теория к защите ТР

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО И ЕГО ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Органическим топливом называют природные горючие вещества, способные активно вступать в реакцию с кислородом и обладающие значительным удельным тепловыделением (на единицу массы или объема).

Топливо, используемое паровыми и водогрейными котлами, тепловых электростанций, а также промышленными котельными, называют котельным топливом, или энергетическим. В качестве топлив для электростанций широко используется:

из твердых топлив – каменный и бурые угли и отходы их переработки, антрацит и полуантрацит;

из жидких – мазут;

из газовых – природный и попутный газ.

Теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы (кДж/кг) или объема (кДж/м³) топлива. Различают высшую и низшию теплоту сгорания.

Высшей теплотой сгорания Q_в называют полное количество теплоты, которое выделяется при сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива (или 1 м3 газового топлива) при условии, что образующиеся при сгорании водяные пары конденсируются и возвращается их теплота конденсации Q_кон .

В паровых котлах продукты сгорания не охлаждаются до температуры конденсации паров. В этих условиях теплота конденсации теряется и общее используемое тепловыделение будет меньше. Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого (или 1 м3 газового) топлива за вычетом теплоты конденсации водяных паров, называют низшей теплотой сгорания Qн.

Высшая и низшая теплота сгорания топлива связаны соотношением

Соотношение между высшей и низшей теплотой сгорания можно написать в следующим виде:

где масса влаги, содержащейся в 1 кг топлива, и влаги, образующийся в результате горения водорода топлива,

а теплота парообразования, условно принимаемая равной 2,51МДж/кг.

После подстановки значений соотношение для рабочей массы принимает вид:

В паровом котле при сжигании органического топлива получаются высокотемпературные продукты сгорания, обладающие большой тепловой энергией. Значительная часть этой энергии передается посредством радиационного и конвективного теплообмена поверхностям нагрева, в результате чего на выходе из котла получается перегретый пар высокого давления и температуры, концентрирующей в себе полезную тепловую энергию, направляемую далее в паровую турбину.

При сжигании 1 кг (или 1 м3) рабочей массы топлива полное количество теплоты, которое может выделиться в топке, называют располагаемой теплотой топлива, Qp, кДж/кг или кДж/м3. Она включает в себя следующие источники поступления теплоты:

где дополнительные источники теплоты, сопутствующие организации сжигания топлива.