vdaf уголь что значит

Показатели качества угля

Каменный уголь — сложнейшее органоминеральное образование, и по­этому обладает разнообразными свойствами. Это предопределяет возможность его использования практически во всех отраслях народного хозяйства — от элементарной печки до космических аппаратов.

Качество, по определению — это совокупность свойств продук­та, используемых для удовлетворения потребностей тех или иных отраслей народного хозяйства. А так как спектр использования углей огромен, то и перечень показателей качества также не мал.

Например, чтобы определить, годится ли уголь для коксования, рассматривается более 30 показателей. То же — для производства электродной продукции и т.д. Но в данной работе мы рассмотрим лишь те показатели качества, учёт которых необходим при оценке использования угля в «малой» теплоэнергетике, т.е. на котельных и в быту.

ВЛАЖНОСТЬ УГЛЯ (W)

Все угли содержат то или иное количество влаги. При этом в зависимости от ее состояния (приуроченности) различают влагу поверхностную (влагу смачивания). Это вода, находящаяся на поверхности кусков и зерен угля. Она легко удаляется путем про­сушивания на воздухе.

Оставшаяся (после удаления поверхностной) влага характе­ризует влагосодержание угля, свойственное его вещественному, петрографическому и марочному составу и обозначается как мак­симальная влагоемкость (Wmax).

Свободная влага на поверхности кусков и зерен угля и влага приуроченная к трещинам, пустотам и капиллярам (Wmax) в сумме определяют такое понятие, как влага внешняя (Wex).B лаборатории она определяется путем просушивания в сушильных шкафах: при температуре 40 С0 — для каменных углей и при 50 °С — для бурых. Влага воздушно-сухого угля, или аналитическая (Wa), в основ­ном представлена адсорбционно-связанной водой. Определяется она посредством просушки при температуре 105-110 °С (при уско­ренном методе при 160 °С). В сумме эти два вида влаги определяют понятие влага общая (Wt), или рабочая (Wrt). Содержание влаги (рабочей и аналитической) за­висит, прежде всего, от степени метаморфизма (марочного состава) угля. Влага в угле является не только балластом, она уменьшает его теплоту сгорания, т.к. требует дополнительных затрат тепла на своё испарение. Поэтому бытующая практика смачивания углей перед сжиганием, по сути, неверна. С другой стороны, смачивание уголь­ной пыли приводит к её окомкованию и повышению проницаемо­сти для газов, выделяющихся при термической деструкции угля. Но этот прием применяется главным образом от безысходности — при использовании угля, не предназначенного для слоевого сжигания.

Повышенное содержание внешней влаги приводит также к по­вышенной слипаемости угольной мелочи, слеживаемости и смерзаемости угля.

СОДЕРЖАНИЕ ЗОЛЫ (ЗОЛЬНОСТЬ) (А)

Зольность, или содержание минеральных (не горючих) примесей в угле, является основным показателем, определяющим качество. Минеральные примеси — это в основном нейтральный балласт, в меньшей степени — источник вредных химических элементов, влия­ющих на технологические характеристики угля, а в теплоэнергетике и на степень экологического загрязнения. Содержание минераль­ных примесей зависит только от условий торфонакопления, а зна­чит, может быть различным для углей разных марок.

Различают внутреннюю, связанную с органической частью угля, и внешнюю, слагающую породные прослои, золу. Содержа­ние первой, как правило, незначительное (не более 10%), но она практически не удаляется при обогащении. Внешняя зола, осо­бенно связанная с малоуглистыми породными прослоями, легко удаляется при всех видах обогащения.

В различных областях промышленности требования к зольно­сти существенно различаются. В теплоэнергетике используются бурые и каменные угли, в основном с Ad до 35%, при более высоком содержании золы они требуют специальных видов сжигания. Града­ций топлива по степени зольности достаточно много. Но примени­тельно к нашей работе наиболее приемлемой будет классификация, основанная на учете т. н. приведенной зольности — соотношения зольности (в%) к теплоте сгорания влажного беззольного угля (в Мдж/кг, 1 Мдж=239 ккал)

Таким образом, требования к зольности низкометаморфизованных, а значит малокалорийных углей (бурые, длиннопламенные), должны быть более жесткими, чем к зольности высокометаморфи- зованных (тощие, антрациты).

