Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

§ 18. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОПЛИВЕ

Топливом называется природное или искусственно полученное горючее вещество, которое, легко загораясь, продолжает при достаточном притоке воздуха самостоятельно и безостановочно гореть, развивая при этом более или менее значительное количество тепла. Различные виды топлива представляют собой углеродистые и углеводородистые вещества органи­ческого, по преимуществу растительного, происхождения.

По физическим свойствам топливо разделяют на твердое, жидкое и газообразное. Дрова, торф, солома, костра, лузга, каменный уголь и т. п.—виды топлива естественного происхождения.

Кокс, древесный уголь, брикеты, нефтяные остатки, генераторный и колошниковый газы — виды искусственного топлива.

Каменные, бурые угли и торф представляют собой различные ста­дии превращения растительных веществ в минеральные виды топлива. Костра, лузга, солома, дрова — топливо растительного происхождения. Чем старее по возрасту торф и каменный уголь, тем выше его тепло­вые качества. Старый торф и каменный уголь содержат много угле­рода и мало кислорода. Углерод, сгорая, выделяет большое количе­ство тепла. Основным качественным показателем ценности топлива слу­жит его теплотворная способность, т. е. количество тепла в ккал, которое может быть выделено 1 кг топлива при его полном сжи­гании.

Рассмотрим некоторые виды топлив, наиболее часто применяемых для локомобилей.

Дрова для топлива применяются как лиственных, так и хвойных пород. Теплотворная способность дров различных пород имеет незна­чительные отклонения при одинаковой влажности.

Дрова считаются влажными при содержании влаги 50°/0, полусухими при содержании влаги 35°/0 и сухими при содержании влаги меньше 25°/0.

Содержание золы в дровах 1—2%. Зола тугоплавка (имеет высо­кую температуру плавления) и шлаков не образует. Сера в дровах совсем отсутствует. Теплотворная способность сухой массы дров равна около 4500 ккал/кг.

Солому как топливо для локомобилей применяют в южной степной части нашего Союза. По своему химическому составу солома прибли­жается к дровам. Содержание волы в ней непостоянно, так как во

время хранения соломы к ней прибавляются посторонние примеси. Зола имеет низкую температуру плавления (850—1000°). Влажность соломы колеблется в пределах 12—20%, но при плохом хранении может до­стигнуть 30—4 0°/о.

Теплотворная способность сухой массы колеблется в пределах 3900— 4350 ккал/кг. Солома нуждается в большом объеме топочного простран­ства для сжигания и требует непрерывной загрузки ее в топку, сильно зашлаковывает колосниковую решетку, засаривает уносом дымогарные трубы и дымовую коробку. Отопление соломой требует частых чисток котла.

Костра является отходом производства на заводах первичной обра­ботки льна и пеньки. По своим свойствам костра близка к соломе. Содержание влаги у нее значительно ниже соломы, потому что лен перед обработкой подвергается сушке.

Торф — самый молодой из числа ископаемых видов топлива и по­этому по своему составу он ближе других подходит к дровам. Торф, добытый на месте низовых болот, обычно содержит много золы. Вер­ховой торф содержит меньше золы, и поэтому его теплотворная спо­собность выше.

Содержание золы в торфе колеблется от 2 до 30°/0 и более. Зола торфа может образовывать и шлаки в зависимости от состава минера­лов, ее образующих. Серы торф почти не имеет.

Влажность торфа средней и северной части СССР колеблется в пре­делах 15—30%, Для УССР — в пределах 30—35%.

По способу добычи торф разделяется на резной, машинный, фрезер­ный и гидроторф.

Теплотворная способность торфа зависит от содержания влаги и золы и колеблется в пределах 1500 — 3750 ккал(кг.

Бурые угли — ископаемое топливо, образовавшееся вследствие более древнего процесса разложения торфяной массы. Процессы разложения еще не закончены, и при микроскопическом исследовании в буром угле легко различимы растительные клетки.

Влажность свежедобытого бурого угля достигает 50% и лишь после просушки снижается до 12—25%.

