4.1.3. Условное топливо. Приведенные характеристики топлива

Теплота сгорания различных видов топлива изменяется в широких пределах - от 4 (доменный газ) до 46 МДж/кг (бензин). Для сравнительной оценки топлив и для сопоставления экономичности различных теплоэнергетических установок и планирования их работы введено понятие «условное топливо» с теплотой сгора-ния МДж/кг, примерно равной теплоте сгорания лучших сортов каменного угля.

Соотношение между теплотой сгорания условного топлива (у.т.) и рабочего (натурального) топлива (р.т.) выражается формулой

В_ут = Q^р_н В_рт / 29,35 = Э_к , (4.1)

где В_у.т., В_рт – соответственно масса условного топлива и рабочего топлива, кг (или м³ - газообразного), Э_к = Q^р_н / 29,35 , кг у.т/кг р.т – калорийный эквивалент.

Значение Э_к принимают равным: для нефти 1,4; для кокса 0,93; для торфа 0,4; для природного газа 1,2. Калорийный эквивалент показывает, сколько килограмм условного топлива нужно сжечь, чтобы получить столько же теплоты, сколько выделится при сжигании одного килограмма рабочего топлива.

Некоторые характеристики топлива (зольность, влажность, содержание серы и др.) относят не на единицу массы топлива, а на единицу выделяющейся при сгорании теплоты. Такие характеристики называют приведенными. Их определяют по следующим соотношениям.

; , г/МДж, (4.2)

где W^г, А^г, - характеристики (влажность, зольность, содержание серы) топлива, %; - теплота сгорания i – й составляющей топлива, МДж/кг. Нап-ример, приведенная зольность (А^п) показывает, какое количество золы в граммах ежесекундно образуется при сжигании данного топлива в установке с тепловой мощностью в один мегаджоуль.

Пример. Электростанция мощностью 2400 МВт работает на каменном угле, приве-денная зольность которого А^п=25 г/МДж. Станция работает с КПД =4 0%. В результате ежесекундно образуются золы:

кг/с.

С помощью понятия «условное топливо» составляются топливный и энерге-тический балансы предприятия, отрасли, страны.

Вопросы для самопроверки по теме 4.1.

1. Как получают жидкие топлива из природной нефти?

2. Что характеризуют октановое и цетановое числа?

3. Что такое фракционный состав жидкого топлива?

4. Чем определяется испаряемость жидких топлив?

5. Назовите виды и показатели качества нефтяного мазута.

6. Назовите виды и области применения искусственных топлив.

4.2. Физико-химические основы теории горения топлива

Стехиометрические соотношения. Количество воздуха, необходимое для горения топлива. Объем продуктов сгорания. Уравнения полного и неполного сгорания. Объем продуктов сго-рания. Уравнения полного и неполного сгорания Физико-химические процессы воспламенения и горения топлива. Общая характеристика процесса сгорания. Элементы кинетики реакций горения: параметры смесей и реакций, скорость и теплота реакции, закон Аррениуса и константа равновесия. Цепная теория процесса сгорания. Тепловое самовоспламенение. Возникновение и распространение пламени. Ламинарная, диффузионная и турбулентная зоны горения факела. Стабилизация пламени и процесса сгорания.

По теме не предусмотрены лабораторные работы. Материал темы входит в задачи контрольной работы. После изучения теоретического материала следует ответить на вопросы для самопроверки. Более подробная информация по теме – в источниках [1], [5].