується з палива азотною кислотою, і водою. Розбіжності між результатами двох паралельних визначень вмісту сірки в одній лабораторії не повинні перевищувати: для вугілля із вмістом сірки до 2% – 0,05%, понад 2% – 0,1%. Розбіжності між результатами визначення вмісту сірки за дублікатами однієї лабораторної проби в різних лабораторіях не повинні перевищувати: для вугілля із вмістом сірки до 2% – 0,1%, понад 2% – 0,2%. Зміст сірки прискореним методом визначають за ГОСТ 2059-54. Сутність цього методу полягає в спалюванні неваги вугілля в струмені кисню або повітря при температурі 1150±50 °С, уловлюванні сірчистих сполук, що утворилися, розчином перекису водню і визначенні обсягу отриманої в розчині сірчаної кислоти титруванням її розчином їдкого калі. Розбіжності між результатами двох паралельних визначень вмісту сірки однієї проби для однієї лабораторії не повинні перевищувати 0,1%, для різних лабораторій – 0,2%. ФОСФОРМіститься у вугіллі в незначних кількостях – 0,003-0,05% і є шкідливою домішкою, оскільки при коксуванні переходить у кокс, та якщо з коксу – в метал, надаючи йому крихкість. У донецькому вугіллі вміст фосфору коливається в межах 0,003-0,04%, у кузнецькому та карагандинському – 0,01-0,05%. Фосфор визначається об'ємним або фотоколориметричним методом згідно з ГОСТ 1932-93. Об'ємний метод полягає в окисленні фосфору, що міститься в пробі вугілля, в ортофосфорну кислоту з подальшим осадженням фосфору у вигляді фосфорномо-лібденовокислого амонію, розчиненні останнього в надлишку титрованого розчину чи , Витраченого для розчинення осаду. Фотоколориметричний метод полягає в спалюванні навішування вугілля з сумішшю окису магнію і вуглекислого натрію (суміш Ешка), розчиненні маси, що спеклася в кислоті, видаленні кремнієвої кислоти з розчину і фотоколориметричному визначенні фосфору у фільтраті. Розбіжності між результатами двох паралельних визначень вмісту фосфору не повинні перевищувати:
Обчислення вмісту фосфору виробляють абсолютно суху масу вугілля. ЛЕТУЧІ РЕЧОВИНИПри нагріванні вугілля без доступу повітря утворюються тверді та газоподібні продукти. Вихід летких речовин одна із основних показників для класифікації вугілля за марками і від ступеня метаморфізму вугілля. З переходом до більш метаморфізованого вугілля вихід летких речовин зменшується. Так, вихід летких речовин на горючу масу Vг для бурого вугілля коливається від 28 до 67%, для кам'яного вугілля – від 8 до 55% та для антрациту – від 2 до 9%. Вихід летких речовин для кам'яного та бурого вугілля визначається за ГОСТ 6382-65 за ваговим методом, а для антрациту та напівантрациту Донецького басейну – за ГОСТ 7303-2001 за ваговим методом, а для антрациту та напівантрациту Донецького басейну – за ГОСТ 7303-90 методом. Сутність вагового методу полягає в нагріванні навішування вугілля в закритому кришкою фарфоровому тиглі при температурі 850±25°С протягом 7 хв і визначенні втрати в масі навішування. Вихід летких речовин обчислюється по різниці між загальною втратою в масі та втратою, що сталася за рахунок випаровування вологи та видалення вуглекислоти карбонатів при вмісті останньої в пробі більше 2%. Розбіжності між результатами визначення виходу летких речовин Vг не повинні перевищувати 0,5% для вугілля з Vг менше 45% і 1,0% для вугілля з Vг>45%. Сутність об'ємного методу полягає в нагріванні навішування антрациту і напівантрациту при температурі 900±10°С протягом 15 хв і визначенні обсягу газу, що виділився в см 3 /р. Розбіжності між результатами двох паралельних визначень об'ємного виходу летких речовин см 3 /г по одній пробі не повинні перевищувати 7% до меншого з них. На підставі значень виходу летких речовин та характеристики нелетючого залишку можна орієнтовно оцінити спекаемость вугілля, а також передбачити поведінку палива в технологічних процесах переробки та запропонувати раціональні способи спалювання. ТЕПЛОТА ЗГОРЯННЯТеплота згоряння (Q, ккал/кг) одна