Украинские и подмосковные бурые угли содержат много серы. Зола среднеплавка.

Под высоким давлением и при достаточно высокой температуре из бурого угля прессуются брикеты без добавления связующего вещества. Они подвержены самовозгоранию.

Теплотворная способность бурых углей в зависимости от содержания в них балласта колеблется в пределах 1300—5000 ккал/кг.

Каменные угли значительно старше бурых углей. Они образовались из растений каменноугольного периода. Чем старше уголь, тем больше в нем содержание углерода. Минеральные примеси дают золу, легко сплавляющуюся в шлак.

Влажность их незначительна (2—10%). Теплотворная способность высокая и нередко бывает выше 7000 ккал/кг.

Состав и свойства каменных углей весьма разнообразны.

Характеристика топлив Горючая масса топлива Месторождение н сорт Обо­ значе­ ние марки сг нг s:t ог лг в °/о в % в % в % В % в ккал/кг В 7о Донецкий бассейн Длиннопламенный. . . д 75 5,5 5,8 1,6 12,1 Иског 7290 хаемые 43 Газовый……………………….. г 80,5 5,4 4,3 1,5 8,3 7700 39 Паровичный жирный. пж 83 5,1 4,8 1,5 5,6 ЬООО 32 Тощий………………………….. т 90 4,2 2,2 1,5 2,1 8260 12 Антрацит „семечко" со штыбом и рядовой со штыбом……………………………………….. АСШ 93 1,8 2,2 1 2 7970 4 Антрацит штыб…. АРШ АШ 93 1,8 2,2 1 2 7930 4 Кузнецкий бассейн Прокопьевский слабо спекающийся…………………… СС 89 4,6 0,5 2,2 3,7 8180 18 Киселевский слабо спе­кающийся………………………. СС 89,3 4,3 0,5 2,3 3,6 8200 18 Ленинский газовый. . Г 83 5,8 0,7 2,7 7,8 7910 39 Осиновский паровичный жирный………………………….. ПЖ 86,5 5,5 0,5 2,7 4,8 8230 28 Араличевский тощий. т 89 4,1 0,7 2 4,2 8150 10 Урал Кизеловский парович­ный жирный………………………….. пж 80 5,6 8,1 1,2 5,1 7770 40 Богословский бурый ря­довой……………………………….. БР 70 4,7 0,5 1,5 23,3 6230 43 Челябинский бурый. . Б 72 5,1 1,8 1,7 19,4 6620 40 Егоршииский антрацит рядовой………………………….. АР 90 3,7 0,6 0,6 5,1 7980 7 Подмосковный бассейн Бурый рядовой…. БР 67,5 5 5,9 1,3 20,3 6290 45 Бурый мелочь…………….. БМ 67,5 5 5,9 1,3 20,3 6290 45 Украинская ССР Александрийский бурый рядовой………………………. БР 66,5 6 5,1 0,8 21,6 6310 57

(по данным ВТИ) Сухая масса Рабочая масса топлива Температура плавления золы Ас АР Р R02man начала дефор­мации и размягчения ti жндколлавкого состояния и В % в 7о В °/о в кцал/к в °/о В с с в °С в °С угли 22,5 19,8 12 4900 0,129 18,6 1000- -1100 1100- -1200 1150—1250 16 14,7 8 5900 0,132 18,6 1050- -1100 1100- -1200 1200-1250 20 19 5 6050 0.130 18,6 1000- -1050 1150- -1200 1200—1250 14 13,4 4 6800 0,109 18,9 1000-1150 1100- -1300 1150-1350 15 14,1 6 6330 0,045 20,1 І } 1000- -1150 1050- -1350 1100—1400 18,5 17,3 6,5 6000 0,045 20,1 ) И 10,3 6 6800 0,117 18,8 _ _ 10 9,3 7 6820 0,109 18,9 1300- -1400 1450- -1500 >1500 11 10,3 6 6580 0,145 18,3 1100- -1150 1150- -1300 1200-1400 11 10,2 7 6770 0,142 18,4 ___ 18 17,1 5 6320 0,102 19,1 1050- -1350 1300- -1450 1400—1500 27,5 26,4 4 5380 0,147 18,3 1000- -1400 1200- -1500 1250-1500 20 14,0 30 3310 0,066 19 7 1150- -1250 1250 — -1350 1300—1400 27 21,9 19 3800 0,036 19,2 1000- -1150 1100- -1300 1150-1400 24 22,5 6 5670 0,086 19,3 1350 1500 >1500 >1500 27,5 18,4 33 2860 0,090 19,3 1000- -1500 1050- -1500 1100-1500 32,5 21,8 33 2640 0,090 19,3 " 35 15,7 55 1830 0,120 18,8 1100- -1300 1150- 1500 1200-1500