В практике используется, в основном, два показателя зольно­сти: отнесенные к абсолютно сухому топливу (Ad) и к рабочему его состоянию, т.е. при фактической его влажности (Аd).

ВЫХОД ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ (Vdaf)

Данный показатель весьма важен, т.к. определяет особенности поведения угля в процессе его использования. Так, высокое содер­жание газообразной (летучей) составляющей в составе горючей массы угля определяет его высокую реакционную способность (т.е. воспламенение происходит при более низких температурах), превалирование конвективного типа передачи тепла над лучи­стым. Но вместе с тем угли с высоким выходом летучих веществ обладают более низкими показателями теплоты сгорания, терми­ческой стойкости. Они, как правило, характеризуются более высо­ким процентом химического недожога.

СОДЕРЖАНИЕ СЕРЫ (STD)

Сера в углях является вредной примесью. При использовании угля в металлургии сера переходит в металл, ухудшая его качество. При сжигании топлива сера образует сернистые соединения, кото­рые, реагируя в атмосфере с водяными парами, образуют серную кислоту, выпадающую т.н. кислотными дождями. Угли некоторых месторождений Иркутского бассейна харак­теризуются очень высоким, более 10%, содержанием серы, что делает их малопригодными для использования в теплоэнергетике.

Этот показатель наиболее важен для оценки потребительской ценности углей, особенно используемых в теплоэнергетике.

ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ (Q)

Различают теплоту сгорания высшую, пересчитанную на сухое беззольное состояние топлива (Q,daf). Этот показатель использует­ся для сопоставления и классификации углей. Низшая теплота сго­рания (Qr.) характеризует топливо в его естественном состоянии, т.е. при конкретных значениях влажности и зольности.

Источник

Угли ископаемые

Технический анализ углей

Все виды твердых горючих ископаемых объединяют в себе две составляющие: органическое вещество и минеральную компоненту, которую прежде рассматривали как балласт, но теперь все чаще считают источником ценного минерального сырья, в частности редких и рассеянных элементов. Для оценки возможностей и режимов переработки горючих ископаемых применяют технический анализ, позволяющий определить направления использования их как энергетического и химического сырья. Под техническим анализом понимается определение показателей, предусмотренных техническими требованиями на качество угля.
В технический анализ обычно объединяются методы, предназначенные для определения в углях и горючих сланцах зольности, содержания влаги, серы и фосфора, выхода летучих веществ, теплоты сгорания, спекаемости и некоторых других характеристик качества и технологических свойств. Полный технический анализ проводится не всегда, часто бывает достаточно провести сокращенный технический анализ, состоящий в определении влажности, зольности и выхода летучих веществ.

Влажность

В связи с тем, что молекулы воды могут быть связаны с поверхностью угля силами разной природы (абсорбция на поверхности и в порах, гидратирование полярных групп макромолекул, вхождение в состав кристаллогидратов минеральной части) при разных способах выделения влаги из угля получаются различные величины его обезвоженной массы и, соответственно, разные значения влажности.
Масса угля с содержанием влаги, с которым он отгружается потребителю, называется рабочей массой угля, а влага, которая выделяется из нее при высушивании пробы до постоянной массы при 105oC, называется общей влагой рабочей массы угля.
Содержание влаги в горючем ископаемом характеризуется его влажностью. Эта величина выражается отношением массы выделившейся при температуре обезвоживания влаги к массе анализируемого образца. Влажность обозначается буквой W (Wasser).
Влага угля снижает полезную массу при перевозках, на ее испарение тратится большое количество тепла при сжигании топлива, кроме того, зимой влажный уголь смерзается.
Общее содержание влаги меняется в зависимости от степени углефикации ископаемого в следующем ряду.
Торф > Бурые угли > Антрациты > Каменные угли.

Зольность

Летучие вещества

Толщина пластического
слоя Y,%

Теплота сгорания

Спекаемость

Элементный анализ ТГИ

Как уже говорилось, органическая масса всех видов ТГИ состоит из С, Н, О, S и N. Суммарное их количество превышает 99мас.% в расчете на органическое вещество любого угля и торфа.

