ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

Влага топлива

Влагу топлива подразделяют на две части: внешнюю и вну­треннюю.

При добыче топлива, транспортировке и хранении в него попадают подземные и грунтовые воды, влага из атмосферного воздуха, вызывая поверхностное увлажнение кусков топлива. С уменьшением размера кусков удельная поверхность топлива увеличивается и увеличивается количество удерживаемой ею внешней влаги. К внешней также относит­ся капиллярная влага, т. е. влага, заполняющая капилляры и поры, сильно развитые в торфе и бурых углях. Внешняя влага может быть удалена механическими средствами и тепловой сушкой.

К внутренней относят коллоидную и гидратную влагу. Коллоидная влага является составной частью топлива. В его массе она распреде­ляется очень равномерно. Количество коллоидной влаги зависит от хи* мической природы и состава топлива и содержания влаги в атмосфер­ном воздухе. По мере увеличения степени углефикации топлива содер­жание коллоидной влаги падает. Много коллоидной влаги в торфе, меньше-в бурых углях и мало в каменных углях и антрацитах. Гидрат - ная или кристаллизационная влага химически связана с минеральными примесями топлива, главным образом сернокислым кальцием и алю­мосиликатом. Гидратной влаги в топливе содержится мало, она стано­вится заметной в многозольных топливах. При подсушке испаряется часть коллоидной влаги, но практически не изменяется содержание ги­дратной влаги. Последняя может быть удалена лишь при высоких тем­пературах.

Твердое натуральное топливо при пребывании на воздухе теряет, а подсушенное приобретает влагу до тех пор, пока давление насыщен­ного пара влаги топлива не уравновесится с парциальным давлением влаги воздуха, т. е. с его относительной влажностью. Твердое топливо с установившейся в естественных условиях влажностью называют воз' душно-сухим топливом.

Важной технической характеристикой является гигроскопическая влажность топлива, получаемая при подсушке до равновесного состоя­ния в воздушной среде при точно выраженных условиях: температуре 18

20±1°С и относительной влажности 65±5% (ГОСТ 8719-58). С повы­шением степени углефикации топлива гигроскопическая влага умень­шается.

Влажность рабочей массы различных топлив колеблется в широ­ких пределах. Для определения влажности топлива готовят лаборатор­ную пробу измельчением топлива до кусочков размером 3 мм и меньше. Пользуются и аналитической пробой, подготовленной из лабораторной измельчением ее частиц до размеров меньше 100 мкм и подсушкой до воздушно-сухого состояния. Влажность рабочего топлива определяют сушкой лабораторной пробы при температуре около 105°С до достиже­ния ею постоянной массы. Аналитическую влагу определяют тем же методом сушкой аналитической пробы топлива.

Повышенная влажность приводит к снижению теплоты сгорания топлива и увеличению его расхода, к увеличению объема продуктов сго­рания, а следовательно, потерь тепла с уходящими газами и затрат на удаление их из парогенератора. Кроме того, высокая влажность способ­ствует выветриванию и самовозгоранию твердого топлива при его хра­нении. С повышением влажности ухудшается сыпучесть твердых топлив. В зимнее время высокая влажность может вызвать смерзаемость топ­лива, нарушающую нормальную работу устройств топливоподачи с рез­ким уменьшением подачи толлива.