Теплота сгорания твердого и жидкого топлива.

Нахождение теплоты сгорания твердого и жидкого топлива расчетным способом носит приближенный характер, т.к. это топливо анализируется не по химическим соединениям , а лишь по химическим элементам. Д.И.Менделеев предложил следующую формулу для определения высшей теплоты сгорания

= 340С^р + 1260 Н^р – 109(О^р – S^р) кДж /кг (1.6)

для низшей теплоты сгорания

= 340 С^р + 1030 Н^р – 109 (О^р – S^р ) – 25,2 W^р кДж/ кг

где С^р , Н^р , О^р , S^р , W^р – содержание элементов рабочего топлива по массе, %;

340, 1260 и т.д. – коэффициенты теплоты сгорания 1% того или иного элемента.

Теплота сгорания газообразного топлива.

Теплота сгорания газообразного топлива вычисляется на основании его химического состава по уравнению

, кДж/м³

где - теплота сгорания соответствующего горючего компонента газа (СО, Н₂, СН₄ и др.);

к_i - содержание горючего компонента в составе газообразного топлива, %;

Низшая теплота сгорания газообразного топлива определяется из уравнения

= 127,7 СО + 108 Н₂ + 358 СН₄ + 590 С₂Н₄ + 555 С₂Н₂ +

+ 636 С₂Н₆ + 913 С₃Н₈ + 1185 С₄Н₁₀ + 1465 С₅Н₁₂ + 234 Н₂S (1.7)

где С, Н₂ , СН₄ и т.д. – процентное содержание индивидуального газа в газообразном топливе.

Если состав газа выразить не в %, а в долях, то коэффициент перед каждым индивидуальным газом превращается в теплоту сгорания этого газа (кДж/м³)

= 12770 СО + 10800 Н₂ + 35800 СН₄ + 59000 С₂Н₄ +

+ 55500 С₂Н₂ + 63600 С₂Н₆ + 91300 С₃Н₈ + 118500 С₄Н₁₀ +

+ 146500 С₅Н₁₂ + 23400 Н₂S

Теплота сгорания газовых смесей вычисляется в зависимости от доли каждого из топлив в топливной смеси

а ) смесь двух твердых, или двух жидких или двух газообразных топлив Б а так же твердого и жидкого топлива

,

где Р₁ и Р₂ – объемная доля соответственно первого и второго

газа.

(1.8)

б ) смесь твердого или жидкого топлива с газообразным. Расчет ведется на 1 кг твердого или жидкого топлива или на 1 м³ газообразного топлива по формулам

, кДж/кг

, кДж/м³ (1.9)

где ( )_ж и ( )_г – теплотворная способность жидкого и газообразного топлива;

п – количество газа, приходящегося на 1 кг твердого или жидкого топлива, м³;

т – количество твердого или жидкого топлива, приходящегося на 1 м³ газообразного топлива, кг.

Количество газа или жидкого (твердого) топлива, входящее в состав топливной смеси, может быть определено, если задан их расход в процентах или в долях от общего тепловыделения смеси

, (1.10)

где q_ж(г) – дола твердого или жидкого (газообразного) топлива в общем тепловыделении смеси.

1.3 Условное топливо

Теплота сгорания различных видов топлива колеблется в широких пределах. Для доменного газа она составляет

3,7- 4,2 МДж/м³, а для мазута – свыше 40 МДж/м³.

Для сравнительной оценки различных видов топлив, а так же для составления различных технических отчетов о расходовании топлива на различных агрегатах и предприятиях и для планирования работы этих предприятий, необходимо иметь некоторый масштаб равнения. В качестве такого сравнения, было принято условное топливо (у.т.). Так как это понятие было принято до введения системы си, то низшая теплота сгорания его бала принята 7000 ккал/кг. В системе СИ эта величина в настоящее время составила значение 29,3 МДж/кг.

Для выражения оцениваемого жидкого или твердого топлива через условное, пользуются величиной калорийного эквивалента Э_к, который получен из баланса: тепловая мощность печи на реальном топливе равна тепловой мощности на условном топливе

М_р.т = М_у.т (1.11)

,

где В_р.т , В_у.т – расходы реального и условного топлива;

- теплоты сгорания реального и условного топлива

Для твердого и жидкого топлива калорийный эквивалент будет иметь вид

(1.12)

Калорийный эквивалент показывает сколько кг условного топлива нужно сжечь, чтобы получить столько же тепла, сколько выделяется при сжигании 1 кг рабочего топлива.

Для сопоставления газообразных видов топлива пользуются коэффициентом теплоплотности Э_т

, (1.13)

где - теплота сгорания газообразного топлива, МДж/м³.