Содержания углерода и водорода

Углерод и водород определяют по выходу СО2 и Н2О при сжигании навески угля в токе кислорода. Эти оксиды улавливают в поглотительных аппаратах, заполненных растворами КОН и Н2SO 4 соответственно. Последние взвешивают до и после сжигания навески и по разности масс рассчитывают содержание С и Н в пробе, обычно в мас.%. Надо отметить, что при этом результаты могут быть искажены за счет поглощения воды и углекислого газа, имеющих неорганическое происхождение, и образовавшихся за счет термического разложения минеральных компонентов угля.

Содержание азота

Содержание азота в углях невелико, обычно не превышает 1 %, изредка достигая 3-4 %.

Содержание серы

В целом более распространена в углях сера. Ее содержание составляет от долей процента до 10-12%. Различают сульфатную (SSO4), пиритную (Sp) и органическую серу (So), суммарное содержание их называется общей серой (St). Содержание серы, устанавливаемое по данным элементного анализа, является важной характеристикой, которая определяет особые требования к переработке и использованию сырья, отличающегося ее высокой концентрацией. Выделяющиеся летучие серосодержащие продукты, такие как Н2S и SO2, крайне опасны при попадании в окружающую среду, а при проектировании производств, следует учитывать их высокую коррозионную активность.

Источник

Показатели технического анализа

Применение угля.

Основным источником энергии, химического сырья являются твердые горючие ископаемые. Для Украины одним из важнейших ресурсов является уголь. Потребность в угле связана с его показателями спроса:

Образование угля.

Уголь — это основа развития отраслей промышленности (энергетики, металлургии. химии и т.д.). Образовывается уголь под землей в результате биохимических, физико-химических и физических изменений растений без доступа кислорода. Залегает уголь в виде пластов среди осадочных пород. Формирование угольных пластов происходит при определенных этапах тектонического развития континентов. Весь процесс образования подразделяется на две фазы:

Образующиеся твердые горючие ископаемые объединяют в себе такие составляющие как органическое вещество и минеральную компоненту (источник редких и рассеянных элементов). Для определения направленности использования горючих ископаемых используют технический анализ. Он позволяет определить показатели на качество угля предусмотренных техническими требованиями. К показателям технического анализа горючих ископаемых мы можем отнести:

Количество минеральных примесей в угле выражается его зольностью. Допустимый предел зольности для угля принят в 35—50%. При зольности свыше 50% это будет уже углистая порода — углистый сланец, аргиллит, алевролит, известняк и т. д. Состав золы зависит от состава тех неорганических компонентов, которые находились в угле до сгорания. Получается зола за счет растительного вещества углей, минеральных примесей, принесенных водой и ветром и отложенных вместе с углем, минерального вещества, попавшего в уголь при инфильтрации минерализованной воды по трещинам и слоистости, наконец, за счет обломков кровли, почвы и прослойкой в пласте. При полном сжигании растительного материала получается зола, так как в каждом растении содержится известное количество пропитывающих клетки неорганических примесей. Такую золу можно назвать конституционной, так как она присуща исходному органическому веществу.

Содержание влаги в углях зависит от условий залегания и от природы угля. Уголь, как и всякая горная порода, в недрах содержит определенное количество влаги, испаряющейся на воздухе. Такую влажность называют внешней. Количество внешней влаги зависит от насыщенности горных пород водой. После удаления из угля внешней влаги в нем остается некоторая часть внутренней влаги, зависящей от природы угля. Количество внутренней влаги обусловливается гигроскопичностью угля, которая связана с его капиллярностью и с пористостью. Количество гигроскопической воды не является величиной постоянной для угля, но изменяется в зависимости от внешних условий. В лаборатории пробу угля взвешивают и доводят до воздушно-сухого состояния. Разница между первоначальным весом и весом, полученным после просушивания, и соответствует внешней влаге. После этого породу высушивают при 105° до постоянного веса и взвешивают. По разности измерений определяется внутренняя влага. При сжигании топлива на испарение влажности тратится большое количество тепла. Также еще одним минусом влажности является то что зимой влажный уголь смерзается. Изменение содержания влаги зависит от степени углефикации ископаемого.

Показатель летучих веществ (V).

Данная характеристика необходима для оценки термической устойчивости структур, составляющих органическую массу угля.