Месторождение и сорт	Обо­ значе­ ние марки	Горючая масса топлива
Сг	нг	*1		°г	«7	лг
в %	в "/„	в %	в °/„	в %	в ккал/кг	в %
							Ископаемые
Грузинская ССР
Ткварчельский парович-
ный жирный…………………….	пж	81	5,8	2,0	1,7	9,5	7830	35
Тквибульский газовый.	г	77,5	5,8	2.4	1,5	12,8	7380	40
Казахская ССР
Берчогурский газовый.	г	77	6,5	5,4	1,4	9,7	7500	47
Леигеровский бурый
рядовой…………………………..	БР	74,5	5	3,6	1	15,9	6880	40
Мангышлакский бурый
рядовой…………………………..	БР	76	4	4.3	1	14,7	6900	32
Киргизская ССР
Кизылкийский бурый.	Б	76	4,2	1,8	1	17	6730	33
Сулюктииский бурый.	Б	77,5	4	0,7	0,8	17	6780	30
Кокяигакский газовый.	Г	77	5	2,5	1	14,5	7170	35
Ташкумырский газовый	Г	79	4,9	0,6	1,2	14,3	7300	35
Таджикская ССР
Шурабский бурый ря-
довой………………………………	БР	74	4,4	2,8	0,8	18	6640	40
Дальний Восток
Кивдинский бурый ря-
ДОВОЙ………………………………………………	БР	71	4,3	0,3	1,2	23,2	6150	41
Райчихииский бурый
рядовой…………………………..	БР	70	4,3	0,3	1,1	24,3	6100	41
Артемовский бурый ря-
ДОВОЙ……………………………………………..	БР	71,5	5,5	0,6	1,5	20,9	6630	49
Сучанский паровичный
жирный……………………………	ПЖ	86	5	0,6	1,4	7	8000	32
							Прочее
Торф кусковой….		57.8	6	0.3	2,5	33,4	5240	70
„ фрезерный. .		57,8	6	0,3	2,5	33,4	5240	70
Дрова………………………….		51	6.1	—	0,6	42,3	4510	85
Мазут малосериистый.		87,5	10,7	1	0,8	—	9700
, миогосериистый.		84	11,5	4	0,5	—	9700	_
Отдубииа…………………….		51,7	6	0,1	0,9	41,3	4560	75
Стебли хлопчатника. .		49	6,1	0,1	о. ь	44,2	4360	60
Солома…………………….		50	6,2	0,1	0,6	43 1	4450
Подсолнечная лузга. .		51,5	5,9	02	0.!	41,9	4570	80
Рисовая шелуха….		50,3	6,1	0,1	0,7	42,8	4460	80

