1.6QattiqyoqilgMlartarkibidagioltingugurtbirikmalari Barcha turdagi energetik yoqilg‘ilar tarkibida oltingugurt miqdori ko ‘p boMishi, ulam ing sifatini pasaytiradi. Bunga sabab yoqilgMlaming yonishi jarayonida tarkibidagi oltingugurt havo kislorodi bilan birikib atrof muhitga tarqaladigan tutun gazi tarkibida zaharli oltingugun oksidlari ( S 0 2 S 0 3)ning miqdorini ko‘paytiradihamda bug 1 qozomning yoqilg‘i yonish kamerasida va uning tutun gazi harakatlanayotgan qismlarida oltingugurtli korroziya jarayonlari sodir boMadi. Bu jarayonlar kelgusi bobda toMiq bayon etiladi.
Qattiq yoqilgMlar tarkibida oltingugurt birikmalari uch xil;
organik (Sop) kolchedanli FeS 2 hamda sulfatli (Sc) holatlarda mavjud boMadi. Organik holatlardagi oltingugurt yoqilgMning asosiy strukturasini tashki! qiluvchi yuqori molekulali birikmalari bilan kimyoviy bogMangan holatda boMadi.
Kolchedanli oltingugurt temir kolchedani (FeS2) holatida yoqilgM tarkibida erkin holatda uchraydi. Qattiq yoqilgMlar
23
tarkibidagi organik va kolchedanli oltingugurt birikmalari yoqilg‘ining yonishi jarayonida birgalikda yonadi va ulam ing yonishida issiqlik chiqadi.
Sulfatli oltingugurt qattiq yoqilg'ilar tarkibida S a S 0 4, M g S 0 4 F e S 0 4 kabi birikmalar holatida b o iib , yoqilg'ilarning yonishi jarayonida, bu birikmalar kul tarkibida qoladi.
Qaitiq yoqilg‘i tarkibidagi oltingugurtning umumiy miqdori quyidagi ko ‘rinishda ifodalanadi.
Qattiq yoqilg'ilardan qo‘ng‘ir va toshko'mir tarkibida oltingugurtning umumiy miqdori ulam ing ishchi massasiga nisbatan 7 -8 % ni tashkil ctadi.
Y oqilg'i tarkibidagi S organik va kolchedanli oltingugurtning yonishida ajrahb chiqadigan issiqlik miqdori uglerodning yonishida hosil bo'ladigan issiqlik miqdoridan 3,5 barobar kam.
Energetik yoqilg'ilam ing kullik darajasi ya’ni yoqilg'i yonishda hosil bo‘lgan kul miqdori har qanday energetik qattiq va suyuq yoqilg'ining to ‘la darajada yonishida ajralib chiqadigan yonmaydigan mahsuloti shu yoqilg‘ining kul mahsuloti deyiladi.
Har qanday yoqilg'ilam ing kullik darajasi, uning tarkibidagi mexanik birikmalar miqdori hamda yoqilg‘ining to ‘la darajada yonishi bilan belgilanadi. Y oqilg‘i tarkibidagi mexanik iflosliklam ing kul mahsulotlariga aylanishi yoqilg‘ilami quritish va yoqish jarayonida haroratning ko‘tarilib borishi bilan sodir bo‘ladi.
Y a’ni, 150°C haroratdan boshlab yoqilg'i tarkibidagi C a S 0 4 H 20 M g S 0 4 H 20 kabi kristallgidrat moddalar tarkibidagi suvning bug‘lanishi boshlanadi
Sa S 0 4 H20 -» Ca S 0 4 + H20 (bug‘) Mg S 0 4 H 20 -> Mg S 0 4 + H20 (bug 1)
Yoqilg'i tarkibida mavjud bo'lgan Al2 ( S 0 4)3 18 H20 kabi kristallgidrat m oddalar tarkibidagi suvning bug'lanishi yuqoriroq 400 -600 °C haroratdan boshlanadi.
AI ( S 0 4)3 18 H20 = Al2 ( S 0 4)3 + 18 H 20 bug‘
24
Bunday harorat oralig‘ida yoqilg'i tarkibidagi temir kolchedani (FeS2) ning oksidlanishi natijasida temir bir (FeO),magnetit (Fe3 0 4) vauch oksidi (Fl2 O 3 ) hamda S 0 2 birikmasi hosil bo'lishi quyidagi reaksiyalar asosida sodir bo‘ladi :
4FeS3+ H O 2 =2Fe2 O 3+8 S 0 2
4 F e 0 + 0 2 =2Fe203 2 Fe 0 + H 20 2=Fc203 +N 2
500-600 c harorat oralig‘ida yoqilg‘i tarkibidagi S a S 0 3, M g CO 3 F e C 0 2kabi karbonatlam ing parchalanishi boshlanadi.
