2.2. Описание лабораторной установки

Установка состоит из электрического сушильного шкафа 1 (рис. 5) с тер-морегулятором, бюкса 2 с навеской топлива и крышкой 3, термоэлек-трического преобразователя 4 и автоматического потенциометра 5 для контроля температуры внутри сушильного шкафа, эксикатора 6 с химическим реактивом, поглощающим влагу, и аналитических весов с разновесами (на рисунке не показаны).

Рис. 5

2.3. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой, правилами включения сушиль-ного шкафа, автоматического потенциометра, работой с весами.

2. Записать технические характеристики основного оборудования и метроло-гические характеристики средств измерений, используемых в работе.

3. Взвесить на аналитических весах пустой бюкс с притертой крышкой.

4. Взвесить бюкс с крышкой и навеской топлива (1...2).

5. Поместить бюкс с открытой крышкой (как это показано на рис. 1) и с навеской топлива в нагретый предварительно до 103...105)°С (376...378К) сушильный шкаф и выдержать при этой температуре в течение 0,5 ч..

6. Закрыть бюкс крышкой, вынуть из шкафа и охладить на воздухе (в течение 2 мин.), а затем в эксикаторе до комнатной температуры; взвесить бюкс с крышкой и навеской топлива.

7. Произвести контрольное подсушивание и взвешивание в порядке, указан-ном в пп. 5, 6. Если масса бюкса после контрольной сушки убыла меньше чем на 0,001 г, опыт считается законченным, в противном случае повторить опыт, как это указано в пп. 5, 6; до совпадения результатов двух последних опытов с погрешностью менее 0,001 г.

8. Вычислить погрешности взвешивания и расчета влажности. Результаты взвешиваний, расчетов и вычисленных погрешностей занести в таблицу по форме 5 а.

Форма 5а

Масса бюкса, г				Убыль влаги, г Δm=m2-m4	Аналитическая влажность	О тносительная погрешность расчета влажности, %
, Пустого m1	с навеской топлива, m2	после первой сушки, m3	после контрольной сушки m4

2.4. Содержание отчета

1. Краткое описание лабораторной установки.

2. Технические характеристики оборудования и метрологические характе-ристики средcтв измерений.

3. Результаты опытов и расчетов, таблицы, рисунки.

4. Выводы по работе, где указать влияние влажности на условия воспла-менения и горения топлива.

Литература: [4], с. 8-12.

3. Определение зольности топлива

3.1. Основные теоретические положения

Зола представляет собой твердый минеральный остаток после сжигания топлива и состоит из топочных шлаков и летучей золы, покидающей топочное устройство с дымовыми газами. Состав шлаков и золы, определяющий их свойства: SiO₂, A1₂O₃, FeO, Fe₂O₃, известь CaO, Na₂O, K₂O, V₂O₅, сульфаты CaSO₄, MgSO₄. Содержание минеральных примесей в топливе изменяется от 1% у древесины до 75% в горючих сланцах. В международной геологической стати-стике запасы углей подсчитываются только до значения зольности 50%.

Содержание золы топлива не является достаточным показателем энерге-тической ценности топлива, так как топлива с одинаковым содержанием золы часто имеют различную теплоту сгорания. Для сравнительной оценки количества золы используется приведенная зольность топлива в процентах, отнесенная к 1 МДж теплоты сгорания топлива, кг·% /МДж:

А^ПР = А^Р/Q_н^Р,

где А^Р - рабочая зольность топлива, поступающего в топку, %. Большая зольность снижает теплоту сгорания топлива. Так, при изменении зольности топлива от А₁^Р до А₂^Р теплота сгорания рабочей массы составит, кДж/кг:

. (23)

Снижение теплотворной способности приводит к увеличению расхода топлива и затрат на его перевозку. Кроме того, снижаются t_a, J_o (см. работу [4]) и умень-шается средняя температура факела Т_ф, так как часть теплоты расходуется на нагрев дополнительного количества шлака, удаляемого из топочного устройства (т. е. не участвующего в теплообмене).

Важное практическое значение имеет плавкость золы, характеризующаяся температурами: t₁ - начало деформации, t₂ - начало размягчения и t₃ - начало жидкоплавкого состояния. Зола разделяется на тугоплавкую (t₃>1425°С), среднеплавкую (1200<t₃<1425°С) и легкоплавкую (t₃<1200 °С).

Характеристики золы необходимо знать при проектировании и эксплуатации топочных устройств. В топочной камере можно организовать сжигание топлив с твердым или жидким шлакоудалением.

Твердое шлакоудаление организуется при сжигании топлив с тугоплавкой золой или среднеплавкой, с небольшим содержанием золы (A^ПР<1% ·кг/МДж) и высоким (V^г>25%) выходом летучих (см. работу 3).

Жидкое шлакоудаление целесообразно для топлив с легкоплавкой золой и топлив с малым выходом летучих.

При сжигании топлив в топках с твердым шлакоудалением значительная часть сухой золы уносится дымовыми газами, что приводит к загрязнению окру-жающей среды, эрозионному износу поверхностей нагрева, заносу и загрязнению их (шлакованию), удорожанию золоулавливающих устройств.

Сущность метода определения содержания золы в топливе заключается в медленном озолении пробы в муфельной печи и прокаливании зольного остатка в условиях свободного доступа воздуха при температуре (775...825)°С (1048...1098 К) до постоянной массы.

Зольность топлива в аналитической пробе рассчитывают по формуле

, %,

где Δm₃ - масса зольного остатка, г; m - масса навески топлива, г..