Пособие для слушателей курса «Анализ качества угля»

Скачать 2.1 Mb.

Название	Пособие для слушателей курса «Анализ качества угля»
страница	14/15
Тип	Анализ

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Анализ

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 15

6. Дробление. Можно производить до размера частиц, составляющих лабораторную пробу, то есть до 3 или 2,5 мм. Но это не всегда возможно, так как рассев на мелких ситах 3 (2,5)мм. и даже 6(5) мм.) даже умеренно увлажненного угля не всегда возможен. Кроме того, часто необходимо определение влаги внешней, что производится путем медленной сушки угля измельченного до 6 (5) или 13 (10 мм.), см. ГОСТ 52911-2008. Данный показатель имеет важное значение при оценке качества и потребительской ценности угля, так как он определяет смерзаемость, сыпучесть угля, склонность его к самовозгоранию.

Измельчение до 3 (2,5) или 6(5) мм. всего материала возможно при наличии мощной дробильной установки. При дроблении на лабораторных дробилках типа ДЩ-8 это процесс может занять продолжительный период, особенно при измельчении крепких и вязких углей, что чревато потерей влаги, а значит искажением результатов исследования угля.

При наличии в пробе значительного количества материала средних и крупных классов можно (и нужно) производить поэтапное дробление. При этом должно соблюдаться условие минимальной массы сокращенной пробы, определенной формулой Курлова, см. таблицу.

Максимальный размер кусков	Минимальная масса сокращенной пробы, кг.
Максимальный размер кусков	K=0.01	K=0.015	K=0.02	K=0.025
1	2	3	4	5
-0,2мм.	0,08	0,08	0,08	0,08
-2,5мм.	0,5	0,5	0,5	0,5
-5мм.	0,5	0,8	1,0	1,3
1	2	3	4	5
-10мм.	2,0	3,0	4,0	5,0
-20мм.	4,0	6,0	8,0	10,0
-30мм.	9,0	13,5	18,0	22,5
-40мм.	16,0	24,0	32,0	40,0
-50мм.	25,0	37,5	50,0	62,5
-60мм.	36,0	54,0	72,0	90,0

Таким образом, исходная проба при поэтапном дроблении и сокращении может быть доведена до размера кусков 13(10)мм. Этот материал, при необходимости, подвергается сушке согласно ГОСТ 52917-2008 с определением влаги внешней (Wвн.). Далее проба додрабливается до -3 (2,5) мм. из материала которой отбирается (при помощи делителя, вычерпыванием) навеска массой 80-100 г., которая на истирателе доводится до размера менее 0,2 мм. (аналитическая проба) и передается в ИЛ. Оставшийся материал, примерно 0,5 кг., упаковывается в герметическую емкость (лучше в двойной полиэтиленовый пакет) и также направляется в ИЛ.

Все записи, произведенные в процессе пробоподготовки передаются специалисту для обработки, или же обрабатываются исполнителем.

Расчеты гранулометрического состава, влаги внешней, содержания видимой породы производятся по простейшим компьютерным программам.

При этом производится проверка (контроль) качества обработки. Разница между начальным весом пробы и суммарной массы классов не должна превышать 1%.

Лабораторные исследования

Определение основных показателей качества производится, как правило, а для таких показателей, как влага аналитическая, зола, выход летучих веществ, теплота сгорания обязательно в одно и то же время. Определения производятся в строгом соответствии с методами и приемами изложенными в ГОСТах:

- определение воздушно-сухой влаги из лабораторной пробы согласно ГОСТ Р 52911-2008.

- определение влаги аналитической пробы по ГОСТ Р 52917-2008.

- определение зольности аналитической пробы, ГОСТ 11022-95

- определение выхода летучих веществ аналитической пробы, ГОСТ 6382-2001

- определение высшей теплоты сгорания аналитической пробы ГОСТ 147-95.

- определение серы общей аналитической пробы, ГОСТ 8606-93.

Пересчет на различные состояния топлива производится по формулам пересчета (компьютерные программы могут быть предоставлены).

Определение водорода для пересчета теплоты сгорания для углей Кузбасса производится по графику зависимости Н ^daf от V ^daf .

А для углей других бассейнов и месторождений Западной Сибири и Восточного Казахстана согласно таблицы.

