Характеристики и свойства твердого топлива
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
я него значение f зависит от сжимающей нагрузки в некотором начальном интервале значений N. При малых N коэффициент f оказывается наибольшим, с увеличением N он вначале уменьшается, а затем остается постоянным. Наличие нелинейного участка на кривой 2 объясняется тем, что в неидеально сыпучем материале изменение внешней нагрузки N влияет не только на сопротивление собственно трения, зависящее только от сжатия, но и на сопротивление, возникающее вследствие iепления поверхностей и зависящее от таких факторов, как площади соприкосновения, толщина прослойки жидкости и др.
Силы iепления между частицами называют силами когезии, а между частицами и стенкой - силами адгезии. До тех пор пока влажность топлива находится в пределах гигроскопической, сыпучесть его сохраняется почти постоянной, а с появлением внешней влаги и увеличением ее содержания она постепенно ухудшается.
Нижнюю границу влажности, при которой начинается налипание топлива на топливно-транспортное оборудование и застревание его по тракту топливоподачи в эксплуатационных условиях, можно назвать критической влажностью налипания.
Для большинства углей критическая влажность налипания в 3,0-3,5 раза больше, чем гигроскопическая влажность, в то время как максимальная влагоемкость примерно в 4,0-4,5 раза больше W ги.
Дальнейшее увлажнение, вплоть до максимальной влагоемкости, еще несколько уменьшает сыпучесть. Значение влажности, при которой уголь практически теряет свои сыпучие свойства, называется влагой сыпучести угля. Если влажность увеличивается еще больше, то может проявляться явление текучести углей, принципиально отличное от сыпучести.
По качественному характеру сыпучести используемые в энергетике угли разделены на четыре группы :
I.Хорошо сыпучие;
II.Средне сыпучие;.Плохо сыпучие;.Связанные .
Сыпучие свойства углей ухудшаются с увеличением зольности, особенно если минеральная часть представлена глинистыми включениями (подмосковные, башкирские и другие угли). С ростом количества мелких частиц в угле его сыпучесть также ухудшается, что связано с повышенной влажностью мелких фракций по сравнению с крупными и увеличением по этой причине сил iепления между мелкими частицами угля.
При длительном пребывании топлива в неподвижном состоянии возникает эффект слеживания, который наиболее неблагоприятно сказывается на поведении углей III и IV групп по сыпучести.
Внешняя влага влияет на способность топлива смерзаться при отрицательных температурах. Минимальную влажность, при которой наблюдается смерзание топлива, называют влажностью смерзания. Практически для всех углей она приблизительно в 3,0-3,5 раза больше гигроскопической влажности, т.е. близка к влажности налипания. Значения влажности смерзания указаны в табл. 2.1.
Надежность работы и срок службы целого ряда элементов топливоподачи зависят от механической твердости и абразивности топлива.
Механическую прочность угля характеризуют лабораторным относительным коэффициентом размолоспособности kло, который определяется как отношение расхода энергии на измельчение эталонного угля Ээт в воздушно-сухом состоянии от определенной крупности до заданной тонины помола к расходу энергии на измельчение испытываемого угля Эи в стандартной лабораторной шаровой барабанной мельнице, загруженной фарфоровыми шарами:
ло = Ээт / Эи (2.4)
Наиболее близок по своим показателям к эталонному углю донецкий уголь марки АШ.
Бурые угли в основном непрочные. Среди каменных углей наиболее прочны длиннопламенные и газовые угли, а наименее - коксовые и отощенные.
Под абразивностью понимают способность движущихся частиц топлива механически изнашивать поверхности технологического оборудования, с которыми они соприкасаются. Для снижения абразивного износа детали оборудования изготовляются из легированной стали, а пересыпные устройства покрываются износостойкими материалами.
Абразивные свойства углей определяются составом их минеральной части: чем выше в угле содержание твердых минералов, тем он более абразивен. Особенно велика абразивность экибастузского угля.
Условия хранения топлива определяются склонностью его к окислению и самовозгоранию. Твердое топливо окисляется кислородом с выделением теплоты даже при невысоких температурах, например в условиях хранения на складе. Интенсивность тепловыделения пропорциональна скорости химической реакции, т.е. зависит от температуры по закону Аррениуса:
Q1 = kexp (-E / RT)(2.5)
где k - коэффициент пропорциональности; Е - энергия активации химической реакции окисления.
Если интенсивность отвода теплоты Q2 оказывается меньше Q1 то происходит процесс самонагревания топлива и при достижении температуры воспламенения начинается самовозгорание. Время, в течение которого достигается температура воспламенения, называют инкубационным периодом воспламенения. Для условий хранения на открытых складах углей со средней склонностью к самовозгоранию этот период может составлять от нескольких недель до месяцев.
Темп повышения температуры при самонагревании топлива в первую очередь зависит от его физико-химических свойств, присутствия катализаторов (к их числу относится влага), условий доступа воздуха к поверхности окисления, интенсивности процессов тепло- и массопереноса в слое топлива.
С точки зрения обеспечения безопасной эксплуатации тракта топливо-подачи важной характеристикой является взрывоопасность твердого топлива. Взв?/p>