Слоевое сжигание несортированного твердого топлива сопровожда­ется большими потерями тепла вследствие провала мелких частиц топ­лива сквозь колосниковую решетку. Кроме того, применение несорти­рованного твердого топлива создает ряд неудобств в процессе его транспорта, хранения и использования. Особенно неэффективно приме­нение несортированного топлива в домашнем и коммунальном хозяй­ствах.

Для увеличения ресурсов кускового топлива прибегают к брикети­рованию, т. е. прессованию мелких фракций угля и торфа.

При брикетировании торфа и бурых углей с высоким содержанием влаги технологическая схема включает процесс сушки с целью сниже­ния влажности топлива с 40—60 до 10—15%. Благодаря этому резко повышается теплота сгорания топлива, его транспортабельность и удобство применения, особенно в домашнем хозяйстве. Однако при этом значительно возрастает себестоимость топлива вследствие расхода теп­ла на сушку и увеличения эксплуатационных расходов.

Торф и бурые угли брикетируют без применения связующего, а при прессовании мелких фракций каменных углей, антрацита, отсевов кокса и других видов топлива с малым содержанием битуминозных веществ используют связующее — каменноугольный пек или нефтяные битумы. Применение этих связующих (8%) с высокой теплотой сгорания не­сколько повышает теплоту сгорания брикетов по сравнению с исходным твердым топливом.

Торфяные брикеты и полубрикеты. В процессе производства брике­тов фрезерный торф с содержанием 40—50% Н20 измельчают и высу­шивают при температуре до 700 °С. Содержание влаги в высушенном торфе доводят до 10—12%. Затем торф прессуют под давлением до 1200 кгс/см2 и получают брикеты в виде призм с закругленными углами длиной от 80 до 200, шириной 40—75 и высотой 20—70 мм. Содержание влага в брикетах марки БТ-1 не должно превышать 14%, а в брикетах БТ-2—16%.

Максимальная зольность сухой’массы брикетов 10—20%. Содержа­ние мелочи (кусков <25 мм) не должно быть более 5% в брикетах БТ-1, 6% в брикетах БТ-2 и 7% в брикетах БТ-3.

187

Низшая теплота сгорания торфяных брикетов с содержанием влаги 10% — около 4130 ккал/кг, примерно в 2 раза выше теплоты сгорание фрезерного торфа с №р=50%.

Для сгорания 1 кг брикетов необходимо 4,9 м3 воздуха. Объем про­дуктов сгорания (при а=1) V&=5,2 м3. Объем сухих продуктов сгора­ния =4,5 м3. Отношение объемов сухих и влажных продуктов сго­рания (при а=1) 5=0,86. Максимальное теплосодержание 1 м3 сухих продуктов сгорания равно 930 ккал.

Жаропроизводительность брикетов в абсолютно сухом воздухе Сах=2000°С, т. е. примерно на 500 град выше жаропроизводительно­сти фрезерного торфа.

Себестоимость брикетов значительно выше стоимости торфа и полу­брикетов, получаемых прессованием фрезерного торфа естественной сушки с Wp, не превышающей 28%.

Зольность сухой імассьі ,полубрикетов не должна превышать 20%, а содержание мелочи 6%.

Низшая теплота сгорания полубрикетов около 3200 ккал/кг, жаро­производительность около 1800 °С. i?02max сухих продуктов сгорания брикетов и полубрикетов из торфа составляет 19,5%.

Буроугольные брикеты. На брикетных фабриках уголь измельчают до размера частиц менее 6 мм и затем высушивают в трубчатых су­шилках до содержания влаги 10—12% (райчихинские бурые угли) или около 18% (башкирские и украинские бурые угли). Высушенный уголь брикетируют в штемпельных прессах под давлением до 1000 кгс/см2 [105].

Согласно ГОСТам 7299-67, 8584-67 буроугольные брикеты, выпуска­емые различными фабриками, имеют (следующие размеры: длина 180—• 250, ширина 60—75 и івьюота 45—55 імм. Содержание мелочи (кус­ков размером менее 25 мм) в брикетах из башкирских и украинских бурых углей должно быть не больше 4% и в брикетах из райчихинских углей 8%.

Зольность брикетов из райчихинских углей не превышает 14,5%, из башкирских углей 18% и украинских бурых углей 25—26%. Теплота сгорания горючей массы Qe равна от 6200 (райчихинские) до 7150 ккал/кг (украинские).

На изготовление 1 т буроугольных брикетов влажностью 18% с низ­шей теплотой сгорания около 4000 ккал/кг расходуется: 2,15 т бурого угля (UPp=60%, Qh = 1950 ккал/кг), 1,7 т пара, 40 квт-ч электро­энергии.

При КПД котельной установки брикетной фабрики 0,75 и КПД элек­тростанции, генерирующей энергию, используемую на фабрике, 0,25 расход тепла на производство 1 кг пара составляет ~900 ккал/кг и на 1 квт-ч электроэнергии ~3400 ккал. В этих условиях при пересчете применяемых энергоносителей на исходное топливо (бурый уголь) теп­ловой баланс брикетной фабрики характеризуется (округленно) сле­дующими цифрами: уголь 71%, пар 26%, электроэнергия 3%.

Для сооружения брикетных фабрик необходимы значительные капи­таловложения.

В ГДР брикеты из бурого угля являются одним из основных видов топлива. Однако в последние годы их роль в топливном балансе респуб­лики значительно снизилась.

Каменноугольные брикеты. Брикеты изготовляют из отсевов камен­ного угля с размером частиц до 6 мм. Используют в основном мелочь тощих углей с добавкой 15—25% спекающихся или слабоспекающихся углей.

В качестве связующего используют каменноугольный пек или неф­тяные битумы, добавляемые к углю в количестве 7—9%.

Каменноугольные брикеты из донецких углей согласно ГОСТу 5544-73 должны содержать не более 6% влаги, 11,5% золы и 2% серы на сухую массу. Брикеты выпускают подушкообразной формы длиной 55—60, шириной 50—55 и высотой 30—35 мм. Масса брикетов 75—85 г. Содержание мелочи (кусков размером менее 25 мм) не должно превы­шать 10%.

В 1940 г. в СССР было произведено около 0,5 млн. т угольных бри­кетов, в 1970 г. более 7 млн. т, а в 1974 г. 8 млн. т, в том числе в УССР около 5 и в РСФСР 3 млн. т [4]. К 1980 г. выпуск брикетов из угля намечено довести до 9,3 млн. т в год [106].