Вид палива | Оцінні показники | ||
прибуток, гр. | термін окупності капіталовкладень, років | Рівень рентабельності % | |
Термоуголь Термобрикети | 12,0 463,0 | 6,0 9,0 | 17,0 11,0 |
На підставі даних таблиці можна сформулювати вивід про доцільність виробництва термовугілля і термобрикетів: оцінні показники ефективності є прийнятними для умов ринкової економіки. Практичний інтерес також представляє економічний аспект використання альтернативних видів вугільного палива.
При спалюванні термовугілля і рядового вугілля вологістю відповідно 12 і 35 % на електростанціях оцінним показником варіантів є витрати на одиницю продукції, що відпускається в енергосистему. При цьому прийнято, що електростанції від місця здобичі (виробництва) палива знаходяться на різній відстані (таблиця 3).
Таблиця 3 Ефективність використання термовугілля на електростанціях
Вид палива | Витрати (гр./1000кВтг) на виробництво електроенергії при видаленні електростанції від паливних баз, км. | |||
0 | 500 | 1000 | 1500 | |
Рядове вугілля Термовугілля | 128,0 114,0 | 155,0 130,0 | 172,0 140,0 | 188,0 149,0 |
Витрати на виробництво електроенергії значно нижче при спалюванні термовугілля в порівнянні з використанням для цієї мети рядового вугілля.
При спалюванні в енергетичних установках термобрикетів і рядового вугілля оцінним показником ефективності прийнята не вартість одиниці умовного тепла, що містяться в них, а витрати споживача на отримання одиниці корисного тепла (7000 ккал).
Практичне заняття № 5
Визначення спікаємості та коксуємості кам'яного вугілля різних марок
Для отримання коксу використовують лише кам'яне вугілля, яке має здатність спікатися. Здатність до спікання - це властивість вугілля при нагріванні (до 350-400̊ С) без доступу повітря переходити у рідкий, текучий ( пластичний) стан і при охолодженні утворювати твердий залишок у вигляді міцних шматків. Таку властивість має газове, жирне, коксівне та піснувате спікливе вугілля. Не має здатності до спікаємості довгополуменеве та пісне вугілля. Однак сама ця властивість ще не гарантує отримання коксу високої якості. Лише коксівне вугілля дає металургійний кокс.
На коксуємість вугілля впливають:
· Петрографічний склад;
· Ступінь метаморфізму;
· Вихід летючих речовин;
· Характер змін при нагріванні (перехід у пластичний стан);
· Ступінь в'язкості;
· Динаміка газоутворення;
· Спікаємість.
Основні параметри технологічної класифікації вугілля для коксування – вихід летючих речовин (V,%) і товщина пластичного шару (у,мм), – в основному, визначаються за методом Сапожнікова. Однак, крім цього методу застосовують інші:
- метод Рога: швидке нагрівання до 850̊ С навіски вугілля і визначення механічної міцності нелеткого залишку при його руйнуванні у спеціальному пристрої;
- метод вільного здуття: співставлення зовнішнього вигляду тигельного коксівного залишку, отриманого при нагріванні вугілля у закритому тиглі при 820̊ С, із стандартним взірцем.
Леткими речовинами називають хімічні паро-та газоподібні речовини, що виділяються з вугілля при нагріванні його без доступу повітря. Вихід летючих залежить від:
· Умов утворення вугілля;
· Ступеня метаморфізму;
· Хімічного складу вугілля;
· Температури, швидкості нагрівання,
· Витримки при даній температурі.
Зі збільшенням ступеню метаморфізму зменшується вихід летючих речовин. Для торфу він складає 70%, для бурого вугілля 65-45%, для кам’яного вугілля – 45-10%, для антрациту – 10%.
Випробування вугілля за методом Сапожнікова проводяться на спеціальному пластометричному апараті.
Він представляє собою стакан з нагрівачем, у який завантажується 100 г проби вугілля крупністю менше 1,5 мм. Стакан закривають азбестовим кружком і встановлюють на ньому штемпель, який з'єднують з важелем, і підвішують до важеля вантаж. До кінця важеля прикріплюють перо, яке торкається барабана, що обертається, обгорнутого міліметровою бумагою. Вмикають електроди, що вмонтовані у нижню цеглину апарату, і рівномірно підвищуючи температуру, нагрівають стакан.
Вугілля поступово від низу до верху розм'якшується, заповнює порожнини і утворює пластичний шар. В інтервалі температур 310-750̊ С визначають товщину пластичного шару y за допомогою пластоміра ( тонка голка з нанесеною шкалою), вимірюючи нижній та верхній рівні шару. Зміна обсягу вугілля автоматично фіксується у вигляді об'ємної кривої.
Кожній технологічній групі кам'яного вугілля, що пригодна для коксування, відповідають характерні пластометричні криві.
Найбільшим пластичним шаром володіють жирне ( 25-30 мм) і коксівне вугілля ( 18-24 мм). Для газового та піснуватого вугілля ця величина складає 6-15 мм.
Визначивши розподіл вугілля різних марок по висоті пластичного шару, можна отримати необхідні дані для утворення однорідної по спікаємості шихти.
Методичні вказівки до виконання роботи:
Визначення виходу летючих речовин
1. Пробу вугілля помістити у нагріту до 850̊ С муфельну піч і витримати 7 хвилин без доступу повітря.
2.Після зважування залишку розрахувати вихід летючих речовин за формулою:
V = [ (g1 –g2 )/g1]*100- W1,
де g1 - маса проби до нагрівання, г;
g2 - маса проби після нагрівання, г;
W1 – волога аналітичної проби вугілля,%
Визначення коксуємості вугілля
1. Підготувати проби вугілля різних марок (К, Г,Ж) крупністю 0,5-1,5 мм масою по 100 г.
