АНТРАЦИТ

Наиболее унифицированным видом естественного топлива является антрацит [99].

Антрацит добывают почти исключительно в Донецком бассейне. Куски антрацита имеют серовато-черный цвет с металлическим бле­ском; черта на фарфоровой пластинке темно-серая (до черной). Антра­цит характеризуется раковистым изломом и значительной вязкостью. Плотность антрацита 1,4—1,7, т. е. выше, чем у каменных углей [73].

Таблица 85

Технические условия на термоантрацит

Литейный ГОСТ 7749-65

Электродный ГОСТ 4794—75

Показатели

Влажность "wp, % не более

Зольность А0, % не более

Для первого сорта

Для второго сорта

Содержание общей серы

S0, % не более

Для первого сорта

Для второго сорта

Выход летучих у

См3/г не более

Класс крупности, мм

Содержание мелочн, % не более

Удельное электрическое сопротивле­ние, ом • мм2/м не более

2,0

6,0 10,0

1,0 1,75 40,0

40—80 ; 80-120 5 1,6 5,0

20—120; 10—70 5

1000

И теплотехнические характеристики антрацита даны в

Состав табл. 86.

Ниже приведена классификация антрацита на марки в зависимости от размера кусков, мм:

Антрацит Плитный АП 100—300

Антрацит Крупный АК 50—100

TOC o "1-3" h z Антрацит Орех АО 25—50

Антрацит Мелкий AM 13—25

Антрацит Семечко АС 6—13

Антрацит Штыб АШ до 6

Антрацит Рядовой АР до 300

С уменьшением размера кусков антрацита значительно увеличивает­ся содержание в топливе пустой породы и возрастает его зольность. Так, ередняя зольность антрацита марок АП и АК менее 6%, а марок АШ и АРШ более 16% (см. табл. 86).

Сортированный антрацит — ценный вид топлива для газогенерато­ров, печей и котлов с топками для слоевого сжигания угля. Антрацит марок АШ и АРШ (после измельчения) используют в камерных топках.

Применение несортированного антрацита со штыбом (АРШ) длят слоевого сжигания нецелесообразно вследствие больших потерь топли­ва из-за провала и уноса.

Применение антрацита в шахтных печах затруднительно вследствие его малой термической стойкости, обусловливающей растрескивание и образование мелочи, повышающей сопротивление слоя шихты.

Термостойкость антрацита можно существенно повысить путем на­грева по определенной температурной кривой до 1200 °С. При этом на­ряду с увеличением термической стойкости антрацита достигается уве­личение его пористости и реакционной способности. Подвергнутый тер­мической обработке антрацит (термоантрацит) применяют в вагранках для замены части кокса. При этом можно достичь повышения эффек­тивности использования топлива и снижения содержания серы в метал­ле.

Промышленность выпускает два вида термоантрацита — литейный для вагранок и электродный для производства электродов. Технические условия на термоантрацит приведены в табл. 85.

Сухие продукты полного сгорания антрацита, не разбавленные воз­духом, содержат ~20,2% ROz и 79,8% N2.

Состав продуктов сгорания антрацита при различной степени раз­бавления воздухом, а также значения коэффициентов избытка возду­ха а и разбавления сухих продуктов сгорания h приведены в табл. 87.

Располагаемое тепло продуктов сгорания антрацита q, потери тепла с уходящими газами q2 и уменьшение потерь тепла с уходящими газа­ми вследствие снижения их температуры Aq можно подсчитать по уни­версальным формулам, справедливым для всех видов топлива, а также по локальным формулам [37]:

Q=0,0Unp. crZ; (XVI. 1}

Q2=0,01.(ty. r—t)Z] (XVI. 2)

9a=0,01.(*y. r—■lt)Z (XVI.3>

A^=0,01 -{ty. r—t’yx)Z. (XVI.4)

Значения величины Z для продуктов сгорания антрацита в зависи­мости от их температуры и степени разбавления, т. е. доли углеродсо — держащих компонентов, приведены в табл. 88.

