خصائص وقود الفرن القيمة الحرارية كيلوواط. القيمة الحرارية للوقود الصلب للغلايات

نقدم خدماتنا لتوريد الفحم للمؤسسات والمنظمات والأفراد. تتوافق جودة الفحم مع GOST و TU للمصنعين ويتم تأكيدها من خلال الشهادات (شهادات جودة الفحم).

يمكنك طلب التوصيل ، وسنقوم بإحضار الفحم إلى المكان الصحيح. يتم التسليم عن طريق السكك الحديدية أو الطرق ، ويتم تحديد تكلفتها في كل حالة.

يستخدم كمطهر وكحل ومستحضرات تجميل ، وقد امتد معنى الكحول ليشمل المواد المقطرة بشكل عام ثم تم تضييقه إلى الإيثانول عندما كانت الكحوليات مرادفة للمشروبات الكحولية. في حالة وجود مجموعة ذات أولوية أعلى ، يتم استخدام البادئة هيدروكسيد في سياقات أخرى أقل رسمية ، وغالبًا ما تتم تسمية الكحول باسم مجموعة الألكيل المقابلة متبوعة بكلمة "كحول" ، على سبيل المثال r. methanol ، ethyl alcohol. يمكن أن يكون كحول البروبيل عبارة عن كحول بروبيل ن أو كحول أيزوبروبيل اعتمادًا على ما إذا كانت المجموعة مرتبطة بالكربون النهائي أو الكربون المتوسط ​​على سلسلة البروبان المستقيمة.

إذا كنت مهتمًا ، فيرجى تقديم معلومات تشير إلى كمية الوقود المطلوبة ، ومكان التسليم (التسوية ، ومحطة السكك الحديدية) ، وأرقام الاتصال. هذه المعلومات ضرورية لتحديد مخططات النقل المثلى لتسليم الوقود ، وكذلك لحساب مقدار العقد.

في الوقت الحالي ، تمتلك الشركة الموارد والمركبات اللازمة لتزويد الوقود بالكمية التي تحتاجها.

كما هو موضح تحت التسمية المنهجية ، إذا كان لمجموعة أخرى على الجزيء الأسبقية ، يتم تصنيف الكحوليات بعد ذلك إلى أولية وثانوية وثالثية ، بناءً على عدد ذرات الكربون المرتبطة بذرة الكربون التي تحمل مجموعة الهيدروكسيل الوظيفية. يتكون أساسًا من مركبات عضوية يتم الحصول عليها عن طريق تقطير البترول. يتم قياس أداء مثبطات اللهب لخليط البنزين في وقت مبكر جدًا من خلال رقم الأوكتان الخاص به. يتم إنتاج البنزين في عدة درجات من الأوكتان ، وفي بعض الأحيان يحتوي البنزين أيضًا على الإيثانول كوقود بديل لأسباب اقتصادية أو بيئية.

سيتم الرد على جميع الأسئلة عبر الهاتف

8-962-760-02-27, 8-8442-60-02-27

الوقود الصلب وخصائصه

تم تشكيل الفحم البني والفحم القاري والأنثراسيت في عملية التفحم المتسلسل لكتلة النبات الميتة.

الخصائص والتكوين وقود صلب، بما في ذلك إنتاجية المواد المتطايرة ، تلبيد فحم الكوك ، لها تأثير قوي على عملية احتراق الفحم. مع زيادة محصول المواد المتطايرة ومحتوى الغازات الأكثر تفاعلًا فيها ، يصبح اشتعال الوقود أسهل ، ويصبح فحم الكوك ، بسبب مساميته الكبيرة ، أكثر تفاعلًا.

للبنزين ، المستخدم في جميع أنحاء العالم في عدد كبير من محركات الاحتراق الداخلي المستخدمة في النقل والصناعة ، تأثير كبير على بيئة. يمكن أن يدخل البنزين أيضًا إلى البيئة ، غير ملوث مثل السائل والبخار ، من التسرب والمناولة أثناء الإنتاج والنقل والتسليم ، من الخزانات ، من الانسكابات. كمثال على جهود التحكم في التسرب ، يلزم العديد من مرافق التخزين أن يكون لديها تدابير كشف متعددة.

يحتوي البنزين على البنزين وغيره من المواد المسرطنة المعروفة. يمكن أن يؤدي استنشاق البنزين إلى نمو هائل ، ولكن يُعتقد أن هذه الممارسة تسبب تلفًا شديدًا في الأعضاء ، بما في ذلك التخلف العقلي. سمح تطوير المكربن ​​بفوهة الرش باستخدام وقود أقل تطايرًا ، وتم إجراء مزيد من التحسينات على كفاءة المحرك بنسب ضغط أعلى ، ولكن تم منع المحاولات المبكرة عن طريق التفجير.

