4.2. Технический анализ твердого топлива

Технический анализ твердого топлива проводится в соответствии с Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 53357-2013 (ИСО 17246:2010) «Топливо твердое минеральное. Технический анализ».

Технический анализ твердого минерального топлива включает определение влаги, зольности, выхода летучих веществ и расчет нелетучего углерода.

Пробу для проведения технического анализа готовят в соответствии с требованиями стандартов на методы определения показателей технического анализа, указанные в табл. 1 Национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р 53357-2013 (ИСО 17246:2010) «Топливо твердое минеральное. Технический анализ».

Показатели технического анализа (аналитическая влага, зольность, выход летучих веществ) определяют стандартными методами, указанными в данной табл. 1, из аналитической пробы топлива, доведенной до воздушно-сухого состояния.

Нелетучий углерод на аналитическое состояние топлива , % масс, рассчитывают по формуле

,

(1)

где W^a - влага аналитической пробы, %;

А^а - зольность аналитической пробы, %;

V^a - выход летучих веществ аналитической пробы, %.

Результаты представляют с точностью до 0,1 %.

4.3. Процессы горения топлива

4.3.1. Реакции горения и газификации

Процессы горения делят на гомогенные, протекающие в объеме, ко­гда топливо и окислитель находятся в одинаковом фазовом состоянии (например, горение водорода в смеси с воздухом), и на гетерогенные, происходящие на поверхности твердого углерода (например, горение кокса в потоке воздуха). В указанных реакциях горения окислителем является сухой воздух, состоящий по объему примерно из 21% кислоро­да и 79% азота, и поэтому продукты сгорания содержат балласт – азот, который их разбавляет. При использовании в качестве окислителя чистого ки­слорода бал­ласт будет отсутствовать.

4.3.2. Гомогенное горение. Кинетика химических реакций

Во всех теплотехнических установках стремятся к проведению про­цессов горения с наибольшей скоростью, потому что это позволяет со­здать малогаба­ритные машины и аппараты и получить в них наиболь­шую производитель­ность. Процессы горения в существующих установках протекают с большой скоростью с выделением при сгорании топлива большого количества теплоты и с получением высоких температур. Для луч­шего понимания влияния разных фак­торов на скорость горения ниже рассмотрены элементы кинетики химических реакций.

Скорость любой химической реакции зависит от концентрации реа­гирую­щих веществ, температуры и давления. Объясняется это тем, что молекулы га­зов, двигаясь в разных направлениях с большой скоро­стью, сталкиваются друг с другом. Чем чаще их столкновения, тем быстрее протекает реакция. Частота же столкновений молекул зависит от их количества в единице объема, т. е. от концентрации и, кроме того, от температуры. Под концентрацией по­нимают массу вещества в едини­це объема и измеряют ее в кг/м³, а чаще - чис­лом киломолей в 1 м³.