Приводим подсчет потерь тепла с уходящими газами с использованием величины 2. Подсчет 1. При сжигании антрацита марки АШ в котлоагрегате производнтель- иостью 90 т пара в час получены продукты полного сгорания, содержащие 13,33% Температура уходящих газов 125°; температура воздуха 35 °С. Подсчитать потерн тепла с уходящими газами.

Первый метод. По формуле (XVI.2) для антрацита <72=0,01 .і(гу. г—гв) 2=0,01 • (125—35) -5,65=5,095 « 5,1%. Значение величины Z определено по табл. 88.

Второй метод. По универсальной формуле для всех видов топлива на основе его жаропроизводительности

Чш = ty’tT~t [С’ + (Л — 1) ВК]-100 125—35

= —2І40—'(0,82 + 0,51-0,78-0,95). 100 = 5,1%. Здесь Л = R03 max/tf 02 =1,51.

177

Марки антрацита

Показатели

АП н АК

AM н АС

АРШ

АШ

Горючая масса

-Состав (средний по

Донецкому бассейну), %

1,5

^ОР

0,8

Сг

93,5

Нг

2,0

Nr

0,8

Ог

1,4

Выход летучих Vі, %

3,5

Ккал/кг

8150

Рабочая масса

Состав, %

U7P

4,0

5,0

6,0

7,0

Лр

5,7

13,3

16,9

16,7

СР

°к + 0р

1,7

1,7

1,7

1,7

Ср

85,0

76,4

71,8

70,5

HP

1,6

1,5

1,4

1,4

NP

0,9

0,8

0,8

0,8

Op

1,1

1,3

1,4

1,9

Ккал/кг

7250

6500

6100

6000

ROi mtii %

20,2

20,2

20,2

20,2

F T »шах1 ^

2160

2150

2150

2140

P, ккал/м3

915

915

915

910

R, ккал/м3

875

870

870

865

В

0,95

0,95

0,95

0,95

W прнв> /0

0,5

0,8

1,0

1,2

^прнв> %

0,7

2,0

2,8

2,8

^прнв» %

0,25

0,25

0,3

0,3

Vа m3 ‘ в прнв»

1,11

1,11

1,11

1,11

Пприв. м3

1,14

1,15

1,15

1,15

Vа м3 ‘ с. г. прив»

1,10

1,10

1,10

1,09

^О. прнв. м3

0,04

0,05

0,05

0,06

Плавкость золы, °С

И

1060

1060

1070

1070

И

1170

1170

1200

1200

И

1200

1200

1240

1240

Таблица 87"

Состав и теплотехнические характеристики продуктов полного сгорания антрацита

Состав сухих продуктов полного сгорания.

П

Калориметрическа

А

А

Температура

ROa

Ог

Na

ГоренняХал

20,2

0,0

79,8

1,00

1,00

2140

20,0

0,2

79,8

1,01

1,01

2120

19,8

0,4

79,8

1,02

1,02

2100

19,6

0,6

79,8

1,03

1,03

2080

19,4

0,8

79,8

1,04

1,04

2070

19,2

1,0

79,8

1,05

1,05

2060

19,0

1,3

79,7

1,06

1,06

2040

18,8

1,5

79,7

1,07

1,07

2020

18,6

1.7

79,7

1,09

1,09

2000

18,4

1.9

79,7

1,10

1,10

1990

18,2

2,1

79,7

1,11

1,11

1970

18,0

2,3

79,7

1,12

1,12

1960

17,8

2,5

79,7

1,13

1,13

1940

17,6

2.7

79,7

1,15

1.15

1930

17,4

2,9

79,7

1,16

I-v 1,16

1910-

17,2

3.1

79,7

1,17

1,17

1890

17,0

3,4

79,6

1,19

1,19

1870

16,8

3,6

79,6

1,20

1,20

1860

16,6

3,8

79,6

1,21

1,21

1840

16,4

4,0

79,6

1,23

1,23

1830-

16,2

4,2

79,6

1,24

1.24

1810-

16,0

4.4

79,6

1,26

1,26

1800

15,8

4.6

79,6

1,28

1,28

179fr

15,6

4.8

79,6

»« Г"