وفقًا لهذه الخصائص ، يتم تصنيف الفحم. تنقسم الفحم الأحفوري إلى ثلاثة أنواع رئيسية: الليغنيت والفحم الصلب والأنثراسايت.

الفحم البني. تشتمل أنواع الفحم البني من الدرجة B على الفحم الذي يحتوي على فحم الكوك غير التكتل ومحصول عالي التطاير ، عادة ما يزيد عن 40٪ ، وقيمة حرارية أعلى للكتلة العاملة للفحم عديم الرماد ، أقل من 5700 كيلو كالوري / كجم (23883 جول / كجم).

بعد ذلك ، تم إدخال البنزين منخفض الكبريت ، جزئيًا للحفاظ على المحفزات في أنظمة العادم الحديثة ، والبنزين هو المصطلح المستخدم في أمريكا الشمالية لوقود السيارات الأكثر شيوعًا. تم استخدام الاختلافات الإملائية للبنزين للنفط الخام منذ القرن السادس عشر ، والبنزين هو المصطلح المفضل في معظم دول الكومنولث. في مبيت ، مثل أسطوانة المحرك ، يتم التحكم في الحجم. في نظام مستمر ، مثل غرفة الاحتراق بمحرك نفاث ، يتم التحكم في الضغط.

يتميز الفحم البني بارتفاع معدل الرطوبة وفي معظم الحالات ارتفاع الرطوبة الكلية وانخفاض محتوى الكربون ومحتوى الأكسجين العالي مقارنة بالفحم الصلب. بسبب الكبح القوي بالرماد (Ap = 15-25٪) والرطوبة (Wp = 20-35٪) ، تنخفض القيمة الحرارية المنخفضة للفحم البني (2500-3600 kcal / kg).

يمكن استخدام هذه الزيادة في الضغط أو الحجم للقيام بالعمل ، على سبيل المثال ، عن طريق تغيير سرعة الغاز ، الدفع ، على سبيل المثال ، في فوهة محرك الصاروخ. في المركز الميت العلوي ، تكون مكابس المحرك متدفقة مع الجزء العلوي من كتلة الأسطوانة. يمكن أن تكون غرفة الاحتراق عبارة عن اكتئاب إما في رأس الأسطوانة ، ويسمى التصميم مع غرفة الاحتراق في المكبس رأس مالك الحزين حيث يتم تشكيل الرأس بشكل مسطح وتكون المكابس غير واضحة. أثبت رأس مالك الحزين أنه أكثر فعالية من الرأس النصف كروي.

تسمح صمامات السحب لخليط هواء الوقود بالتدفق إلى الداخل ، ويتحقق ذلك على أفضل وجه من خلال قاعدة مكتملة بدلاً من ممدودة. يؤثر شكل الجزء العلوي أيضًا على مقدار الدوامة. طور هاري ريكاردو غرف الاحتراق لـ محركات الديزل، غرفة الاحتراق في التوربينات الغازية والمحركات النفاثة تسمى غرفة الاحتراق. يمكن لكل منهم استقبال مصدر هواء من فتحة منفصلة ، نوع قنية. مثل نوع الاحتراق ، تحتوي أجهزة الاحتراق الحلقي على مناطق احتراق منفصلة موجودة في بطانات منفصلة مع حاقنات الوقود الخاصة بها.

فحممادة صلبة قابلة للاحتراق (معدنية) من أصل نباتي. إنها صخرة كثيفة وصخرية من الأسود ، وأحيانًا ذات لون أسود رمادي مع سطح لامع أو شبه لامع أو غير لامع.

التركيب الكيميائي وخصائص الفحم

كربون 75-97٪ ؛

الهيدروجين 1.5-5.7٪ ؛

الأكسجين 1.5-15٪ ؛

على عكس غرفة الاحتراق ، تشترك جميع مناطق الاحتراق في غلاف هواء مشترك ، ونوع حلقي ، وتزيل غرف الاحتراق الحلقي مناطق الاحتراق المنفصلة ولها ببساطة حشية وكفن مستمر في الحلقة. يستخدم مصطلح غرفة الاحتراق للإشارة إلى المساحة الإضافية بين صندوق الاحتراق والغلاية في قاطرة بخارية. الكيروسين منخفض الكبريت - الكيروسين ، المعروف أيضًا باسم البارافين وزيت المصابيح وزيت الفحم ، هو سائل هيدروكربوني قابل للاشتعال مشتق من البترول ، ويستخدم على نطاق واسع كوقود في كل من الصناعة والمنازل.

كبريت 0.5-4٪ ؛

نيتروجين يصل إلى 1.5٪ ؛

المواد المتطايرة 2-45٪ ؛

الرطوبة تتراوح من 4 إلى 14٪ ؛

الرماد من 2 إلى 45٪.

تتراوح الحرارة النوعية لاحتراق الفحم الصلب (القيمة الحرارية) من 7200 إلى 8600 كيلو كالوري / كجم (30-36 ميجا جول / كجم).

