Каменный уголь — один из самых энергоэффективных и часто используемых видов биотоплива. Марки ископаемого угля зависят от ряда факторов: происхождение, физико-химическое воздействие, биологические процессы в экосистеме.
Ключевая роль в электрической и тепловой энергии остается за каменным углем. И его технические и эксплуатационные показатели будут влиять на конечную стоимость как для индивидуальных потребителей, так и для крупных предприятий.
Показатели качества каменного угля
Для различных отраслей существует требования к качеству угля. С целью определения эксплуатационных показателей топливо подвергают техническому анализу на:
- зольность;
- содержание влаги;
- содержание серы;
- теплота сгорания.
Зольность — главный показатель качества ископаемого угля, определяющий ценность топлива. Для проверки этого показателя уголь сжигают и оценивают количество негорючего остатка. Фактически, оценивается концентрация минеральных примесей. Таким образом легко определить количество примесей, которые не сгорают и уменьшают теплоемкость угля. Массовая доля качественного топлива не превышает 25%, а низкого – > 40%.
Сера — опасная примесь в угле, так как при сгорании сульфаты серы соединяются с атмосферной влагой и вызывают выпадение кислотных дождей. Кроме того, сера в угольных фракциях является причиной коррозии многих металлов. В качественном каменном угле содержание серы не превышает 1,5%.
Влажность каменного угля подразделяют на внутреннюю и внешнюю. В первом варианте влагу устраняют при сжигании, а во втором — в процессе выветривания.
Большой процент влаги говорит о том, что уголь будет мало выделять тепла из-за плохой теплоемкости. При повышенной влажности он может подмерзать, комковаться, и слеживаться в зимний период. Такие факторы негативно сказываются на эксплуатационной ценности твердого топлива.
Теплота сгорания характеризуется количеством тепла, выделенном после полного сгорания твердого топлива в кислороде. Во время термоанализа проверяют такие теплотворные элементы как карбон, гидроген и частично серу.
На количество выделенного тепла влияют отдельные показатели, включая влажность и зольность, действующие на горючую массу.
Оборудование для определения качества угля
Для оценки свойств и режимов переработки твердого горючего проводят технический анализ. Он позволяет определить направления использования сырья в соответствии с техническими требованиями.
Термический анализатор предназначен для определения содержания летучих веществ, влажности, зольности при помощи термогравиметрического метода. Такое устройство, в зависимости от настроек, может выполнять как один вид анализа, так и несколько одновременно.
ИК-анализаторы применяю для измерения серы с помощью поглощения в инфракрасном спектре. Анализаторы определяют форму серы в угле, чтобы на основании результатов можно было выбрать уголь, подготовить его и подобрать определенные условия для дальнейшего коксования.
Анализаторы влажности измеряют общий процент влажности в образцах. При расчетах учитывается потеря массы образца свежедобытого угля после нагревания в контролируемых условиях. Метод заключается в том, чтобы удалить воду, которая не связана с химической структурой угля.
Источник: https://ventalab.ua/