1,29

1,29

1770-

15,4

5.0

79,6

1,31

1,30

1750-

15,2

5.2

79,6

1,33

1,33

1730і

15,0

5,4

79,6

1,34

1,34

І7ІО

14,8

5,6

79,6

1,36

1,36

1690і-

14,6

5,8

79,6

1,38

1,38

1670′

14,4

6,0

79,6

1,40

1,40

1640-

14,2

6,2

79,6

1,42

1,42

_

14,0

6,4

79,6

1,44

1,44

_

13,8

6,6

79,6

1,46

1,46

_

13,6

6.8

79,6

1,48

1,48

13,4

7.0

79,6

1,51

1,50

13,2

7.3

79,5

1,53

1,52

_

13,0

7.5

79,5

1,55

1,54

_

12,8

7,7

79,5

1,58

1,57

_

12,6

7,9

79,5

1,60

1,59

_

12,4

8,1

79,5

1,63

1,62

_

12,2

8,3

79,5

1,66

1,65

179»

Состав сухих продуктов полного сгорания,

%

Калориметрическая

ROi

О*

N 2

H

А

Температура горения /^ад

12,0

8,5

79,5

1,68

1,67

11,8

8,7

79,5

1,71

1,70

11,6

8,9

79,5

1,74

1,73

11,4

9,1

79,5

1,77

1,76

11,2

9,4

79,4

1,80

1,79

11,0

9,6

79,4

1,83

1,82

10,8

9,8

79,4

1,87

1,86

10,6

10,0

79,4

1,90

1,89

10,4

10,2

79,4

1,94

1,93

10*2

10,4

79,4

1,98

1,97

10,0

10,6

79,4

2,02

2,01

9,8

10,8

79,4

2,06

2,05

9,6

11,0

79,4

2,10

2,09

9,4

11,2

79,4

2,15

2,14

9.2

11,4

79,4

2,20

2,19

9,0

11,6

79,4

2,25

2,24

8.8

11,8

79,4

2,30

2,29

8,6

12,0

79,4

2,35

2,34

8,4

12,2

79,4

2,40

2,39

8,2

12,5

79,3

2,46

2,45

8,0

12,7

79,3

2,52

2,51

7,8

12,9

79,3

2,59

2,58

7,6

13,1

79,3

2,66

2,65

7.4

13,3

79,3

2,73

2,71

7.2

13,6

79,2

2,80

2,78

7.0

13,8

79,2

2,88

2,86

6.8

14,0

79,2

2,97

2,95

6,6

14,2

79,2

3,07

3,05

6.4

14,4

79,2

3,16

3,14

6,2

14,6

79,2

3,26

3,24

6,0

14,8

79,2

3,36

3,34

5,8

15,0

79,2

3,46

3,43

5.6

15,2

79,2

3,60

3,57

5,4

15,4

79,2

3,74

3.71

5,2

15,6

79,2

3,88

3,85

5,0

15,8

79,2

4,04

4,01

Примечание. ROi сухих продуктов полного сгора’ния аитрацнта 20,2%

Содержание [ в продуктах Гсгорания

‘ «о2+со. %

Z

Содержание в продуктах

Сгоранш ROa+CO, %

Z

Содержание в продуктах

Сгорания ЛОа+СО, %

Z

Содержание в продуктах

Сгорания ЛОа+СО. %

Z

20,2

3,87

16,8

4,57

13,4

5,60

10,0

7,40

20,1

3,90

16,7

4,59

13,3

5,65

9,9

7,46

20,0

3,92

16,6

4,62

13,2

5,70

9,8

7,52

19,9

3,94

16,5

4,64

13,1

5,75

9,7

7,59

19,8

3,96

16,4

4,66

13,0

5,80

9,6

7,66

19,7

3,98

16,3

4,69

12,9

5,85

9,5

7,76

19,6

3,99

16,2

4,72

12,8

5,90

9,4

7,86

19,5

4,01

16,1

4,74

12,7

5,94