التركيب الفيزيائي وخصائص الفحم الصلب:

كثافة ( جاذبية معينة) - 1.2-1.5 جم / سم 3 ؛

القوة الميكانيكية - 40-300 كجم / سم 2 ؛

البارافين السائل هو منتج أكثر لزوجة وعالية التكرير يستخدم كملين ، وشمع البرافين مادة صلبة شمعية مستخرجة من البترول. يستخدم الكيروسين على نطاق واسع في الغذاء المحركات النفاثةالطائرات وبعض محركات الصواريخ ، وفي أجزاء من آسيا حيث يتم دعم سعر الكيروسين ، يتم تشغيل المحركات الخارجية على قوارب الصيد الصغيرة. إجمالي الاستهلاك العالمي للكيروسين لجميع الأغراض يعادل ما يقرب من 2 مليون برميل يوميًا ، لمنع الخلط بين الكيروسين والبنزين الأكثر قابلية للاشتعال والمتطاير ، تنظم بعض الولايات القضائية العلامات أو الألوان للحاويات المستخدمة لتخزين أو صرف الكيروسين.

السعة الحرارية النوعية C - 0.26-0.32 kcal / g * deg ؛

معامل انكسار الضوء هو 1.82-2.04.

يتكون الفحم من ترسب وتحلل (تعفن) مخلفات النباتات العضوية على مدى فترة طويلة (ملايين السنين). الرواسب الناتجة مع مرور الوقت (التحول) مغطاة بطبقة سميكة من الأرض. تحت الضغط المرتفع لقشرة الأرض وفي حالة الغياب التام للوصول إلى الأكسجين ، وكذلك تأثير درجة حرارة لب الأرض ، تحدث عدة مراحل من تحلل الخشب إلى تكوين الفحم. بسبب نقص الوصول إلى الهواء ، لا يمكن لهذه الرواسب إطلاق الكربون المأخوذ من النباتات العضوية في الغلاف الجوي. توقف وصول الهواء بشكل حاد بشكل خاص حيث تنحدر المستنقعات والغابات المستنقعية نتيجة للحركات التكتونية والتغيرات في الظروف المناخية وتم تغطيتها من الأعلى بمواد أخرى. في الوقت نفسه ، تم تحويل بقايا النباتات تحت تأثير البكتيريا والفطريات (متفحمة) إلى الخث ثم إلى الفحم البني والفحم والأنثراسيت والجرافيت.

على سبيل المثال ، في الولايات المتحدة ، يتطلب كومنولث بنسلفانيا أن تكون الحاويات المحمولة المستخدمة في محطات البيع بالتجزئة زرقاء اللون وقابلة للامتزاج بالمذيبات البترولية ، ولكن لا تمتزج بالماء. الهيدروكربونات العطرية في هذا النطاق مثل alkylbenzenes و alkylnaphthalenes. يباع الكيروسين الفاخر في حاويات سعة 5 أو 20 لترًا من معدات التخييم. عادة ما يتم توزيع الكيروسين القياسي بكميات كبيرة بواسطة ناقلة وهو غير ملون ، تحدد المعايير الوطنية والدولية خصائص العديد من درجات الكيروسين المستخدم لوقود الطائرات.

يحدث الفحم عندما تتكون طبقات الخث على عمق كبير ، عادة أكثر من 3 كم. على عمق أكبر ، يتكون أنثراسايت - أعلى درجة من الفحم. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن جميع رواسب الفحم تقع في أعماق كبيرة. بمرور الوقت ، وتحت تأثير العمليات التكتونية ذات الاتجاهات المختلفة ، شهدت بعض الطبقات ارتفاعًا ، ونتيجة لذلك تبين أنها أقرب إلى السطح.

تكررت عملية التقطير حتى تمت إزالة معظم أجزاء الهيدروكربون المتطايرة ، كما تم إنتاج الكيروسين خلال نفس الفترة من الصخر الزيتي والقار عن طريق تسخين الصخر لاستخراج الزيت ، والذي تم بعد ذلك تقطيره. تم تطبيق المفهوم حصريًا على المواد القادرة على إطلاق طاقة كيميائية ، ولكن تم تطبيقه منذ ذلك الحين أيضًا على مصادر الطاقة الحرارية الأخرى مثل الطاقة النووية. طاقة حرارية، المنبعثة من تفاعلات الوقود ، يتم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية من خلال محرك حراري ، في حين يتم تقييم الحرارة نفسها للحرارة أو الطبخ أو العمليات الصناعية ، وكذلك للإضاءة التي تحدث أثناء الاحتراق.

اعتمادا على المادية و التركيب الكيميائييغير الفحم أيضًا كمية الحرارة المنبعثة أثناء احتراقه ، وكذلك كمية الرماد المتكون. قيمة الفحم ورواسبه تعتمد على هذه النسبة.