№ п/п	Месторождение, бассейн	Марка угля	Выход летучих веществ, V^daf, %	Содержания водорода, H^daf, %
№ п/п	Месторождение, бассейн	Марка угля	Выход летучих веществ, V^daf, %	По литературным источникам	Принимаемые при расчетах
1.	Минусинский бассейн	Д	40-42	4,8-5,4	5,1
2.	Канско-Ачинский бассейн	2Б	45-51	4,5-5,5	5,0
3.	Майкюбенский бассейн	3Б-Д	40-41	5,0-5,2	5,1
4	Месторождение Каражыра	Д	45-47	5,2-6,2	5,7
5	Мунай	3Б	45-47	4,8-5,0	4,9

Составление заключения

Большинство угольных лабораторий и испытательных центров предоставляют заказчикам полученные данные исследований в виде таблиц значений показателей. Но мы считаем это недостаточным, так как не все потребители могут сделать верные и полные выводы о качестве и потребительской ценности топлива.

Для оценки потребительской ценности угля необходимо, прежде всего, знать его марочный и сортовой (гранулометрический) состав, теплоту сгорания, влажность, зольность, окисленность.

Основными показателями, используемыми при разделении ископаемых углей на группы и марки согласно ГОСТ 25543-88 являются: 1. Отражательная способность витринита ( R₀); 2. Теплота сгорания на влажное беззольное состояние топлива (Q_s^af) и 3. Выход летучих веществ (V^daf).

Но при этом нужно отметить, что ГОСТ 25543-88 является универсальной классификацией углей всех бассейнов и месторождений СССР. До этого существовали бассейновые классификации. Потому в нашем случае, когда в регион поступают близкие по основным свойствам угли из Кузбасса, Канско-Ачинского, Минусинского бассейна и месторождений Восточного Казахстана, мы вправе использовать региональную (Кузнецкую) классификацию.

Согласно этой бассейновой классификации (и ГОСТ 25543-88 тоже) разделение углей, поступающих в наш регион, на бурые (Б), каменные (от Д до Т) и антрациты (А) производится в соответствии с таблицей:

Вид (группа) угля	Влажность воздушно-сухого топлива (W_h), %	Теплота сгорания влажного беззольного топлива (Q_s^af), Мдж/кг.	Выход летучих веществ (V^daf), %
Бурый уголь	Свыше 20	Менее 24	Как правило, более 44
Каменный уголь	Менее 20	Более 24	От 8 до 40
Антрациты	-	-	Менее 8

Разделение группы каменных углей на марки несколько сложнее. В их составе можно условно выделить тоже 3 группы:

1. Низкометаморфизованные энергетические каменные угли (марки Д, ДГ);

2. Коксующиеся (спекающиеся) угли (марки Г, ГЖ, Ж, КЖ, К, КС и др.);

3. Высокометаморфизованные каменные энергетические угли (марка Т). Но и коксующиеся угли могут использоваться в энергетике, если они по каким-то причинам (окисленность, неблагоприятный петрографический состав, высокая материнская зола) потеряли способность спекаться. Кроме того в энергетике используются и отходы обогащения коксующихся углей (промпродукт, шлам).

Определение марочного состава вполне корректно может быть определено на основании критериев указанных в таблицах 1 и 2.

Марка угля		Показатели**
Марка угля		(W_h), %	(V^daf), %	Q_s^daf, ккал/кг.	Характер коксового остатка
Длиннопламенный (Д)		6-10	40-46	7100-7500	Порошок
Длиннопламенный газовый (Д-Г)		5-8	38-44	7500-7600	Слабо слипшийся
Газовый энергетический (Гэ)		5-8	38-44	7600-7800	Слипшийся
Газовый коксующийся (Гк)	1СС*	4-7	38-44	7700-7900	Спекшийся
Газовый жирный (ГЖ)	1СС*	4-7	35-42	7800-8000	Спекшийся
Жирный (Ж)	2СС*	4-6	30-37	7900-8300	Спекшийся
Коксовый жирный (КЖ)	2СС*	4-6	25-32	8000-8400	Сплавленный
Коксовый (К)	3СС*	3-6	22-27	8200-8600	Сплавленный
Коксовый слабоспекающийся (КС, ОС)	3СС*	3-6	17-22	8100-8500	Сплавленный
Тощий (Т)		2-4	8-17	8000-8400	Порошок

* - Характер коксового остатка чаше порошок или слабо слипшийся.

** - Показатели не относятся к окисленным углям.

Определение гранулометрического состава производится в процессе обработки проб. В заключении эти данные, а также сведения о содержании видимой породы приводятся в виде соответствующего графика, построение которого производится при помощи простейшей компьютерной программы.

Основные показатели качества и их сопоставление с таковыми, заявленными в договорах и контрактах приводится в табличной форме.