із основних показників якості вугілля. Стандартами та технічними умовами передбачається середня величинатеплоти згоряння палива на пальну масу по бомбі Q г б для вугілля, а для сланців абсолютно сухе паливо – Q з б. Теплоту згоряння визначають за ГОСТ 147-95. Сутність методу полягає в спалюванні навішування палива в калориметричній бомбі в стиснутому кисні і визначенні кількості тепла, що виділився при його згорянні. Теплота згоряння на горючу масу Q г б, визначена по бомбі, містить, крім теплоти, отриманої від спалювання паливної частини вугілля, теплоту, що виділяється при утворенні та розчиненні у воді азотної кислоти, та приховану теплоту пароутворення при згорянні водню, що передається воді калориметра. Нижча теплота згоряння Q г н виходить як різницю між Q г б і теплотою, отриманої в бомбі за рахунок кислотоутворення та конденсації водяної пари, яка в практичних умовах спалювання вугілля не може бути використана. Нижча теплота згоряння Q г н виходить як різницю між Q г б і теплотою, отриманої в бомбі за рахунок кислотоутворення та конденсації водяної пари, яка в практичних умовах спалювання вугілля не може бути використана: Q г н = Q г б – 22,5 (S r o + S r k) – aQ г б – 54Н г, Нижча теплота згоряння вугілля на робочу масу Q р н, що виділяється при згорянні палива в промислових топках, нижче Q г н, так як у робочому паливі міститься баласт Б р = W р + A р і, крім того, для випаровування вологи потрібно витратити тепло 6W р; Q р н для вугілля може бути обчислена за формулою: Q р н = Q г н 100 – W p – A p 100 – 6W p , ккал/кг, де Q р н – теплота згоряння нижча робочу масу, ккал/кг; Q г н – теплота згоряння нижча на пальне, ккал/кг. Для горючих сланців Q р н – обчислюється за формулою Q р н = Q г н 100 - W p - W p випр - CO p 2K 100 – 6W p – 9,7CO p 2K , де 9,7CO p 2K – поглинання тепла при розкладанні карбонатів, що містяться в сланцях, ккал/кг. УМОВНЕ ПАЛИВОЗважаючи на те, що теплота згоряння вугілля окремих родовищ, марок і сортів та інших видів палива різна, для зручності планування потреби палива, визначення питомих норм та фактичних витрат палива, а також для можливості їх порівняння введено поняття «умовне паливо». За умовне прийнято таке паливо, нижча теплота згоряння якого на робочу масу Q р н становить 7000 ккал/кг. Для переведення натурального палива в умовне та умовного у натуральне користуються калорійним еквівалентом, величина якого залежить від Q р н. Калорійний еквівалентКалорійний еквівалент Е к – це ставлення нижчої теплоти згоряння робочого палива до теплоти згоряння умовного палива, тобто. Е к = Q р н 7000. Переведення натурального палива В н в умовне В у виробляється множенням кількості натурального палива на калорійний еквівалент: У у = В н *Е к. Переведення умовного палива в натуральне проводиться розподілом кількості умовного палива на калорійний еквівалент: У = В н / Е к. ТЕХНІЧНИЙ ЕКВІВАЛЕНТТехнічний еквівалент застосовується для порівняння різних вугілля та інших видів палива з точки зору їх теплотехнічної цінності та визначення еквівалентних кількостей при заміні одного виду палива іншим. Технічний еквівалент Ет – відношення корисно використаної кількості тепла даного палива до теплоти згоряння умовного палива. Корисно використане тепло одиниці маси палива виражається добутком нижчої теплоти згоряння робочого палива Q р н на ККД установки. Таким чином, технічний еквівалент, на відміну від калорійного, враховує як величину теплоти згоряння даного палива, а й ступінь можливого теплотехнічного використання, визначається за формулою: Е т = Q р н Y до 7000 де Y до - ККД даної котельної установки в частках одиниці; 7000 – теплота згоряння умовного палива, ккал/кг. Технічний еквівалент для одного і того ж палива завжди менше калорійного еквівалента. Технічний еквівалент практично використовується при визначенні питомих норм та фактичної витрати палива. переглядів
Вам також може сподобатися | |