إن عملية تكوين الفحم في حد ذاتها بطيئة للغاية ويمكن أن تستمر لآلاف السنين. اعتمادًا على مدة التكوين ، يتم الحصول على درجات مختلفة من الفحم بقيم حرارية مختلفة.

يستخدم الوقود أيضًا في خلايا الكائنات الحية ، والمعروفة باسم التنفس الخلوي. تعتبر الهيدروكربونات والجزيئات المحتوية على الأكسجين المرتبطة بها هي المصدر الأكثر شيوعًا للوقود الذي يستخدمه البشر ، حيث يتناقض الوقود مع المواد أو الأجهزة الأخرى التي تخزن الطاقة الكامنة ، مثل تلك التي تطلق مباشرة الطاقة الكهربائية أو الطاقة الميكانيكية. تم استبداله فقط بفحم الكوك المشتق من الفحم حيث بدأت الغابات الأوروبية في النضوب في القرن الثامن عشر ، وتستخدم قوالب الخشب الآن على نطاق واسع كوقود للشواء.

هناك طريقتان رئيسيتان لاستخراج الفحم: المكشوف (المحجر) والمغلق (المنجم). تعتمد طريقة تعدين الفحم على العمق الذي توجد فيه الصخور الحاملة للفحم. إذا كان الفحم يقع على عمق يصل إلى 100 متر ، فعادة ما يتم التعدين بطريقة مفتوحة (محجر). هذا هو اسم إزالة الطبقة العليا من الأرض فوق الترسبات ، حيث يوجد المعدن على السطح. بالنسبة للتعدين من أعماق كبيرة ، يتم استخدام طريقة التعدين ، حيث يتم الوصول إلى المعادن من خلال إنشاء ممرات خاصة تحت الأرض - المناجم. أعمق مناجم الفحم في روسيا حوالي 1200 متر تحت السطح.

بحلول القرن التاسع عشر ، كان الغاز المنتج من الفحم يستخدم للإضاءة في لندن. في القرنين العشرين والحادي والعشرين ، كان استخدام الفحم لتوليد الكهرباء. خلال الثورة ، تم استخدام الوقود الأحفوري بسرعة حيث كان أكثر تركيزًا ومرونة من مصادر الطاقة التقليدية. لقد أصبحوا جزءًا من مجتمعنا الحديث ومعظم دول العالم تحرق الوقود الأحفوري من أجل الطاقة. الاتجاه الحالي نحو الوقود المتجدد مثل الوقود الحيوي ، مثل الكحوليات ، والوقود الكيميائي عبارة عن مواد تطلق الطاقة من خلال التفاعل مع المواد من حولها ، وفي المقام الأول عملية الاحتراق.

تصنيف الفحم حسب الدرجات والاعتماد على محصول المواد المتطايرة

شعلة طويلة (مميزة بالحرف D) ؛

غاز (G) ؛

أنثراسايت (أ) ؛

بني (ب) ؛

الغازات الدهنية (GZH) ؛

دهني (F) ؛

فحم الكوك الدهني (QOL) ؛

فحم الكوك (ك) ؛

نحيف التكتل (OS) ؛

نحيف (T) ؛

فحم تكتل طفيف (SS) ؛

بالنسبة لأفران الحدادة ، فإن الأكثر قبولًا هو الفحم الذي يحتوي على نسبة عالية من المواد المتطايرة ، أي اللهب الطويل والغاز. مع اللهب الطويل ، من الممكن الحصول على تسخين أكثر اتساقًا للمعدن في الفرن.

لم يتم تخزين معظم الطاقة المنبعثة أثناء الاحتراق في الروابط الكيميائية للوقود. يتم تقسيم الوقود الكيميائي بطريقتين: أولاً ، حسب الخصائص الفيزيائية، كمادة صلبة أو سائلة أو غازية. ثانيًا ، حسب الأصل ، يشمل الوقود الصلب الأولي والثانوي الفحم ، والفحم ، والجفت ، والفحم ، وأقراص الهكسامين ، وكريات الخشب والذرة والقمح والجاودار والحبوب الأخرى.

تستخدم تقنية الصواريخ الصلبة أيضًا وقودًا صلبًا ، وقد استخدم البشر الوقود الصلب لسنوات عديدة لإشعال النار. بعد ذلك ، أثناء التدريس في معهد جامعي في فلورنسا ، التقى ماتيوتشي ، وقدر ماتيوتشي فكرة المحرك ، وعمل الرجلان عليها معًا لبقية حياتهما. كانت المناهج الأخرى القائمة على قوة الانفجار ، مثل تلك التي اتبعها فرانسيس إتيان لينوار ، أبطأ. كان الغرض الرئيسي هو توفير الطاقة للمصانع وللحركات البحرية.

أنثراسايت- أقدم أنواع الفحم الأحفوري ، الفحم الحجري من أعلى درجات التحصين.