Показатель теплоты сгорания угля.

Основным энергетическим показателем угля является теплота сгорания. Обычно этот показатель выражают в больших калориях. Показатель теплоты сгорания может быть определен лабораторным путем сжигания навески угля в калориметрической бомбе, а также вычислен но данным химического анализа. Высшая теплота сгорания угля Qs — количество теплоты выделяющиеся при полном сгорании единицы массы угля в калориметрической бомбе в среде кислорода. В основном определяется на беззольное состояние угля угля Q s af. Низшая теплота сгорания Qi — высшая теплота сгорания за вычетом теплоты испарения воды выделившейся и образованной из угля во время сгорания. Низшая теплота сгорания определяется на рабочее состояние Qir. Формула расчета высшей теплоты сгорания Д. И. Менделеева: Qsaf=81°С+300Н-26(О-S). С, Н, О, S — массовая доля элементов в веществе ТГИ, %.

Показатель спекаемости угля.

Спекаемость — это свойство угля переходить при нагревании без доступа воздуха в пластическое состояние с образованием связанного нелетучего остатка. Под спекающими свойствами угля следует понимать его способность при быстром нагревании в тигле давать твердый, не порошковатый остаток. Эта способность угля находится в тесной зависимости от его пластичности, т. е. от его свойства при нагревании размягчаться и переходить в пластическое, вязкое, состояние. Не все угли способны спекаться. Уголь является необычной породой и основным источником тепла. Он образуется из органического материала в прошлом живой ткани и при этом может гореть и выделять тепло. Но это не только топливо, а и химическое сырье.

Показатель коксуемости угля.

Коксуемость угля — это способность угля при воздействии высоких температур образовывать коксовый остаток, пористый кусковый материал — кокс.

Виды угля.

В зависимости от степени углефикации ископаемые угли подразделяются на три основных вида:

Бурый уголь – образуется из торфа на глубинах порядка 1 километра. Данный вид угля характеризуется бурым цветом, быстрой потерей свободной влаги на воздухе, растрескиванием и превращением в мелочь. А при сгорании бурые угли дают длинное коптящее пламя. При нагревании без доступа воздуха выделяется много летучих веществ (33-60%). Бурый уголь является низшим членом общего генетического ряда ископаемых углей и применяется в основном как топливо и химическое сырье. Бурые угли можно разделить на два вида: мягкие, плотные.

Мягкий бурый уголь — бурого, коричневого цвета, матовый, полуматовый, землистый, листоватый иногда массивный и плотный. Мягкий бурый уголь характеризуется влажностью 40 — 60%.

Плотный бурый уголь — черный с коричневым оттенком, матовый, однородный. Характеризуется влажностью 17 — 40%, а при раскалывании вне плоскостей образуются землистые, угловатые, формы излома.

Каменный уголь — представляет собой осадочную породу, образовавшуюся при разложении остатков растений. Характеризуется большей плотностью чем бурый уголь, матовым серо — черным цветом, содержание углеродов от 74 до 92%, влагосодержание от 16 до 4,6%.

При нагревании без доступа воздуха переходит в пластическое состояние с последующим образованием связанного нелетучего остатка, смол незначителен, выход летучих снижается от 35 — 50% до 8-10%. Используется каменный уголь для выработки электроэнергии, для металлургического производства производят кокс, при химической переработке производят примерно 300 различных продуктов промышленности. Также используют для получения горного воска, пластмасс, газообразного высококалорийного топлива, высокоуглеродистых углеграфитовых композиционных материалов, редких элементов — германия и галлия.

Антрацит — самый древний из ископаемых углей, образовывается из каменного угля на глубине порядка 6 километров. Характеризуется большой плотностью, черно — серого цвета с металловидным блеском. На 95% состоит из углерода, плохо воспламеняется но имеет наибольшую теплоту сгорания. Используется как твердое высококалорийное топливо,в химической промышленности.

