книги из ГПНТБ / Авдеева А.А. Контроль топлива на электростанциях

Отбор разовых проб разрешается заменить отбором средних пятисуточных или средних трехсуточных проб.

ние только средневзвешенных проб газа. В течение меся­ ца следует отбирать не менее 10 трехсуточных или 6 пя­ тисуточных проб. Минимальное число порций газа, отби­ раемых в среднюю его пробу, приведено в табл. 5-4,

Глава шестая

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВЛАГИ

В ТОПЛИВЕ

6-1. ВЛАГА В ТОПЛИВЕ

Все виды естественного твердого топлива содержат влагу. В небольших количествах (от следов до несколь­ ких процентов) влага содержится в жидком топливе, в том числе в мазуте. Пары воды могут содержаться также в природном горючем газе.

Содержание влаги в ископаемом твердом топливе в ос­ новном определяется его химической природой и сте­ пенью углефикации; в меньшей мере оно зависит также от условий залегания, добычи, транспорта и хранения топлива. Источником воды, находящейся в топливе, явля­ ется главным образом внешняя среда (в условиях зале­ гания— обводненная окружающая порода); в некотором количестве вода образуется в самом топливе в процессе химических превращений органического вещества топли­ ва, обусловливающих его углефикацию. Имеется опреде­ ленная закономерность между степенью углефикации то­ плива и его влажностью в залежи. Так, например, свежеизвлеченный из залежи торф содержит до 85—90%' влаги, молодые бурые угли до 50—60%, плотные блестя­ щие бурые угли до 30—40%, молодые каменные угли ма­ рок Д и Г до 15—20%, старые каменные угли марки Т Н антрациты содержат влаги не более 8—10%,

Вода в топливе может находиться в различных состояниях: в виде капель, пленок молекул, прочно адсорбированных на развитой поверхности топлива; она может входить в состав коллоидов органи­ ческой и кристаллов минеральной части топлива. В зависимости от формы связи с топливом различают адсорбционную, капиллярноконденсированную, коллоидальную, механически удерживаемую и

собностью органической части твердого топлива. Эта часть твердого топлива представляет собой сложную смесь коллоидов различного состава. Наибольшей адсорбционной способностью обладают коллои­ ды гуминовой основы, поэтому торф, бурые угли и другие виды топ­ лива, в которых преобладают гуминовые вещества кислотного харак­ тера, содержат наибольшее количество адсорбционной влаги. В про­ цессе дальнейшей углефикации гуминовые вещества превращаются в нейтральные соединения с весьма малой адсорбционной способ­ ностью. Поэтому каменные угли, в которых гуминовые кислоты пол­ ностью трансформировались в нейтральные гумины, и особенно

Количество влаги, адсорбируемой топливом, в большой мере зависит от его пористости. По мере углефикации пористость топлива возрастает, поэтому, хотя сорбционная способность органичеокой массы топлива уменьшается, оно вследствие развитой поверхности может удержать значительное количество влаги.

Содержание адсорбционной влаги в топливе зависит не только от его природы, состава и пористости, но и от температуры и влаж­ ности среды, в которой находится топливо Если уголь поместить в насыщенное водяным паром пространство, он способен в случае

пара находящейся в нем воды не сравняется с упругостью пара, на­ сыщающего пространства.

Адсорбционная способность топлива определяет его так называе­

обычно термину «гигроскопическая влажность» придают более узкое значение, понимая под ней влагу, содержащуюся в топливе, измель­ ченном в порошок и доведенном до воздушно-сухого состояния при комнатных условиях. Для большей конкретизации внешних условий, необходимой при весьма точных аналитических определениях, ГОСТ

определяющей его положение в ряду других видов ископаемого топ­ лива.

Влажность топлива, измельченного в порошок и доведенного до воздушно-сухого состояния в условиях данной лаборатории, обозна-

ристость топлива. При длительном нахождении топлива на воздухе

некоторые коллоиды органической массы топлива, увеличиваясь при этом в объеме. Подобных коллоидов много лишь в торфе и молодом буром угле и практически нет в антраците и старых каменных углях, в связи с чем присутствие коллоидальной влаги характерно «а ран­ них стадиях углефикации топлива, а также в древесном топливе. Коллоидальная влага по характеру взаимодействия с органическим веществом топлива близка к адсорбционной влаге, поглощение кото­ рой также связано в случае древесного топлива, а также, возможно, торфа и 'бурого "угля, с их набуханием.