Оценка потребительской ценности производится по разработанной в ООО «НПП «АУИЦ» методике.

До настоящего времени за основной критерий ценности угля принимается его теплота сгорания. Но общеизвестно, что тепловая энергия, заключенная в топливе не полностью трансформируется в полезный для нас товар. При сжигании часть ее теряется с уходящими газами, часть в виде несгоревшей части летучих веществ (т.н. химический недожог), часть с недогоревшим или просыпавшимся через колосники углем (мех. недожог), с теплом удаляемого шлака. Значения величин перечисленных потерь тепла будет зависеть от многих факторов, таких как типы котлов (КПД), технология сжигания, зольность, влажность, окисленность угля и др.

На котельных слоевого сжигания, особенно с котлами оборудованными топками с неподвижными или поворотными колосниковыми решетками одним из главных факторов, влияющих на эффективность их работы, является однородность гранулометрического (кускового) состава угля. Так по результатам наших исследований КПД котлов и, соответственно, удельные расходы топлива при разных уровнях нагрузки, уменьшаются на 01-1 %, а в некоторых случаях и более, пропорционально увеличению содержания мелких классов (обломков менее 10мм.). Эти данные, конечно же, требуют проведения дополнительных исследований. Но и они позволяют с гораздо большей точностью и корректностью производить оценку потребительской ценности топлива.
Таблица 2.