2. Завантажити пробу у стакан апарату Сапожнікова
3. Закрити стакан азбестовим кружком і встановити на ньому штемпель.
4. Підвісити вантаж до важіль.
5. Ввімкнути електроди приладу.
6. Поступово підвищувати температуру для нагрівання стакану.
7. Визначати товщину пластичного шару за допомогою пластоміра.
8. Повторити дослідження для вугілля інших марок.
9. Побудувати пластометричні криві і визначити товщину пластичного шару для кожної марки вугілля.
10. Зробити висновки про коксуємість вугілля різних марок.
Контрольні питання:
1.Яке вугілля пригодне для коксування?
2.Що таке здатність до спікання?
3.Яке вугілля не спікається?
4.Назвіть фактори, що впливають на коксуємість вугілля
5.Які основні параметри технологічної класифікації вугілля для коксування?
6. Які методи визначення цих параметрів ви знаєте?
7.Які речовини називають летючими?
8.Від чого залежить їх вихід?
9.Як визначається вихід летючих речовин?
10.У чому полягає метод Сапожнікова?
11.Вугілля яких марок має найбільший пластичний шар?
12.Визначте практичну мету дослідження виходу летючих речовин та товщини пластичного шару для різних марок вугілля
Тема 2.2 Коксування вугілля
Лекція № 6
Тема 2.2.1 Коксування вугілля
План лекції
1. Сутність процесу коксування.
2. Технологія процесу коксування.
3. Напівкоксування вугілля. Оцінка вугілля, як сировини для коксування. Коксові печі, їх пристрій та принцип дії. Газифікація вугілля. (Питання, що виносяться на самостійне вивчення.)
Зміст лекції
1. Сутність процесу коксування.
Найбільший попит має вугілля, що коксується, яке є основним видом палива у сфері виробництва сталі і енергетики. Що ж таке вугілля, що коксується? Вугілля, що коксується, – це вугілля, з якого в умовах промислового коксування отримують кокс, який представляє технічну цінність. При коксуванні кам'яного вугілля слід враховувати його технічний склад, коксуємість, спікливість, а також інші спеціальні показники. На території пострадянського простору в цілях коксування використовують наступне вугілля:
К (коксівне), Ж (жирне), ПС (піснувате-спікливе), Г (газове); СС (слабоспікливе).
Що ж відрізняє вугілля, що коксується, від інших видів вугілля? Перш за все це можливість вугілля, що коксується, набувати пластичного стану, а в умовах поміщення в певну температуру – спікатися. Вугілля, що коксується, володіє вищою температурою згоряння, а також характеризується порівняно меншим вмістом домішок. Технологія коксування значно просунулася в середині двадцятого сторіччя, коли були розроблені нові вугільні поклади, а також була створена нова технологія коксування. Що ж є процесом коксування вугілля? Коксування виникло в 18 ст., коли винищування лісів для отримання деревного вугілля, чавуну, що спочатку йшов на виплавку, стало загрозливим і потрібно було замінити це вугілля мінеральним паливом. У 1735 у Великобританії була проведена перша доменна плавка на коксі. Кокс випалювався в купах, подібно до того, як до цього випалювалося деревне вугілля. В кінці 18 ст. було освоєно коксування в напівзакритих, а з 1830 — в закритих камерах, причому летючі продукти, що виділяються, спалювалися. З 70-х рр. 19 ст. починають використовувати летючі продукти; удосконалюються методи обігріву печей для коксування. До початку 20 ст. процес коксування оформився в сучасному вигляді, і надалі відбувалося лише його вдосконалення. Завданням коксування кам'яного вугілля є отримання коксу, коксового газу і цінних хімічних продуктів (бензол, нафталін, смоли і ін.). Для коксування використовуються суміші кам'яного вугілля, що дають міцний кусковий кокс.
Кокс застосовують для виготовлення електродів, для фільтрування рідин і, найголовніше, для відновлення заліза із залізняку і концентратів в доменному процесі виплавки чавуну. У доменній печі кокс згорає і утворюється оксид вуглецю, який є відновником заліза. Кам'яновугільний кокс застосовують головним чином в доменному процесі для виплавки чавуну (доменний кокс). Кокс тут служить одночасно паливом і відновником залізняку. У значно менших кількостях кокс використовується в ливарному виробництві (ливарний кокс), для агломерації рудий, в хімічній промисловості, кольоровій металургії і ін. Кам'яновугільний кокс є подовженими шматками сірого кольору. Дійсна відносна щільність коксу 1,80—1,95 г/м3; пористість в середньому близько 50%. Насипна маса коксу 400—500 кг/м3. Теплота згорання коксу близько 29 МДж/кг (близько 7000 ккал/кг), а його горючої маси близько 33 МДж/кг (близько 8000 ккал/кг). Вміст вуглецю в горючій масі коксу вище 96 %, вихід летючих речовин 0,8— 1,0 %. Вміст вологи в коксі при сухому гасінні не перевищує 0,5 %, а при мокрому — зазвичай 2—4 %. Вміст сірки в доменному коксі з донецького вугілля складає 1,5—1,9 %, для ливарного коксу він не повинен перевищувати 1,2%. Вміст фосфору в коксі при виплавці, наприклад, бессемерівського чавуну, не повинен перевищувати 0,015%. Зольність доменного коксу має бути не вище 9—10,5 %. При збільшенні кількості цих складових частин коксу погіршується якість металу, підвищується витрата коксу і шихти і різко знижується продуктивність доменної печі.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
