5. Низшая и высшая теплота сгорания. Условное топливо.

Количество тепла, получаемое при сжигании 1 кгтв. или жидкого топлива, назыв. теплотой сгорания топлива.

Различают высшую (Q_в) и низшую (Q_н) теплоту сгорания.

Под высшей теплотой сгорания понимают все тепло, выделившееся при сгорании единицы топлива, включая тепло конден-сации водяных паров.

Под низшей понимают теплоту сгорания, которая не учитывает тепло конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания топлива.

Если предположить, что элементы, входящие в состав топлива, находятся в нем в виде механической смеси, то теплоту сгорания топлива можно подсчитать так же, как и их сумму. Однако получается значительное расхождение с действительной теплотой сгорания, определяемой методом калориметрирования. Зная элементарный состав топлива, его теплоту сгорания можно определить только приблизительно.

Обычно теплота сгорания топлива определяется путем калориметрирования в приборе, назыв. калориметрической бомбой.

Вычитая из величины теплоты сгорания, полученной в калориметрической бомбе, поправки на нагрев самого калориметра, теплообмен с окр. средой и образование кислот получают значение теплоты сгорания топлива по высшему приделу. Однако значение теплоты сгорания по высшему пределу превышает величину теплоты сгорания, с которой обычно приходится считаться в практических условиях, по низшему пределу Q_Н. В калориметрической бомбе выдел.дополнительное количество тепла за счет охлаждения водяных паров, образовавшихся в процессе горения, и их конденсации. Практически этого не происходит, так как водяные пары выбрасываются в атмосферу. Это дополнительное кол-во тепла можно подсчитать, если умножить среднюю вел-ну скрытой теплоты парообразования водяного пара, принимаемой равной 600 ккал/кг, на массу водяных паров, которые образуются от испарения находящейся в топливе влаги (W^P / 100) и от горения водорода (9Н^Р / 100).

Связь м/д низшим и высшим пределами теплоты сгорания может быть представлена:

для рабочего состава

Q^Р_H = Q^Р_B – 600[ (9H^P+W^P)/100] ккал/кг

для горючего состава

Q^Г_H = Q^Г_B – 54Н^Г ккал/кг

Когда вел-на теплоты сгорания топлива неизвестна, ориентировочно ее можно определить, зная рабочий состав топлива, по эмпирической ф-ле Менделеева:

Q^Р_В = 81С^Р + 246Н^Р – 26(О^Р – S^Р_Л) ккал/кг

Чем больше теплота сгорания, тем меньше расход его на единицу вырабатываемого тепла.

Для одного и того же вида топлива в зависимости от засоренности золой и содержания влаги теплота сгорания может резко колебаться. Поэтому для того чтобы получить сравнимые величины при составлении топливных балансов, вводят понятие условного топлива.

Условным принято считать топливо, теплота сгорания которого равна 7000 ккал/кг. Для пересчета расхода натурального топлива в условное служит безразмерный коэффициент Э, называемый тепловым эквивалентом данного топлива. Его величина определяется:

Э = Q^Р_H / 7000.

Этой величиной пользуются при суммирование различных топливных ресурсов, сравнении удельных расходов топлива и при проведении технико-экономических расчетов.