يتميز بالكثافة العالية واللمعان. يحتوي على 95٪ كربون. يتم استخدامه كوقود صلب عالي السعرات الحرارية.

وفقًا لخصائصه وخصائصه ، فإن أنثراسايت هو الأكثر تشابهًا مع الفحم. يكمن الاختلاف بينهما في حقيقة أن أنثراسايت يحتوي على المزيد من الكربون. هذا يعني أن أنثراسيت أكثر قابلية للاحتراق من الفحم الذي نستخدمه عادة. في اللون ، يمكن أن يكون مخمليًا وأسودًا حديديًا ، ودائمًا مع لمعان فولاذي. إذا تحدثنا عن حرق الأنثراسايت ، فإنه لا يحترق إلا بموجة قوية من الهواء. علاوة على ذلك ، فهو يحترق إما بدون لهب تقريبًا أو أحيانًا بدونه على الإطلاق. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن أنثراسايت لا يحترق بدون لهب فحسب ، بل بدون رائحة وبدون دخان. لكنه في الوقت نفسه لا يخبز. وفقًا لخصائصه ، فإن أنثراسايت أصعب من الفحم والفحم البني.

فشل وعاد تطوير ماتيوتشي إلى مهنته الأولى. عندما حصل نيكولاس أوتو على براءة اختراع لمحركه ، جادل ماتوتشي دون جدوى بأن محفوظات مكتبة متحف جاليليو في فلورنسا تحتوي على العديد من الوثائق المتعلقة براءات الاختراع لسيارات بارسانتي وماتوتشي. فيليس ماتوتشي - فيليس ماتوتشي مهندس هيدروليكي إيطالي اخترع محرك الاحتراق الداخلي مع أوجينيو بارسانتي. لقد عملوا معًا لتحويل المفهوم إلى عنصر إنتاج. كان نجاح المحرك ، الذي كان أكثر كفاءة من المحرك البخاري ، كبيرًا لدرجة أن الطلبات بدأت تتدفق من خارج القسطنطينية.

استكشاف الاحتياطيات العالمية من الأنثراسيت - 28.2 مليار طن ، بما في ذلك في روسيا - 6.7 مليار طن الأحواض الرئيسية الحاملة للفحم: بنسلفانيا ، ألبرتا ، فيتبانك ؛ في أوكرانيا - الجزء الشرقي من حوض دونيتس. في روسيا - Kuznetsk ، Tunguska ، أحواض Taimyr ، حوض Gorlovsky.

يستخدم أنثراسايت في الطاقة والمعادن الحديدية وغير الحديدية ، وكذلك لإنتاج الممتزات ، والأقطاب الكهربائية ، والكوراندوم الكهربائي ، ومسحوق الميكروفون.

عاد ماتوتشي إلى وظيفته السابقة كمهندس هيدروليكي ودرس مقاييس الهيدرومتر الجديدة ومقاييس المطر والعمل الهيدروليكي على الأنهار. تاريخ محفوظات محرك الاحتراق الداخلي في متحف جاليليو. الغازات المسالة - يتم استخدامها بشكل متزايد كوقود دفع للهباء الجوي ومبرد ، لتحل محل مركبات الكربون الكلورية فلورية لتقليل الضرر الذي يلحق بطبقة الأوزون. عند استخدامه على وجه التحديد كوقود ، غالبًا ما يشار إليه باسم autogas. Walter Snelling ، وهو يوفر حاليًا حوالي 3 ٪ من إجمالي الطاقة المستخدمة ، كما أن الحرق نظيف نسبيًا ، بدون سخام وانبعاثات قليلة جدًا من الكبريت.

تكوين الفحم

الفحم عبارة عن مركبات معقدة من العناصر القابلة للاحتراق ، وتشمل الشوائب المعدنية والرطوبة. وفقًا لدرجة التحصين ، يزداد محتوى الكربون في الكتلة العضوية للوقود ، بينما ينخفض ​​الأكسجين والنيتروجين ، مما يساهم في زيادة قيمة الطاقة للوقود.

يسمى الوقود بالشكل الذي يدخل فيه المستهلك بالعمل ، والمادة التي يتكون منها تسمى الكتلة العاملة.

المكون الرئيسي القابل للاحتراق للوقود هو الكربون ، والذي يتسبب احتراقه في إطلاق الكمية الرئيسية من الحرارة. تبلغ حرارة احتراق الكربون غير المتبلور 34.4 ميجا جول / كجم (8130 كيلو كالوري / كجم). يعتبر الهيدروجين ثاني أهم عنصر في الكتلة القابلة للاحتراق للوقود ؛ ويتراوح محتواه في الكتلة القابلة للاشتعال للوقود الصلب والسائل من 2 إلى 10٪. هناك الكثير من الهيدروجين في غاز طبيعيوزيت الوقود والصخر الزيتي ، وأقلها في فحم الإنتراسيت. تبلغ حرارة احتراق الهيدروجين في بخار الماء 10.8 ميجا جول / م 3 (2579 كيلو كالوري / م 3).