Рекомендации

по визуальному определению марочного состава угля и основных его параметров

Марка угля	Характерные визуальные признаки		Теплота сгорания при состоянии угля^**
Марка угля	Характерные визуальные признаки		Сухой, кусковой	Слабовлажный, с примесью мелких классов	Влажный, переизмельченный	Окисленный^*
1	2		3	4	5	6
2Б	Цвет бурый, темно-бурый. Черта яркая бурая, красновато-бурая. Блеск типично смолистый. Излом неровный, раковистый. Обломки, как правило, крупные. Малой крепости, вязкий. Породные включения редки и представлены слаболитифицированными глинами и песками (легко разламываются руками).		3500-3700	3200-3600	Не поступает	Не поступает
3Б	Мунайское месторождение. Цвет черный, иногда с легким буроватым оттенком. Черта бурая. Матовые и полуматовые за счет обилия фюзенизированной флоры. Излом неровный за счет сланцеватости. Обломки, как правило, крупные. Малой крепости, довольно хрупкий. Породные включения редки и представлены слаболитифицированными глинами и песками.		4300-4600	4000-4300	3500-4000	3200-3500
3Б-Д	Цвет черный, иногда со слабым буроватым оттенком. Черта бурая и темно-бурая. Чаще блестящий, реже полублестящий. Блеск смолистый. Излом ровный, характерны, как правило, крупные удлиненные прямоугольные обломки с ровными гранями. Небольшой крепости, относительно вязкий. Породные включения часто многочисленные, крупные, и представлены слаболитифицированными алевролитами и песчаниками. (Месторождения Каражыра и Майкюбенский бассейн РК)		4400-4600	4200-4400	3900-4300	3600-4000
1	2		3	4	5	6
Д	Угли данной марки характеризуются широким спектром показателей качества и потребительской ценности. Потому при их оценке рациональным является выделение подгрупп, что нашло свое применение в ГОСТ Р 51586-2000.
	1Д. Цвет черный. Черта темно-бурая, буровато-черная. Блестящий, широкополосчатый. Блеск смолистый, до стеклянного, яркий. Излом неровный, ступенчатый. Обломки, как правило, крупные, изометричные, с неровными гранями. Малой крепости. Хрупкий, особенно витренитовые разности. Обломки вмещающих пород (алевролиты, песчаники) малой крепости, со слабо выраженной сланцеватостью.		4800-5100	4600-4900	4300-4600	3900-4200
	Д (Х). Классическими углями данной марки являются угли Минусинского бассейна (РХ). Цвет черный. Черта черная. Как правило, полублестящий с прослоями блестящего, часто полуматовые разности. Блеск стеклянный. Излом неровный. Обломки крупные, изометричные. Крепкий, вязкий. Вмещающие породы представлены чаще белесыми алевролитами и аргиллитами, углистыми разностями. Характерной особенностью является наличие отпечатков фрагментов флоры по плоскостям наслоения.		5200-5500	5000-5300	4600-5000	4100-4500
	Д. ДГ. В Кузбассе добываются, в основном, шахтным способом. Цвет черный. Черта черная, иногда со слабым буроватым оттенком. Как правило, блестящий, реже полублестящий. Полосчатый. Блеск стеклянный. Излом неровный. Обломки чаще небольших (до 150 мм.) размеров, чаще изометричные. Относительно крепкий, хрупкий. Вмещающие породы с выраженной сланцеватостью, крепкие, иногда сидеритизированные, за счет чего даже при непродолжительном хранении приобретают буроватый цвет.		5100-5400	4900-5200	4500-4900	4200-4700
Г	В большинстве своем газовые угли Кузбасса обладают достаточно высокой спекаемостью, что предопределяет возможность использования их в коксохимической промышленности. Потому для энергетических целей поступают чаще отходы углеобогащения или некондиционное сырье. Цвет черный. Черта бурая, темно-бурая, иногда красновато-бурая ( Чаще блестящий и полублестящий, тонкополосчатый. Блеск стеклянный, яркий. Излом неровный, иногда раковистый. Обломки некрупные, чаще не более 70-80 мм. , изометричные. Крепкий, довольно вязкий. Породные обломки более крупные, чем угольные и представлены в большинстве своем неслоистыми сидеритизированными тяжелыми алевролитами и аргиллитами.		5500-6000	5200-5600	4800-5200	Не поступает
СС	К данной марке относится широкая гамма коксующихся углей по какой-то причине не используемых для производства кокса, а также отходы их обогащения (шлам, промпродукт). Условно эти угли можно разделить на 3 подгруппы.
	1СС (Гк, ГЖ).	Цвет черный. Черта черная, жирная. Блестящий и полублестящий. Блеск типичный стеклянный. Однородный или тонкополосчатый, линзовиднослоистый. Довольно часто встречается уголь с псевдозернистой текстурой. Излом неровный и раковистый. Обломки, как правило, мелкие. Крепкий, чаще вязкий. Породные включения крепкие, в алевролитах и аргиллитах проявляется четкая сланцеватость.	6200-7000	5600-6200	5000-5600	4400-5000
	2СС (Ж, КЖ)		6400-7200	5600-6400	5000-5600	4400-5000
	3СС (К, ОС)		6400-7200	5600-6400	5000-5600	4400-5000
Т	Цвет черный и серовато-черный. Черта слабая, черная, серовато-черная. Блеск стеклянный, металлический. Текстура массивная, реже тонкополосчатая и линзовидная. Излом раковистый, реже неровный. Обломки чаще крупные, оскольчатые. Крепкий и очень крепкий, вязкий. Вмещающие породы крепкие, с выраженной сланцеватостью.		6200-7000	5600-6200	5000-5600	4400-5000
А	Цвет черный и серовато-черный, часто с характерным шелковистым отливом . Черта слабая, серовато-черная. Блеск алмазный. Текстура массивная, реже тонкополосчатая и линзовидная. Излом раковистый, реже неровный. Обломки чаще крупные, оскольчатые. Очень крепкий, вязкий. Вмещающие породы крепкие, с выраженной сланцеватостью.		6200-7000	5600-6200	5000-5600	4400-5000
- Окисленные угли Окислению (выветриванию) подвержены угли всех марок. Степень окисленности может быть разной и определяется разными методами. Наиболее объективными из них являются уменьшение степени спекаемости (до полной потери) для коксующихся углей и теплоты сгорания для энергетических. Выделяют две группы окисленных углей: ОК1 – При уменьшении теплоты сгорания высшей до 10% по сравнению с неокисленными; ОК2 – При уменьшении теплоты сгорания высшей от 10% до 25% по сравнению с неокисленными; При окислении углей происходят процессы противоположные углефикации, увеличивается влажность, уменьшается крепость, хрупкость. Особенно наглядно окисленность проявляется на вмещающих породах, которые гораздо быстрее, чем уголь теряют свои прочностные свойства. Весьма характерным признаком окисленности является наличие бурых пятен гидроокислов железа на плоскостях наслоения и трещин за счет окисления пирита. В лабораторных условиях степень окисленности в первом приближении можно определить посредством препаратов, реагирующих на наличие и концентрацию гуминовых кислот.
** - При наличии видимой породы теплота сгорания уменьшается пропорционально содержанию этой породы

Наиболее корректной величиной определяющей полезную (потребительскую) ценность угля является удельный расход топлива на производство единицы тепловой энергии. Для котельных слоевого сжигания данный показатель определяется по формуле:

Ру=1000/7/КПД пасп./( Q_rⁱ /7000)/((100-(М*k))/100)

Где Ру – Удельный расход топлива, кг./1Гкал;

Q_rⁱ – Теплота сгорания, ккал/кг;

М – Содержание мелких классов, %;

k – Коэффициент влияния мелких классов.

