Загрузка ... Загрузка ...

Топливом называют горючие вещества, используемые для получения теплоты. Топливо может быть естественным, имеющимся в природе, и искусственным, получаемым переработкой естественного.

Топливо состоит из горючей и негорючей частей. В горючую часть твердого и жидкого топлива входят углерод С, водород Н и сера S, а также условно кислород О и азот N; в негорючую часть — зола А, представляющая смесь минеральных веществ, и влага W, составляющие его балласт Б. Они попадают в топливо из недр земли, а также при транспортировке и хранении топлива на складах, причем

Сера может содержаться в топливе в трех видах: минеральной серы Sm, входящей в состав золы; органической S0, содержащейся в веществе, из которого образовалось топливо, и колчеданной S,(, образующей включения серного колчедана.

Рабочая масса по своему составу соответствует естественному топливу: в нее входят все элементы, включая балласт. Условно горючая масса отличается от рабочей отсутствием балласта, в сухой массе нет влаги, а в органической отсутствуют минеральная и колчеданная сера и балласт.

Так как не в любом топливе есть балласт, справочные данные состава топлива принято выражать на условно горючую массу, зольность — на сухую, а влажность — на рабочую. Все теплотехнические расчеты, связанные с расчетом топлива, ведут на рабочую массу.

Аналогичные рассуждения положены в основу пересчета состава топлива с условно горючей массы в рабочую. Переводной множитель пересчета каждого элемента условно горючей массы в рабочую (100 —Б)/100.

Состав газообразного топлива выражается содержанием в нем отдельных газов в процентах. В газообразном топливе также имеется как его горючая часть, так и негорючая, образующая его балласт.

СВОЙСТВА ТОПЛИВА

Теплота сгорания

Количество теплоты, выделяемое при полном сгорании твердого, жидкого или газообразного топлива в нормальных условиях, называется теплотой сгорания.

Выделение теплоты при горении топлива объясняется тепловым эффектом реакций горения:

С^О_, = СОН-33,860С;

2 + 02 = 2Н20 + 102,828Н2;

S, + O2 = SO2+10,450S,

где 33,860; 102,828; 10,450 —тепловые эффекты (МДж/кг) реакций горения С, Н2 и S соответственно.

Но не все составляющие, входящие в состав рабочей массы топлива, выделяют теплоту при горении. Влага топлива при переходе в пар поглощает теплоту; сера, входящая в состав сульфатов, при их диссоциации также поглощает теплоту.

Условно различают высший предел теплоты сгорания топлива QB. если влагу в продуктах сгорания учитывают в виде жидкости, и низший предел теплоты сгорания QH, если влагу в продуктах сгорания считают паром.

При определении низшей удельной теплоты сгорания последний член суммы учитывает теплоту, поглощенную при испарении влаги топлива и при переходе в пар воды, образовавшейся при горении водорода. Более точно теплоту сгорания определяют экспериментально.

При сгорании других горючих газов, не учтенных в приведенной формуле, выделяется следующая объемная теплота (кДж/м3);

этана С2Н6 —63 600, пропана С3Н8 — 89 400, бутана С.,Н10 — 118 000, пентана (С5Н,2) — 166700, этилена С2Н4 — 59000.

Зольность и влажность

Зола и влага снижают качество топлива и являются нежелательными примесями. Влага снижает теплоту сгорания, затрудняет воспламенение топлива; влажное топливо труднее транспортировать. Зола представляет собой минеральную массу. Она может содержаться в веществе, послужившем образованию топлива, или попасть в него при залегании в недрах земли как случайная примесь. Например, угли с пористой структурой типа бурых содержат в порах выкристаллизовавшиеся из грунтовых вод соли. Зола препятствует полному сгоранию топлива, образуя на поверхности кусков горящего топлива воздухонепроницаемый слой. Если зола плавится, то спекшиеся ее куски образуют шлак, еще более препятствующий выгоранию кокса, чем рассыпчатый зольный остаток.

Сернистость

Сера является нежелательной примесью в топливе, несмотря на то, что она в виде серного колчедана повышает его теплоту сгорания. При горении серы образуется ядовитый сернистый газ, присутствие которого в рабочем помещении даже в незначительных количествах ухудшает условия труда. Присутствие в среде при тепловой обработке сернистого газа ухудшает качество готовой продукции. Во влажной среде при низких температурах сернистый газ образует пары серной кислоты, вызывающие коррозию металлических частей тепловых установок.

Летучие горючие вещества и коксовый остаток

Твердое топливо при нагревании без доступа воздуха начинает разлагаться. Сначала из него испаряется влага, затем выделяются газообразные продукты, называемые летучими горючими веществами. В смеси с воздухом они горят длинным пламенем. Чем больше в топливе летучих веществ, тем оно быстрее загорается и дольше горит пламенем. После выделения летучих веществ остается твердый остаток, называемый коксом. По составу кокс близок к углероду с примесью золы. Он горит без пламени, тлея в кусках.

источник: 3 ( см. список литературы )

ещё:

Комментарии запрещены.

Полезное
Добро пожаловать
На наш новый форум газовиков!

Галерея

images_3 images_4 images_13 images_7