Источник

Vdaf уголь что значит

выход летучих веществ на сухую беззольную массу топлива
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

Смотреть что такое «Vdaf» в других словарях:

вугілля викопне — уголь ископаемый fossil coal (mineral) fossile Kohle тверда горюча копалина органічного походження. Утворилося переважно з рослинних решток. Колір від бурого до чорного. Густина 0,92…1,7, твердість 1…3. Виділяють гумоліти (вугілля кам’яне,… … Гірничий енциклопедичний словник

вихід летких речовин — выход летучих веществ yield of volatiles Gehalt an flülchtigen Bestandteilen показник якості та структурних особливостей твердих горючих копалин (ТГК), що враховується при визначенні їх раціонального пром. використання. Характеризує кількість… … Гірничий енциклопедичний словник

Arbeiter-Fotografie — Arbeiterfotografie ist ein Teilbereich der sozialdokumentarischen Fotografie, die innerhalb der Arbeiterbewegung entstand. Die sozialdokumentarische Fotografie entwickelte sich in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts und kann als Vorläufer und … Deutsch Wikipedia

Arbeiterfotografie — ist ein Teilbereich der sozialdokumentarischen Fotografie, die innerhalb der Arbeiterbewegung entstand. Die sozialdokumentarische Fotografie entwickelte sich in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts und kann als Vorläufer und Anregung für die… … Deutsch Wikipedia

Выход летучих веществ — (a. content of volatile agents; н. Gehalt an fluchtigen Bestandteilen; ф. teneur en matieres volatiles; и. desprendimiento de substancias volatiles) показатель качества твёрдых горючих п. и., учитываемый при определении их рационального… … Геологическая энциклопедия

Угли ископаемые — (a. fossil coals; н. fossile Kohle; ф. charbons mineraux, charbons fossiles, houilles; и. carbones fociles) твёрдые горючие горные породы, образовавшиеся из отмерших растений. У. и. залегают в виде пластов и прослоев или мощных (десятки,… … Геологическая энциклопедия

Антрацит — каменный уголь наиболее высокой степени углефикации, по И. И. Аммосову (1963), VIII X стадий метаморфизма. Макропризнаки (для малозольных разностей): цвет серовато черный и черно серый, черта бархатисто черная; бл. яркий металловидный; расстояние … Геологическая энциклопедия

Раздольненский каменноугольный бассейн — в Приморском крае РСФСР. Изученная пл. ок. 8 тыс. км2, границы бассейна не установлены. Oбщие геол. ресурсы ок. 2,2 млрд. т c суммарными балансовыми запасами (млн. т) A+B+C1 67,5; C2 232. Pазведаны Липовецкое, Bерхнераздольненское,… … Геологическая энциклопедия

Сиднейский угольный бассейн — один из крупнейших кам. уг. бассейнов Aвстралии. Pасположен на терр. шт. Hовый Южный Уэльс. Пл. ок. 43 тыс. км2. Геол. запасы угля превышают 111 млрд. т; разведанные запасы 45 млрд. т, в т.ч. 15 млрд. т пригодны для открытой разработки.… … Геологическая энциклопедия

класифікація вугілля — классификация углей coals classification Kohlenklassifikation – здійснюється за генетичними і технологічними параметрами, крупністю, збагачуваністю, петрографічним складом тощо. Розрізняють генетичні, хіміко технологічні, промислові та змішані… … Гірничий енциклопедичний словник

Akademische Damenverbindung — Dieser Artikel oder Abschnitt ist nicht hinreichend mit Belegen (Literatur, Webseiten oder Einzelnachweisen) versehen. Die fraglichen Angaben werden daher möglicherweise demnächst gelöscht. Hilf Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und… … Deutsch Wikipedia

Источник

Методы анализа углей

Методы анализа углей

Угли ископаемые, твердые горючие полезные ископаемые; продукт преобразования растений. Основные компоненты: углифицированное органическое вещество, минеральные примеси и влага. Залегают обычно в виде пластов среди осадочных пород. Подразделяются на бурые, каменные угли и антрациты. Угли ископаемые используются в основном в энергетике, для получения металлургического кокса, в химической промышленности. Основные технологические характеристики: зольность, содержание влаги, серы, выход летучих веществ. Мировые запасы около 3700 млрд. т. Главные добывающие страны: США, Австралия, Россия, Украина, Германия.

