Топливо и его характеристика
07.11.10 09:36

Разновидности топлива - дрова, торф, уголь, сланцы, нефтяные остатки, газ. Это органические соединения, которые при высоки температурах способны вступать в реакцию с кислородом воздуха, выделяя при этом тепло. Различают естественнее топливо и искусственное. Естественное топливо: древесина, торф, бурые угли, каменные угли, антрациты, сланцы, нефть, природный горючий газ. Искусственное топливо: Древесный уголь, торфяной и каменноугольный кокс, брикеты из отходов твердого и жидкого топлива, мазут, бензин, керосин, газы генераторные, газы доменных печей, газы коксовальных печей и др.

Количество тепла (в ккал), выделяющееся при сжигании 1 кг топлива, называется его теплотворной способностью. Состав рабочего топлива (топлива, расходуемого на сжигание в топках котлов или печей) можно записать равенством:

СР+НР+ОР+NР+SPЛ+АР+WР=100%

Индексом P отмечается рабочее топливо.

Элементы, входящие в состав топлива, не являются механической смесью, они находятся в виде сложных химических соединений. Горючими элементами топлива являются: СР - углерод, НР - водород, SPЛ - сера летучая. Чем больше горючих элементов в топливе, тем выше его теплотворная способность. Кислород (ОР) и азот (NР) являются внутренним балластом топлива. Первый, как известно, тепла не выделяет, второй в реакции горения не вступает. АР - зола - несгораемая минеральная часть топлива, так называемый внешний балласт его.

Общая сера, находящаяся в топливе, разбивается на серу горючую и негорючую SPоб = SPл+SPм  где SPм - сера минеральная - входит в состав золы. Сера - нежелательный элемент в топливе; продукты ее сгорания загрязняют окружающий воздух и разрушают котельную установку. WР - влага в топливе - также балластная примесь, снижающая тепловой эффект горения, отнимающая тепло при испарении. Если исключить из рабочего состава топлива влагу, то можно получить сухое вещество топлива:

СС+НС+ОС+NС+SСЛ+АС=100%

Зная состав рабочего топлива, нетрудно пересчитать процентный состав сухого вещества:

 C^C =C^P \frac{100}{100-W^P }; H^C=H^P \frac{100}{100-W^P} и т.д.

Обычно зольность считается на сухую массу топлива. Если твердое топливо нагревать без доступа воздуха, оно распадается на две части: летучие вещества и твердый остаток. В первой части содержатся пары воды, кислород, соединения азота, летучая сера, водород е чистом виде и в соединениях с углеродом. Во второй части (коксе) остается часть углерода и зола. Количество горючих элементов в топливе будет неодинаково для различных видов и сортов топлива. Поэтому для сравнения запасов топлива вес его принимают в условном топливе, для которого теплотворная способность равна 7000 ккал/кг.

При этом пользуются выражением: x = QPH / 7000,

где x - множитель, указывающий, какая часть теплотворной способности условного топлива соответствует теплотворной способности рассматриваемого натурального топлива;
QPH - теплотворная способность натурального топлива в ккал/кг.

Характеристики различных видов и качества натурального топлива и его теплотворная способность приводятся в таблицах и литературе.

Пример.
Рационализатор предложил перевести на мазут печь, потребляющую в час 100 кг каменного угля теплотворной способностью 6000 ккал/кг. Теплотворная способность мазута 10000 ккал/кг. Определить. 1) расход мазута и каменного угля в переводе на условное топливо; 2) сколько потребуется сжигать мазута вместо 100 кг каменного угля?

Коэффициент для мазута: x = 10000/7000 = 1,43

и дл . каменного угля: x = 6000/7000 = 0,85

Следовательно, часовой расход угля или мазута в переводе на условное топливо будет 100*0,85 = 85 кг.
Вместо 100 кг каменного угля требуется сжигать натурального мазута в час: 85/1,43 = 60 кг