يعتبر الأكسجين والنيتروجين في الوقود صابورة عضوية ، لأن وجودهما يقلل من محتوى العناصر القابلة للاحتراق في الوقود. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأكسجين ، عند دمجه مع الهيدروجين أو كربون الوقود ، يحول بعض الوقود إلى حالة مؤكسدة ويقلل من حرارة الاحتراق. لا يتأكسد النيتروجين عندما يحترق الوقود في الهواء ويمر في نواتج الاحتراق بشكل حر.

قيمة أعلى وأقل من السعرات الحرارية للوقود

كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق الكامل لـ 1 كجم من الوقود الصلب أو السائل أو 1 م 3 من وقود الغاز ، شريطة أن يتكثف بخار الماء الناتج في منتجات الاحتراق ، تسمى القيمة الحرارية الأعلى للوقود.

تسمى كمية الحرارة التي يتم إطلاقها أثناء الاحتراق الكامل لـ 1 كجم من المواد الصلبة أو السائلة أو 1 م 3 من وقود الغاز ، مطروحًا منها حرارة تبخر بخار الماء المتكون أثناء الاحتراق انخفاض الحرارةالإحتراق.

شوائب الوقود المعدني

في الوقود الصلب ، جزء كبير من الشوائب عبارة عن شوائب خارجية. لذلك ، محتوى الشوائب المعدنية ، حتى في نفس نوع الوقود ، يمكن أن يتقلب بشكل كبير. الشوائب المعدنية الرئيسية هي: السيليكات (السيليكا SiO2 ، الألومينا A1203 ، الطين) ، الكبريتيدات (بشكل رئيسي FeS2) ، الكربونات (CaCO3 ، MgCO3 ، FeCO3) ، الكبريتات (CaSO4 ، MgS04) ، الأكاسيد وأكاسيد الفلزات ، الفوسفات ، الكلوريدات ، الفلزات القلوية أملاح.

في عملية الاحتراق في بيئة ذات درجة حرارة عالية ، تحدث تحولات فيزيائية وكيميائية في الشوائب المعدنية للوقود.

صابورة الوقود

الشوائب المعدنية غير القابلة للاحتراق والرطوبة هي الصابورة الخارجية للوقود الصلب. من خلال وجودها ، تقلل الشوائب المعدنية والرطوبة من محتوى الكتلة القابلة للاشتعال لكل وحدة كتلة من وقود العمل ؛ بالإضافة إلى ذلك ، عند حرق الوقود ، يتم إنفاق قدر معين من الحرارة على تبخر الرطوبة. لذلك ، مع زيادة محتوى الرماد والرطوبة ، تنخفض القيمة الحرارية للوقود ، ويزداد استهلاكه من قبل المستهلك ، وتزداد تكاليف الاستخراج والنقل وفقًا لذلك.

وقود الرماد

البقايا الصلبة غير القابلة للاحتراق الناتجة عن اكتمال التحولات في الجزء المعدني من الوقود أثناء احتراقه تسمى الرماد. عادةً ما تكون كتلة الرماد أقل قليلاً من كتلة الشوائب المعدنية في الوقود ، فقط في الصخر الزيتي نظرًا لتحلل كربونات الرماد الموجودة فيها ، فقد تبين أنها أقل بكثير مقارنة بكتلة الشوائب المعدنية.

في غرفة الاحتراقفي درجات حرارة عالية ، يذوب جزء من الرماد ، مكونًا محلولًا من المعادن ، وهو ما يسمى الخبث. تتم إزالة الخبث من الفرن في حالة سائلة أو حبيبية.

رطوبة الوقود

تنقسم رطوبة الوقود إلى قسمين: خارجي وداخلي.

أثناء استخراج الوقود ونقله وتخزينه ، تدخل المياه الجوفية والجوفية ، الرطوبة من الهواء الجوي ، مما يتسبب في ترطيب سطح قطع الوقود. مع انخفاض حجم القطع ، يزداد السطح المحدد للوقود وتزداد كمية الرطوبة الخارجية التي يحتفظ بها. كما يشمل الخارج الرطوبة الشعرية ، أي الرطوبة التي تملأ الشعيرات الدموية والمسام التي يتم تطويرها بقوة في الفحم الخث والبني. يمكن إزالة الرطوبة الخارجية بالوسائل الميكانيكية والتجفيف الحراري.

