2. Состав топлива
Твердые и жидкие топлива представляют собой сложные соединения горючих элементов, молекулярное строение которых еще недостаточно изучено, и включают в себя минеральные примеси и влагу. Элементарный химический анализ этих топлив позволяет рассчитать тепловой и материальный баланс горения топлива. Соответственно степени углефикации содержание углерода в органической массе топлив увеличивается, а кислорода и азота уменьшается, что способствует повышению энергетической ценности топлива.
Химический состав газообразный топлив, представляющих собой простые смеси, определяют полным газовым анализом и выражают в процентах от их объема.
Топливо в том виде, в каком оно поступает к потребителю, называется рабочим, а вещество, составляющее его, - рабочей массой. Элементарный химический состав выражается следующим образом:
Горючие вещества: углерод С, водород Н, сера S, а также кислород О и азот N, находящиеся в сложных высокомолекулярных соединениях. Топливо содержит негорючие минеральные примеси, превращающиеся при сжигании топлива в золу А и влагу W.
Минеральные примеси и влажность одного и того же сорта топлива в разных районах его месторождения и различных местах могут быть разные, а также изменяются при транспортировке и хранении. Более постоянным является состав горючей массы топлива. Для сравнительной теплотехнической оценки сортов топлива ввели условные понятия сухой, горючей и органической массы, составляющие которых, выраженные в процентах, обозначаются теми же символами, что и рабочая масса, но соответственно с индексами «с», «г» и «о» вместо индекса рабочей массы «р».
Твердое топливо с установившейся в естественных условиях влажностью называется воздушно-сухим. Проба такого топлива носит название аналитической пробы топлива. Ее элементарный химический состав записывается:
Сухой называется обезвоженная масса рабочего топлива:
Безводная и беззольная масса топлива называется горючей:
Исключение из горючей массы колчеданной серы приводит к органической массе топлива:
Пересчет состава топлива с одной массы на другую, более обогащенную горючими, производится определением количества отдельных элементов заданной массы в процентах от количества содержащейся в ней массы, на которую делается пересчет.
Так,
для пересчета с рабочей на сухую массу
следует определить количество отдельных
элементов рабочей массы, например
углерода (Ср/100,
кг/кг), в процентах от количества
содержащейся в ней сухой массы
(
).Следовательно,
для пересчета содержания углерода с
известной рабочей массы топлива на
сухую массу Сс,
%, можно записать:
Пользуясь
пересчетным коэффициентом
,
можно определить величину и других
составляющих элементов сухой массы по
величине соответствующего элемента в
рабочей массе.
Состав горючей массы при известном составе рабочей определяется по количеству отдельных элементов рабочей массы, например, водорода Нр/100, кг/кг, в процентах от количества содержащейся в ней горючей массы:
т.е.
.
.
Пересчетный коэффициент с рабочей на органическую массу равняется:
А
с рабочей на массу аналитической пробы
–
Коэффициенты пересчета состава твердого топлива с одной массы на другую
Заданная масса топлива |
Рабочая |
Сухая |
Горючая |
Рабочая |
1 |
|
|
Сухая |
|
1 |
|
Горючая |
|
|
1 |
Элементарный химический состав горючей массы различных
видов твердого и жидкого топлива
Топливо |
Состав горючей массы, % |
||||
|
|
|
|
|
|
Древесина |
51 |
6 |
42,6 |
0,5 |
- |
Торф |
58 |
6 |
33 |
2,5 |
0,5 |
Бурый уголь |
64-77 |
4-6 |
15-25 |
1 |
0,5-7,5 |
Каменный уголь: Длиннопламенный Тощий |
75-80
88-90 |
5-6
4-4,5 |
10-16
3-4 |
1,5
1,5 |
0,5-7
1-3 |
Антрацит |
90-93 |
2-4 |
2-4 |
1 |
0,5-2 |
Горючие сланцы |
60-75 |
7-9 |
10-17 |
1 |
5-15 |
Мазут |
86-88 |
10-10,5 |
0,5-0,8 |
0,5-3 |
|