Сухая		Рабочая масса топлива		Температура плавления	ЗОЛЫ
масса
Ас	Ар		QP	Р	max	начала дефор­мации h	размягчения ^2	жидколлав- кого состояния и
в %	в °/о	в %	в ккал/кг	—	в %	в °С	в °С	в °С
угли
30	27,9	7	5060	0,140	18,4	1150—1400	1400—1500	1400—1500
30	26,5	12	4470	0,133	18,5	1400—1500	>1500
40	37,4	6	4200	0,165	18	1300-1400	1400—1500	>1500
22	16,7	24	3930	0,100	19,1	1000-1050	1050—1200	1100—1250
10	7	30	4160	0,072	19,6	—		—	—
15	10,9	27	4020	0,070	19,6	1000—1250	1050-1300	1100-1350
15	11,9	21	4420	0,063	19,8	1050-1250	1100-1350	1200-1400
19	16,2	14	4910	0,102	19,1	1000-1500	1100—1500	1100-1500
13	11,7	9	5730	0,099	19,11
28	21,3	24	3490	0,073	19,6	1050		1100	1150
19	12,7	33	3140	0,053	19,9	1050		1100-1250	1150-1300
14	8,7	38	3020	0,048	20	1000-1150	1150-1250	1200—1300
19	14,1	26	3810	0,102	19,1	1150-1350	1200-1400	1300-1450
29	27,3	6	5310	0,120	18,8	1050-1150	1200-1300	1300-1400
топливо
и и	7,2 6,1	35 45	2820 2290	I 0,082 0,0*2	19.4 19.4	] 800—1400	990-1500	1010-1500
і	0,6	40	2440	0,042	20,2	—		—	—
0,2	0,2	3	9370	0.294	16,2	—		—	—
0,2	0,2	3	9370	0,34	15,9	—		—	—
5	1,75	65	1120	0,043	20,1	770		1370	1400
4	3,4	15	3470	0,032	20,4	720		>1500	—
5	4,5	10	3750	0,043	20,1	820		860	950
2,8 20,5	2,4	15	3680	0,034	20 3	1070		1210	1230
18,5	10	3130	0,040	20,2	—		—	—

Различают угли длиннопламенные неспекающиеся с большим содер­жанием летучих, спекающиеся, короткопламенные тощие угли и антра­циты.

По размеру антрациты сортируются на плиту, кулак, орех, семечко, штыб.

Каменные угли способны самовозгораться, поэтому их следует хранить на Сухом подстиле в штабелях не выше 1,5—2 м и следить за температурой угля. При повышении температуры выше 60—70° шта­бель следует разгребать.

В табл. 5 (по данным ВТИ) приведены характеристики наиболее распространенных видов топлив СССР и их теплотворная способность.

Вес топлива. Для определения существующих запасов топлива в штабелях и для расчетов потребных размеров складских помещений необходимо знать вес 1 м3 различных видов топлив.

Ниже приводится вес 1 м3 некоторых видов топлива в кг.

Дрова воздушно-сухие………………………………………………………………… 400

Дрова свежесрубленные………………………………… …. 600

Опилки……………………………………………………………………………………….. 163

Костра………………………………………………………………. . . 35—50

Торф машинно-формовочный…………………………………………………. 328—410

Подмосковный уголь……………………………………………………………… 900—950

Донецкий каменный уголь ПЖ……………………………………………………. 800

Донецкий антрацит………………………………………………………………….. 910—990

Мазут…………………………………………………………. … 900

Сравнение различных видов топлива показывает, что чем выше теплотворная способность какого-либо топлива, тем ниже будет весо­вой расход его для получения требуемого количества пара и, как следствие этого, меньшая необходимая площадь для топливного склада, меньшая загрузка транспорта и меньшие расходы на его перевозку. Высококалорийное топливо можно без значительного увеличения его стоимости перевозить на большие расстояния; так, наиболее ценное топливо—жидкое — перевозят на расстояния в несколько тысяч киломе­тров, твердые топлива с Q* = 5000 — г — 7500 ккал/кг также допускают дальние перевозки.

Использование же твердых топлив с невысокой теплотворной способ­ностью (Q"<5000 ккал{кг), например, бурых углей (в том числе и подмосковных), торфа, сланцев, дров, костры и других видов эконо­мически оправдывается только на небольшом расстоянии от места добычи (не свыше 200—300 км), и поэтому эти виды топлив называют мест­ными.

Применение для локомобилей ценного жидкого топлива в настоящее время практически почти исключено, наоборот, различные виды местных топлив наиболее целесообразно использовать в небольших паросиловых установках, в том числе и локомобильных.

Комментарии запрещены.