9,3

7,95

19,4

4,02

16,0

4,76

12,6

5,98

9,2

8,04

.19,3

4,04

15,9

4,80

12,5

6,02

9,1

8,12

.19,2

4,05

15,8

4,83

12,4

6,07

9,0

8,20

19,1

4,07

15,7

4,86

12,3

6,11

8,9

8,28

«19,0

4,08

15,6

4,89

12,2

6,15

8,8

8,35

.18,9

4,10

15,5

4,92

12,1

6,20

8,7

8,45

.18,8

4,11

15,4

4,95

12,0

6,25

8,6

8,55

18,7

4,13

15,3

4,98

11,9

6,30

8,5

8,65

.18,6

4,15

15,2

5,00

11,8

6,35

8,4

8,75

.18,5

4,18

15,1

5,03

11,7

6,40

8,3

8,85

.18,4

4,20

15,0

5,06

11,6

6,45

8,2

8,95

.18,3

4,22

14,9

5,09

11,5

6,50

8,1

9,05

J8,2

4,24

14,8

5,12

11,4

6,55

8,0

9,15

18,1

4,26

14,7

5,15

11,3

6,60

7.9

9,25

18,0

4,29

14,6

5,18

11,2

6,65

7,8

9,37

17,9

4,32

14,5

5,21

11,1

6,70

7,7

9,50 •

-17,8

4,34

14,4

5,24

11,0

6,75

7.6

9,61

-17,7

4,36

14,3

5,27

10,9

6,80

7.5

9,72

-17,6

4,38

14,2

5,30

10,8

6,85

7,4

9,85

17,5

4,40

14,1

5,33

10,7

6,90

7,3

10,00

.17,4

4,42

14,0

5,36

10,6

6,96

7,2

10,12

-17,3

4,44

13,9

5,40

10,5

7,03

7,1

10,25

.17,2

4,47

13,8

5,44

10,4

7,12

7,0

10,40

17,1

4,49

13,7

5,48

10,3

7,19

_

17,0

4,52

13,6

5,52

10,2

7,26

_

І6,9

4,54

13,5

5,56

10.1

7,33

181

Для антрацита марки АШ (см. табл. 86) R02 max = 20,2%; <^ах = 2140°С; 5=0,95.

Для продуктов сгорания топлива с высокой жаропроизводительностью при темпе­ратуре уходящих газов 125 °С (см. табл. 40) С’-=0,82 и /(=0,78.

При подсчете потерь тепла с уходящими газами данного состава и температуры^ исходя из состава я теплоты сгорания топлива, 9г=5,2%.

Подсчет 2. При сжигании в котлоагрегате производительностью 150 т пара в час антрацита марки АШ, предварительно подсушенного до содержания влаги 2%, были — получены продукты полного сгорания с содержанием 14,25% R02. Температура уходя­щих газов 140 °С, температура воздуха 20 °С. Подсчитать потери тепла с уходящим» газами.

Первый метод. По формуле (XVI.2) и табл. 91

92=0,01 (ty. r — tB) Z=0,01-(140—20)-5,285=6,34% «6,3%.

Второй метод. По универсальной формуле

Q2 = [С’ + (h — 1) ВК] • 100 =

Cmax

140 — 20

=—— 2Ї40— -(°’82 + 0,42-0,95-0,78)-100 = 6,3%.

Третий метод. На основе определения теплоты сгорания и состава сжигаемого антрацита потери тепла с уходящими газами подсчитаны равными 6,1 % без учета со­держания влаги в воздухе. С учетом содержания влаги в воздухе 92=6,2%.