Технический анализ углей

Все виды твердых горючих ископаемых объединяют в себе две составляющие: органическое вещество и минеральную компоненту, которую прежде рассматривали как балласт, но теперь все чаще считают источником ценного минерального сырья, в частности редких и рассеянных элементов. Для оценки возможностей и режимов переработки горючих ископаемых применяют технический анализ, позволяющий определить направления использования их как энергетического и химического сырья. Под техническим анализом понимается определение показателей, предусмотренных техническими требованиями на качество угля.

В технический анализ обычно объединяются методы, предназначенные для определения в углях и горючих сланцах зольности, содержания влаги, серы и фосфора, выхода летучих веществ, теплоты сгорания, спекаемости и некоторых других характеристик качества и технологических свойств. Полный технический анализ проводится не всегда, часто бывает достаточно провести сокращенный технический анализ, состоящий в определении влажности, зольности и выхода летучих веществ.

В связи с тем, что молекулы воды могут быть связаны с поверхностью угля силами разной природы (абсорбция на поверхности и в порах, гидратирование полярных групп макромолекул, вхождение в состав кристаллогидратов минеральной части) при разных способах выделения влаги из угля получаются различные величины его обезвоженной массы и, соответственно, разные значения влажности.

Содержание влаги в горючем ископаемом характеризуется его влажностью. Эта величина выражается отношением массы выделившейся при температуре обезвоживания влаги к массе анализируемого образца. Влажность обозначается буквой W (Wasser). Тогда общая влажность:

влажность, обусловленная внешней влагой:

и обусловленная связанной (гигроскопической) влагой:

Влага угля снижает полезную массу при перевозках, на ее испарение тратится большое количество тепла при сжигании топлива, кроме того, зимой влажный уголь смерзается.

Общее содержание влаги меняется в зависимости от степени углефикации ископаемого в следующем ряду:

Торф > Бурые угли > Антрациты > Каменные угли.

Большая влажность антрацитов связана с тем, что для них характерны более мелкие поры, в которых сорбция воды происходит эффективнее, чем в сравнительно крупнопористых каменных углях.

По происхождению минеральные примеси делятся на три группы:

минеральные вещества первичных растений; органоминеральные комплексы, сформировавшиеся в процессе углеобразования на ранних стадиях; минералы, отложившиеся на стадии углефикации.

Ясно, что минеральные вещества, не связанные химически с органической частью и находящиеся в виде прослоек, легко отделяются от нее при обогащении. Также очевидно, что зольность угля даже одного месторождения может колебаться в широких пределах вследствие неодинаковых условий внесения неорганических компонентов при формировании угольного пласта. Заметим, что зольность, строго говоря, не отвечает массовой доле неорганической части угля, т. к. при прокаливании компоненты последней соединяются с кислородом или разлагаются и остаются в виде оксидов, например:

MnCO3 > MnO + CO2 (М — ион металла)

4FeS2 + 11O2 > 2Fe2O3 + 8SO2

XnH2O > X + nH2O (X — дегидратированная молекула кристаллогидрата)

Зольность обозначатся буквой Аd (Asche) и выражается в мас.%. Суммарное содержание влаги и золы называют балластом. Содержание собственно минеральных веществ обозначается буквой М. Оно определяется с помощью физических и физико-химических методов (например, микроскопический, рентгеноскопический, радиоизотопный). При известном содержании минеральной части органическая масса угля (Gо. м., мас.% воздушно-сухой пробы) будет представлена как

Определение выхода летучих веществ

Выход летучих веществ связан со степенью углефикации, но смешивать это понятие с маркой нельзя. Марка угля основана на его технологических свойствах, а степень углефикации связана с геологическими и физико-химическими условиями формирования данного угля.

Определение теплоты сгорания

Различают высшую теплоту сгорания угля Qs как количество теплоты, выделившееся при полном сгорании единицы массы угля в калориметрической бомбе в среде кислорода и низшую удельную теплоту сгорания Qi как высшую теплоту сгорания за вычетом теплоты испарения воды, выделившейся и образованной из угля во время сгорания.

Высшая теплота сгорания часто определяется на беззольное состояние угля Qsaf, а низшая на рабочее состояние Qir.

была предложена формула для расчета высшей теплоты сгорания по данным элементного анализа (кКал/кг):

Эта формула дает приблизительную оценку величины Qsaf, причем наиболее точна она для малозольных топлив.

Высшая теплота сгорания основных твердых топлив:

Источник