Теплота сгорания. У твердого топлива низшая теплота сгорания колеблется в широ­ких пределах от 4,6 до 26 МДж/кг и зависит главным образом от степени его метаморфиз­ма и содержания балласта (влаги и золы). С повышением степени метаморфизма теплота сгорания топлива увеличивается, а с повыше­нием балласта —- снижается. Низкой теплотой сгорания отличаются высокозольные сланцы, а также высоковлажные торф и бурый уголь (например, Бабаевского и Тюльганского ме­сторождений). Наиболее высокие значения теплоты сгорания — у антрацитов. О методах определения теплоты сгорания твердого топ­лива см. раздел 3.

(4.3)

<4 =4,19

Теплоемкость твердого топлива в рабо­чем состоянии <л, кДж/(кг-К), определяется как

К D m-w;

Где с4

~г С.

100 тл 100 ‘

Теплоемкость сухой массы топлива,

КДж/(кг-К), принимается по табл. 4.1.

Средняя теплоемкость золы твердых топ­лив сзл, кДж/(кг-К), приведена в табл. 4.2.

Таблица 4.1

Теплоемкость сухой массы твердого топлива, кДж/(кг-К)

Топливо

400

300

100

О

Температура, С

200

1,13 1,42

1,17

0,96 1,09 1,26 1,13 1.51

1,05 1,26 1,47 1,30 1,80

0,92 0,96 1,09 1,05 1,30

Антрацит и тощий уголь Каменный уголь Бурый уголь Горючий сланец Торф фрезерный Древесина

Таблица 4.2

Средняя теплоемкость золы твердых топлив в зависимости от температуры [6]

Примечание. Значения при высоких температурах даны с учетом теплоты перехода из твердого в жид — кое состояние; при t > 1600 °С они определены приближенно, экстраполяцией опытных данных.

Плотность. Все виды твердого топлива относятся к капиллярно-пористым коллоид­ным телам и представляют собой неоднород­ные материалы (как органического, так и не­органического происхождения), пронизанные заполненными влагой и воздухом порами и трещинами. Таким образом, плотность твер­дого топлива, т. е. массы, приходящейся на единицу объема, может быть различной в за­висимости от того, какие структурные компо­ненты топлива входят в рассматриваемый объем. Различают несколько показателей плотности для твердого топлива.

Действительная плотность топлива dr

(от английских слов real density) относится к объему, занимаемому твердыми составными частями топлива, и обычно рассчитывается на

J л

Его сухое состояние dr, кг/м, по формуле

10(И,

(4.4)

100-^(1-^/2900)

Где А — зольность сухой массы топлива, %; 2900 — средняя плотность минеральных при­месей в пересчете на золу для большинства видов твердого топлива, кг/м ; dQ— плот­ность органической части топлива, кг/м3, под — считывается по формулам:

° 0,56Cdaf +5Hdaf ‘ для прочих твердых топлив

D,

Для антрацитов и тощих каменных углей

10′

(4.5)

10-

(4.6)

° 0,334СЛ/ + 4,25Н1**+23*

Где Cdaf, Hdaf — соответственно содержание углерода и водорода на сухое беззольное со­стояние топлива, %.

Действительная плотность топлива имеет значение при анализе его строения, в расчетах систем пылеприготовления, процессов горе­ния частиц топлива и т. п.

Кажущаяся плотность топлива da (от

Английских слов apparent density) представля­ет собой массу единицы объема куска топлива с учетом внутренних пор, заполненных влагой и воздухом. Для рабочего состояния топлива

100 + (10_3^-1)ЖГ

Юо — w.

Значение кажущейся плотности dra, кг/м3, можно подсчитать по формуле

100 d

Dra =

Max

Max

(4.7)

Юо — w;

Где dr — действительная плотность топлива на сухое состояние, кг/м3, определяется по формуле (4.4); Wrmx— максимальная влаго­емкость топлива, при которой все его поры заполнены влагой, %, находится опытным

Путем или по формуле (4.2); Wf— влажность

Рабочего топлива, %.

Насыпная плотность du отражает массу,

Заключенную в единице объема слоя топлива, который помимо объемов твердого вещества и внутренних пор частиц топлива включает промежутки между частицами. Насыпная плотность существенно зависит от грануло­метрического состава (крупности) топлива и его влажности. Поэтому различают насыпную плотность сырого топлива (до измельчения) и пыли (после измельчения). Значения насып­ной плотности твердых топлив и пыли приве­дены в [8].

Кажущаяся и насыпная плотности топлива имеют значение при расчетах пневмотранс­порта, сепараторов, бункеров, питателей сы­рого угля и др.