SaSO, = S a 0 + S 0 2
M g C 0 3 = M g 0 + C 0 2
F e C 0 3 = F e 0 + C 0 2
800°C haroratdan boshlab yoqilg‘i tarkibidagi NaSl., KC1, Na2S 0 4N a3P 0 4 kabi ishqoriy metallar birikmalam ing suyuqlanishi va parchalanishi boshlanadi. Bu m a’lumotlar bo'yicha qattiq yoqilg‘ilarning yonishi jarayonida tarkibidagi mineral birikmalar (Mb) ning ajralishi va kulga aylamshi quyidagicha ifoda qilinadi.
M b—>Aa+ W gjd+p [ S 0 2]+m [SO2]
Bu ifodada TS02] va [ S 0 2J - yoqilg‘i yonishida mexanik birikmalar tarkibidan ajralib chiqayotgan S 0 2va S 0 2 gazlar miqdori, g.
W gld- mineral birikmalar tarkibidagi suv massasi miqdori. g
Qattiq va suyuq yoqilg'ilarning yonishi jarayonida hosil bo‘lgan kul m ahsulotlarining kimyoviy tarkibi shu yoqilg-i tarkibidagi mineral birikmalar tarkibiga to ‘la darajada mos kelmaydi, bunga sabab yoqilg‘i yonishida haroratning ko‘tarilib borishi bilan tarkibidagi mineral birikmalar yuqoridagi reaksiyalar asosida boshqa mahsulotlarga aylanishi ham mumkin.
Qattiq yoqilg‘ilardan yonuvchi slanetslaming yonishida eng ko‘p m iqdorda kul hosil b o ‘lib, uning miqdori yoqilg‘ining analitik quruq massasiga nisbatan 40—70 % ni tashkil qiladi, qo‘ng‘ir ко‘m im ing yonishida 5^10 %,toshko‘mirning yonishida 5 -30 % kul hosil bo‘ladi.
Kullik darajasi eng kam b o ‘lgan qattiq yoqilg'i torf, uning kul
miqdori 5 -10 % atrofida bo‘ladi. Kul mahsulotlarining salbiy xususiyatlari ulam ing “tajovuzkorligi” (rus tilida “ obrazivnost”
25
deyiladi) hamda suyuqlanish xususiyatlaridir. Kulning bu xususiyatlari ta’sirida kul mahsulotlari tarkibidagi agressiv moddalar o ‘choq devorlari, ekran quvurlarining yyemirilishini shunehalik tezlashtiradi, natijada ular yupqalashib tez ishdan chiqa boshlaydi.
Har xil turdagi energetik yoqilg'ilam ing kul mahsulotlari turli xil harorat ta’sirida suyuqlanadi.
Tajriba natijalari k o ‘rsatishicha 1350 °C gacha haroratda suyuqlanadigan kul mahsulotlarini nisbatan past haroratda, 1350
°C - 1450 °C oralig‘ida suyuqlanuvchi kul mahsulotlarini o'rtacha haroratda va 1450 °C dan yuqori haroratda suyuqlanuvchi kul mahsulotlarini yuqori haroratda suyuqlanuvchi kul deyiladi. Qattiq yoqilg'ilar yonishida hosil b o ‘lgan kul mahsulotlarining suyuqlanishi hamda ulam ing yonish kam eiasida mavjud bo‘lgan mexanik iflosliklar bilan aralashishi natijasida, yuqori haroratda yopishqoqlik xususiyatli oquvchan m oddalar hosil bo'ladi. Bunday moddalami “shlaklar” deyiladi. Bunday shlak m ahsulotlarining kimyoviy tarkibi murakkab biriktnalardan tashkil topgan b o iib , kul mahsulotlari tarkibidan farq qiladi. Shlak mahsulotlari ulaming tarkibiga bog‘liq, b o ‘lib shlak tarkibida kalsiy eiementining birikmalari ko'p miqdorda bo‘lsa, o ‘txona va ekran quvurlari devorlarida m ustahkam yopiShuvchi ajralmaydigan qattiq mahsulotlar hosil bo'ladi.
Kul tarkibida vanadiy besh oksidi (V 20 5) mavjud boMganda, bu modda past haroratda suyuqlanishi sababli qozon qurilmasining bug* qizdiruvchi quvurlari yuzalarida korroziya jarayonini tezlashtiradi. Shuningdek, kul va yoqilg‘i tarkibida ishqoriy metallar (Na K) ning sulfatli va karbonatli birikmalari qancha k o ‘p b o ‘lsa, ekran quvurlari devorlarida har-xil qatlamlar ajralib chiqishiga sabab b o ‘ladi.