Следовательно, расхождение в подсчетах на основе жаропроиз­водительности и теплоты сгорания составляет всего лишь 0,1%, несмот­ря на то, что при подсчетах по первым двум методам не учитывалось повышение жаропроизводительности вследствие подсушки антрацита. С учетом этого положения различия в подсчетах по рассматриваемым методам практически нет.

Потери тепла с уходящими газами при работе на твердом топливе q«cnp в ряде случаев подсчитывают по отношению к сгоревшему топ­ливу, т. е. за вычетом потерь топлива вследствие провала и уноса (qt):

,исир=92.(ІОО^)о/о.

Подсчет 3. При сжигании антрацитового штаба с примесью 15% тощего камен­ного угля получены продукты сгорания с содержанием 12,76% /?Ог и 0,13% СО. Темпе­ратура уходящих газов 160 °С, температура воздуха 40,4 °С. Подсчитать потери тепла с уходящими газами 9?спр с учетом потерь тепла вследствие механической неполноты сгорания 94=9,7%.

Первый метод. Поскольку теплотехнические характеристики антрацита и тощего каменного угля ‘близки, а присадка каменного угля к антрациту невелика, определим потери тепла по формуле (XVI.2), принимая значение Z по табл. 91 для антрацита:

92 = 0,01-(*у г — *в) = 0,01-(160 — 40,4)-5,85 = 7,0%;

С-*-

Второй метод. По универсальной формуле (VIII.19) на основе жаропроизводитель­ности антрацита

160 — 40,4

92 =——— 2140 ,(0’82 + 0.56-0,95 0,78)-100 = 6,9%;

F»-6,9. 1001^9’7 — 6,2%.

Третий метод. Исходя из теплоты сгорания и состава смеси антрацита и каменного угля, потери тепла с уходящими газами данного состава и температуры составили без учета содержания влаги в воздухе 6,12%, что соответствует 6,22% при содержании в воз­духе 1 % (по массе) HjO.

Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания можно подсчитать по формуле (IX.4), справедливой для всех видов топлива, или по формуле для антрацита

Q2 = 67СО/(ЯОа + СО) %. (XVI.5)

Подсчет 4. В продуктах сгорания антрацита содержится 12,75% R02 и 0,13% СО. Подсчитать потери тепла вследствие химической неполноты горения.

Первый метод. По формуле (XVI.5)

<7, = 67-0,13(12,75 + 0,13) =6,7%.

Второй метод. По универсальной формуле (IX.4) иа основе теплосодержания 1 м3 сухих продуктов сгорания Р и коэффициента разбавления продуктов сгорания А:

, ГОд max 20,2

R03 + СО — 12,75 + 0,13- 1»а’1

30.2-СО-АЮО 30,2 0,13-І,57-100 е

•<7з=—— р——- =———- Gig——- =6,7%.

Шунгит. Вблизи деревни Шуньга у ОнежскогЬ озера и на Кольском полуострове обнаружен своеобразный вид топлива, названный шун — гитом.

Горючая масса шунгита содержит около 97% С, 1% Ни 2% О,[71, 100].

Изучены четыре разновидности шунгита. Первая разновидность ха­рактеризуется весьма малой зольностью — порядка 2—4%. Однако она обнаружена лишь в виде весьма тонких прожилок толщиной 1—2 см. Вторая разновидность шунгита содержит около 40% мине­ральной массы, третья 60—80%, а четвертая более 90%. Высокая золь­ность шунгита наряду с термической неустойчивостью топлива и малым выходом летучих крайне затрудняет его использование. Многочисленные яопытки, предпринимавшиеся в этом направлении, пока не увенчались успехом [101].

В Северо-Западный район страны издалека завозят каменный уголь и транспортируют природный газ. В соответствии с этим интересно по­вторить попытку использования местного топлива — шунгита, на этот раз совместно с природным газом.

Комментирование на данный момент запрещено, но Вы можете оставить ссылку на Ваш сайт.

Комментарии закрыты.


gazogenerator.com