تشمل الرطوبة الداخلية الرطوبة الغروية والرطبة. الرطوبة الغروية جزء لا يتجزأالوقود. في كتلته ، يتم توزيعه بشكل متساوٍ للغاية. تعتمد كمية الرطوبة الغروية على الطبيعة الكيميائية وتكوين الوقود ومحتوى الرطوبة في الهواء الجوي. مع زيادة درجة تفحم الوقود ، ينخفض ​​محتوى الرطوبة الغروية. يوجد الكثير من الرطوبة الغروية في الخث ، أقل في الفحم البني وقليلًا في الفحم القار والأنثراسيت. ترتبط الرطوبة المميهة أو المتبلورة كيميائياً بشوائب الوقود المعدني ، وخاصة كبريتات الكالسيوم والألومينوسيليكات. هناك القليل من الرطوبة المائية في الوقود ، وتصبح ملحوظة في الوقود متعدد الرماد. أثناء التجفيف ، يتبخر جزء من الرطوبة الغروية ، لكن محتوى الرطوبة المائية لا يتغير عمليًا. يمكن إزالة هذا الأخير فقط في درجات حرارة عالية.

الوقود الطبيعي الصلب ، عند تعرضه للهواء ، يفقد ، ويجفف يكتسب الرطوبة حتى يتم موازنة ضغط البخار المشبع لرطوبة الوقود مع الضغط الجزئي لرطوبة الهواء ، أي مع الرطوبة النسبية. يسمى الوقود الصلب المحتوي على نسبة رطوبة في الظروف الطبيعية بالوقود الجاف بالهواء.

تؤدي زيادة الرطوبة إلى انخفاض القيمة الحرارية للوقود وزيادة استهلاكه ، وزيادة حجم نواتج الاحتراق ، وبالتالي فقدان الحرارة مع غازات العادم. بالإضافة إلى ذلك ، تساهم الرطوبة العالية في التجوية والاحتراق التلقائي للوقود الصلب أثناء التخزين. مع زيادة الرطوبة ، تتدهور قابلية تدفق الوقود الصلب. في الشتاء ، يمكن أن تتسبب الرطوبة العالية في تجميد الوقود.

المحصول المتطاير وخصائص فحم الكوك

من أهم الخصائص الحرارية للوقود قيمة محصول المواد المتطايرة وخصائص بقايا فحم الكوك.

عندما يتم تسخين الوقود الصلب ، تتحلل المركبات الهيدروكربونية المحتوية على الأكسجين من الكتلة القابلة للاحتراق مع إطلاق غازات قابلة للاحتراق: الهيدروجين ، الهيدروكربونات ، أول أكسيد الكربون والغازات غير القابلة للاحتراق - ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء.

بالنسبة للصخر الزيتي ، يكون العائد المتطاير 80-90٪ من الكتلة القابلة للاحتراق ؛ الخث - 70٪. بالنسبة للفحم البني - 30-60٪ ، الفحم الصلب من الدرجة G و D - 30-50٪. بالنسبة للجمرات الخالية من الدهون والأنثراسيت ، يكون العائد المتطاير منخفضًا ويساوي 11-13 و2-9٪ على التوالي. لذلك ، يمكن اعتبار محتوى المواد المتطايرة وتكوينها كعلامات على درجة تحصين الوقود ، وعمره الكيميائي.

بالنسبة للخث ، يبدأ إطلاق المواد المتطايرة عند درجة حرارة تقارب 100 درجة مئوية ، والفحم البني والدهني - 150-170 درجة مئوية ، والصخر الصخري القابل للاحتراق - 230 درجة مئوية ، والفحم الخالي من الدهون والأنثراسيت ~ 400 درجة مئوية وينتهي عند درجات حرارة عالية - 1100 -1200 درجة مئوية.

بعد تقطير المواد المتطايرة من الوقود ، يتم تكوين ما يسمى بقايا فحم الكوك. تسمى قدرة الوقود أثناء التحلل الحراري على تكوين فحم الكوك أكثر أو أقل قوة التلبيد. ينتج الخث والفحم البني والأنثراسايت فحم الكوك المسحوق. إن أنواع الفحم القاري ذات العائد المتطاير من 42-45٪ والفحم الخالي من الدهون ذات العائد المتطاير أقل من 17٪ يعطي بقايا فحم الكوك المسحوق أو اللزج. الفحم الذي يشكل بقايا فحم الكوك الملبد هو وقود تقني قيم ويستخدم بشكل أساسي في إنتاج فحم الكوك المعدني.

المواد المتطايرة
المواد المتطايرة - البخار والمنتجات الغازية التي تنطلق أثناء تحلل المادة العضوية للوقود الأحفوري الصلب عند تسخينها في ظل ظروف قياسية. يُشار إلى محصول المواد المتطايرة بالرمز V (فولاتيف) ، والعائد على العينة التحليلية هو Va ، على المادة الجافة Vd ، والجافة وعديمة الرماد Vdaf. هذه الخاصية مهمة لتقييم الاستقرار الحراري للهياكل التي تشكل الكتلة العضوية للفحم. خدم إطلاق المواد المتطايرة أثناء التكليس كأساس لأحد تصنيفات درجات الفحم.