Bunday qatlam lam ing issiqlik o ‘tkazuvchanligi metallamikidan past darajada bo'lishi sababli yonish kamerasidagi issiqlik to ‘la darajada ekran quvurlari orqali bug‘!anayotgan suvga ta’sir etolmaydi, natijasida ekran quvurlarining ishlash muddati qisqaradi va yoqilg‘i sarfi oshadi.
26
Qattiqyoqilg‘ilarningnamlikdarajasi
Qattiq yoqilg'ining namlik darajasi ham uning ballast qismini tashkil qiladi va tarkibida namlikning k o ‘payishi ham yoqilg‘i sifatini pasaytiradi.
Qattiq yoqilg'ilar tarkibida suv molekulalari qanday holatda bo'lishiga qarab namlik ham turli xil ko‘rinishda bo'ladi.
Gidratli yoki kristallgidratli namlik bu xildagi namlik yoqilg‘i tarkibidagi quyidagi mexanik birikmalar kalsiy sulfat (CaSC>4 2 H2O) alyuminosilikat (ЛЬ CV2S; 0 <-2 H 0 ) kabi moddalar tarkibida bevosita kimyoviy bog'langan bo'ladi. Bunday turdagi namlik asosan kul miqdori yuqori bo'lgan yoqilg'ilarda ko'proq.
Sorbsiyalangan (yutilgan) namlik qattiq yoqilg'ilar tarkibidagi bunday namlik ikki xil absorbsion va adsorbsion holida bo'ladi. Y oqilg'i molekulalari bilan bevosita bog'langan va uning ichki qism larida mavjud bo'lgan suv molekulalari yoqilg'ining absorbsion namligini tashkil qiladi.
Yoqilg'i zarrachalari sirtini tashkil etgan moddalarga kimyoviy yutilgan suv molekulalari yoqilg'ining adsarbion namligi deyiladi.
M a’lumki. qattiq yoqilg'ining tarkibida kolioid zarrachali birikmalar ham bo'lishi sababli uni tashkil etuvehi komponentlar oraliqlarida m ikrobo'shliqlar ham bo'ladi. Ularni kapillyar bo'shliqlar deyiladi. Bu bo'shliqlarda mavjud bo'lgan suv molekulalari yoqilg'ining kapillyar yoki kolloidli namligi deyiladi.
Bunday namliklardan tashqari qattiq yoqilg'ilar tarkibida tashqi muhit ta’sirida suv molekulalarining, yoqilg'i, hamda tarkibidagi mexanik iflosliklar yuzasiga yutilishi natijasida ham uning, namlik darajasi yanada ortadi. Yoqilg'i tarkibidagi bunday kapillyar namliklar 100° С dan yuqori haroratda yoqilg'i tarkibidan to 'la ajrala boshlaydi. Y oqilg'i tarkibidagi sorbsiyalangan namlikning qanday darajada bo'lishi tabiiy sharoit haroratsiga, bu jarayondagi suv bug'ining parsial bosimiga ( P pn2o)hamda yoqilg'ilarning uglerodlanish darajasiga bog'liq bo'ladi. Suv bug'ining parsial bosimi ortishi sorbsion namlikning oshishiga, harorat va yoqilg'ining uglerodlanish darajasi oshishi esa bunday namlikning kamayishiga sabab bo'ladi.
27
Y oqilg‘i tarkibida namlik k o ‘p bo‘lsa, ulam ing yonish issiqligi ham kamayadi. Bunga sabab yonish jarayonida hosil bo‘lgan issiqlikning bir qismi yoqilg‘i tarkibidagi namlikni bug‘latish uchun ham sarflanadi. Bundan tashqari yoqilg‘i tarkibidagi namlik; tutun gazining miqdorini ham ko'paytiradi va tutun gazi bilan birgalikda atrofga tarqalayotgan issiqlik miqdori ko'payadi natijada tutun gazining tarqalishida sarflanadigan iqtisodiy xarajatlar oshadi. Qattiq yoqilg‘ilar tarkibidagi namlik miqdorini ulam ing ishchi massasi bo‘yicha taqqoslanganda torfda 4 0 -60 % ni q o ‘ng ‘ir k o ‘mirda 15-55 % ni, toshko‘mirda 5 -20 % ni, antratsit ko ‘m irda 2 - 5 % ni tashkil qiladi.
Quyidagi grafikda antratsit k o ‘m im ing har xil harorat va havo namligi o ‘zgarishi natijasida uning sorbsion namligi ortib borishi keltirilgan.
rasm. Havoning har xil haroratida va nisbiy namligida antratsit ko‘miriga suv bug‘ining yutilishi.
Suvning R p„2o va t c bo‘lsa bu holda havoning nisbiy namligi N quyidagicha ifodalanadi.
/ / = .\o o %