М е х а н и ч е с к и у д е р ж и в а е м а я в л а г а остается в топ­ ливе после контакта его с водой за счет смачивания. Ее количество обычно зависит от степени измельчения топлива и его зольности,

ральной частью топлива, входя в состав кристаллов, например, алю­ мосиликатов, гипса.

неральной частью, она может быть .полностью выделена лишь при более высоких температурах (400—700 °С). Однако количество кристаллогидратной влаги в топливе обычно весьма мало (несколько процентов общей шлаги), в связи с чем при анализах ее, как прави­ ло, не учитывают. Наличие кристаллогидратной влаги следует учи­ тывать лишь при определении влажности сланцев и углей, обладаю­ щих весьма высокой зольностью.

При техническом анализе топлива столь тонкой гра­ дации разновидностей влаги не проводят. В этом случае наиболее широко применяется следующая классифика­ ция видов влаги в твердом топливе:

подсушивании при температуре около 50 °С в течение 2—

либо также на принципе удаления влаги из топлива, при этом содержание ее определяется косвенно по уменьше­ нию массы топлива, либо на принципе замера определен­ ных свойств топлива (например, теплопроводности, ди­ электрических свойств и др.), находящихся в однознач­ ной связи с его влажностью. Удаление влаги из топлива может производиться различными способами: нагревани­ ем в термостате при температуре свыше 100°С, выдержи­ ванием над концентрированной серной кислотой в экси­ каторе при комнатной температуре, сушкой инфракрас­ ными лучами или в высокочастотном электрическом поле

ит. п.

Впрактике производственных и научно-исследователь­ ских лабораторий для определения влажности топлива обычно применяют либо непрямой метод нагревания то­ плива до постоянной массы в термостате (или в сушиль­ ном шкафу), либо прямой объемный метод. Выбор мето­

да производят с учетом свойств анализируемого топлива и общих задач проводимого исследования. При примене­ нии метода сушки топлива следует иметь в виду два об­ стоятельства, могущих исказить результаты анализа:

1) сушка топлива низкой степени углефикации, осо­ бенно торфа и бурого угля, сопровождается более или менее активным окислением их органической массы в ре­ зультате взаимодействия с кислородом воздуха;

2) органическая масса некоторых видов твердого то­ плива (торфа, бурого угля, сапропелей), будучи термиче­ ски нестойкой, может подвергаться термическому разло­ жению уже при температуре сушки, образуя С 0 2 и НгО.

Поэтому определять влагу в торфе, буром угле и сапропелях в тех случаях, когда необходима высокая точ­ ность анализа, рекомендуется объемным методом.

6-3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ С О Д Е Р Ж А Н И Я ВЛАГИ В БУРЫХ И КАМЕННЫХ УГЛЯХ, АНТРАЦИТЕ И ГОРЮЧИХ СЛАНЦАХ М Е Т О Д О М С У Ш К И

Определение проводят по ГОСТ 11014-70. Навеску то­ плива в виде лабораторной или аналитической пробы вы­ сушивают в электрическом сушильном шкафу при откры­ тых вентиляционных заслонках при температуре 105— 110°С (основной метод) или при 140±5°С (ускоренный метод).

крышками, вынимают из шкафа, переносят на холодную пластинку вместе с полкой, охлаждают сначала на воз­

где G — навеска топлива до высушивания, г; G i — навес­ ки топлива после высушивания, г.

Расхождения между результатами двух параллель­

ниях производят третье определение и за результат при­ нимают среднее арифметическое двух наиболее близких определений (в пределах допускаемых расхождений). Если результат третьего определения находится в пре­ делах допускаемых расхождений по отношению к каж­ дому из двух предыдущих, то за результат анализа при­ нимают среднее из трех определений.

6-4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ С О Д Е Р Ж А Н И Я ВЛАГИ В ТОРФЕ

Метод определения содержания влаги в кусковом и фрезерном торфе и торфяных брикетах заключается в высушивании навески в сушильном шкафу при темпе­

проба, ее измельчают на молотковой дробилке с решет­ кой 2—3 мм. В случае большой влажности пробы, за­ трудняющей ее измельчение, пробу предварительно под­ сушивают при температуре не выше 50°С. Уменьшение