ماركة

تعيين
مجموعة العلامات التجارية

المواد المتطايرة
المواد فدف٪

سماكة البلاستيك
طبقة Y ،٪

شعلة طويلة

دهون الغاز

فوق 31 - 37

26 وما فوق

دهن الكوك

فحم الكوك

ثاني فحم الكوك

متكلس لحمي

خبز ضعيف

أنثراسايت

حرارة الاحتراق
حرارة الاحتراق هي مؤشر الطاقة الرئيسي للفحم. يتم تحديده تجريبيًا عن طريق حرق عينة من الفحم في قنبلة مسعرية أو عن طريق الحساب باستخدام بيانات التحليل الأولي.
تتميز أعلى حرارة احتراق للفحم Qs بأنها كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق الكامل لوحدة كتلة من الفحم في قنبلة مسعرية في بيئة أكسجين والأدنى حرارة نوعيةمن الاحتراق Qi كقيمة حرارية إجمالية مطروحًا منها حرارة تبخر الماء المنطلق والمتكون من الفحم أثناء الاحتراق. غالبًا ما يتم تحديد القيمة الحرارية الأعلى للحالة الخالية من الرماد للفحم Q s af ، والقيمة الأقل للحالة العاملة Qir. دي. اقترح Mendeleev صيغة لحساب القيمة الحرارية الإجمالية وفقًا لتحليل العناصر (kcal / kg):
Qsaf = 81 ° С + 300Н-26 (О-S) ، حيث С ، ، О ، S - جزء كتلة من العناصر في مادة TGI ،٪.
قيمة أعلى من السعرات الحرارية لأنواع الوقود الصلب الرئيسية:

تكتل
إن أحد أهم اتجاهات استخدام الفحم ، إن لم يكن أهمها ، هو معالجته إلى فحم الكوك المعدني - وهو منتج صلب يتحلل بدرجة حرارة عالية (> 900 درجة مئوية) للفحم دون الوصول إلى الهواء ، وله خصائص معينة. ليست كل أنواع الفحم قادرة على التلبيد ؛ عند تسخينها دون الوصول إلى الهواء ، فإنها تتحول إلى حالة بلاستيكية ، يليها تكوين بقايا غير متطايرة مرتبطة. إذا كانت هذه البقايا الملبدة تلبي متطلبات فحم الكوك المعدني ، فعندئذٍ يتحدث المرء عن فحم الكوك. وبالتالي ، فحم الكوك هو تلبيد ، لكن المفهوم الأول أضيق. يتم تلبيد أنواع الفحم من درجات G ، و Zh ، و K ، و OS ، ولكن لا يمكن الحصول على فحم الكوك المعدني إلا من فحم الدرجة K أو من خليط من الفحم ، والذي يقترب منها في الخصائص.
التحليل الأولي لـ TGI
كما ذكرنا سابقًا ، فإن الكتلة العضوية لجميع أنواع TGI تتكون من C و H و O و S و N. تتجاوز قيمتها الإجمالية 99 ٪ بالوزن محسوبة على المواد العضوية لأي فحم وجفت.
محتويات الكربون والهيدروجين
يتم تحديد الكربون والهيدروجين عن طريق إطلاق ثاني أكسيد الكربون و H2O أثناء احتراق عينة من الفحم في تيار من الأكسجين. يتم التقاط هذه الأكاسيد في ممتصات مملوءة بمحلول KOH و H2SO 4 ، على التوالي. يتم وزن الأخير قبل وبعد حرق العينة ، ويتم حساب محتوى C و H في العينة من فرق الكتلة ، عادةً بالوزن٪. وتجدر الإشارة إلى أنه في هذه الحالة يمكن أن تكون النتائج مشوهة بسبب امتصاص الماء وثاني أكسيد الكربون اللذان يكونان من أصل غير عضوي ويتكونان نتيجة التحلل الحراري للمكونات المعدنية للفحم.

محتوى النيتروجين
محتوى النيتروجين في الفحم منخفض ، وعادة لا يتجاوز 1٪ ، وأحياناً يصل إلى 3-4٪.
محتوى الكبريت
بشكل عام ، يعتبر الكبريت أكثر شيوعًا في الفحم. يتراوح محتواها من كسور من نسبة مئوية إلى 10-12٪. هناك كبريتات (SSO4) ، بيريت (Sp) وكبريت عضوي (So) ، ويطلق على محتواها الإجمالي الكبريت الكلي (St). يُعد محتوى الكبريت ، الذي تم تحديده من خلال تحليل العناصر ، خاصية مهمة تحدد المتطلبات الخاصة لمعالجة واستخدام المواد الخام ذات التركيز العالي من الكبريت. المنتجات المحتوية على الكبريت المتطاير المنبعثة ، مثل H2S و SO2 ، شديدة الخطورة عند إطلاقها في البيئة ، وعند تصميم الإنتاج ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار قدرتها العالية على التآكل.