Коэффициент k зависит от степени нагрузки на котел, зольности, влажности, окисленности угля и составляет примерно, см. таблицу:

Нагрузки на котел, % от его максимальной мощности	Коэффициент k	Показатели качества угля
		Зольность, A^d , %	Влажность, W^r_t, %			Окисленность, визуально
		Зольность, A^d , %	Бурые, 3Б	Каменные, марки Д, ДГ, Г	Каменные, марки СС, Т	Окисленность, визуально
Низкие, до 40%	0,1	До 20	До 25	До 20	До 10	Нет или слабая
Низкие, до 40%	0,2	Более 20	Более 25	Более 20	Более 10	Окисленные
Средние, 40-70	0,3	До 10	До 20	До 15	До 7	Нет или слабая
	0,4	10-20	До 25	До 15	До 10	Нет или слабая
	0,5	20-30	До 30	До 20	До 15	Нет или слабая
	0,6	Более 30	Более 30	Более 20	Более 15	Окисленные
Высокие, свыше 70	0,7	До 10	До 20	До 15	До 7	Нет или слабая
	0,8	10-20	До 25	До 15	До 10	Нет или слабая
	0,9	20-30	До 30	До 20	До 15	Нет или слабая
	1,0	Более 30	Более 30	Более 20	Более 15	Окисленные

Для удобства сопоставлений, удельные расходы лучше представить и в условных единицах используя формулу:

Ру(кг. у.т.)= Ру* Q_rⁱ/7000

Дополнительно можно привести расчет ожидаемого снижения КПД котлоагрегата по сравнению с его паспортными данными при условии использования непроектного (рядового) топлива по формуле: 100*((100-(М*k))/100).

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 15

	Кредитный анализ в коммерческом банке учебное пособие Учебное пособие предназначено для студентов магистерских программ направления «Финансы и кредит» ивыпускного курса бакалавриата направления...		Практическое руководство Стивен М. Джонсон. Психотерапия характера. Методическое пособие для слушателей курса «Психотерапия». М.: Центр психологической культуры,...
	Практическое руководство Стивен М. Джонсон. Психотерапия характера. Методическое пособие для слушателей курса «Психотерапия». М.: Центр психологической культуры,...		Пояснительная записка (радиоспорт и радиолюбитель) Целью курса является... Целью курса является вооружение слушателей «Малой технической академии» знаниями теоретических основ, практических умений по направлениям...
	Учебное пособие Рекомендовано методической комиссией института экономики... Национальный исследовательский нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского		Учебное пособие к лабораторным занятиям по фармацевтической химии... Методическое пособие «Анализ органических лекарственных веществ» предназначено для проведения лабораторно-практических занятий у...
	Учебное пособие по английскому языку часть I для I курса Данное учебное пособие прнедназначено для студентов 1 курса миу и является первой частью пособия по общему языку		Presidency of the United States of America Учебное пособие для студентов четвертого курса Учебное пособие предназначено для студентов 4 курса специальности 032301. 65- регионоведение
	Учебное пособие по английскому языку для студентов II курса Учеб пособие по англ яз для студентов II курса фак-та мэо / Е. В. Воевода, М. В. Тимченко. Моск гос ин-т междунар отношений (ун-т)...		Учебное пособие для студентов 6 курса, обучающихся по специальности... Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов 6 курса при подготовке к практическим занятиям
	Учебное пособие «Русский язык и деловая документация» подготовлено... Пособие содержит теоретический материал по темам курса, вопросы для проверки знаний, упражнения для практической отработки навыков...		Учебное пособие представляет собой часть учебного комплекса, предназначенного... Е-30 English for Specialists in Adapted Physical Education: учеб пособие для студентов первого курса Института медицины, экологии...
	Учебное пособие представляет собой часть учебного комплекса, предназначенного... Е-30 English for Specialists in Adapted Physical Education: учеб пособие для студентов первого курса Института медицины, экологии...		Литература Приложение (экономические термины) Введение Данное учебное... Учебное пособие предназначено для студентов третьего курса отделения «Экономика и бухучёт (по отраслям)» Оно представляет собой пособие...
	Методическое пособие Практическое пособие предназначено для физиотерапевтов, а также рассчитано на врачей всех специальностей, слушателей институтов усовершенствования...		Дробилка типа д-ар-55 Дробилка типа д-ар-55 предназначена для измельчения каменного угля до требуемых величин гранул перед подачей угля в топку

Пособие для слушателей курса «Анализ качества угля»

Похожие: