Конспект по топливу.Doc
1. Виды топлива и его основные характеристики Топливо – органическое соединение, встречающееся в природе в достаточном для его использования количестве, доступное для добычи и его переработки и выделяющее при его сжигании достаточное количество тепла, используемого в теплоэнергетических установках. По органическому составу и агрегатному состоянию топливо подразделяется на твердое, жидкое и газообразное. Эти топлива могут быть естественными и искусственными. Все виды топлива можно сгруппировать в следующую таблицу: В зависимости от расположения месторождения добычи топлива от источника потребления топлива разделяют местное (месторождение вблизи источника потребления) и дальнепривозное . ^
2. Основные характеристики топлива.
Основной
характеристикой топлива является его
химический состав, который выражается
в процентах от общей массы или объема
топлива. Для газообразного топлива его
состав устанавливается в виде предельных
и непредельных углеводородов и химических
элементов в составе топлива.
Эти
элементы по-разному участвуют в процессе
горения, выделяя различное количество
тепла при его сжигании. Основными
элементами твердого и жидкого топлива
является углерод C , водород H , сера S ,
кислород O , азот N , минеральные примеси
А, влага W.
C
, H и S составляют горючую массу топлива
.
О
и N составляют внутренний балласт топлива
(чем их больше, тем сильнее ее слабые
качества).
А
и W - внешний балласт топлива .
C
+ H + S+ O + N + A + W = 100 %
В
зависимости от содержания балластных
элементов в топливе и общей массы
топлива, элементарный состав в справочниках
и таблицах приводиться в 4-х видах:
-состав
на рабочую массу, когда присутствуют
все элементы:
-на
сухую массу:
-топливо
на горючую массу:
Все
расчеты, производимые в процессе горения
топлива, необходимо выполнять с
элементарным составом топлива, заданным
на рабочую массу. Поэтому для перерасчета
различных масс топлива на рабочую массу,
необходимо пользоваться следующими
расчетными уравнениями, которые приведены
в следующей таблице:
ПР
ИМЕР:
В справочнике дано:
В
справочных таблицах может быть
обозначено 
–
сера летучая :
,
где 
-
сера органическая, участвует в процессе
горения;
( 
)
- колчеданная, не горит (выпадает в
золу).
Влажность
топлива –
количество воды (влаги), присутствующее
в топливе и отведенное к массе топлива.
Она зависит от связи с органическим
материалом топлива и подразделяется
на внешнюю влагу (поверхностная влага
и капиллярная) и внутреннюю, входящую
в коллоидные частицы топлива и гидратные
соединения: (CaSO4∙2H2O,
MgSO2∙2H2O).
Внутренняя
влага не удаляется из топлива при внешнем
подогреве, а лишь при прокаливании (при
102ºС и выше).
Внешняя
влага удаляется при температурах выше
ее низких.
Различные
виды топлива имеют различное значение
влажности. Для сравнения различных
видов по влажности приводиться в
справочниках понятие приведенной
влажности ,приходящейся на 1000 кДж теплоты
(низшей) сгорания топлива:
,
где 
-
низшая теплота сгорания топлива.
Зольность
топлива –
характеристика, которая устанавливает
соединение минеральных примесей в
топливе, которое не участвует в процессе
горения.
Основной
характеристикой золы, выделившейся в
процессе горения, является ее тугоплавкость,
т.е. температура, при которой начинается
процесс расплавления твердой золы в
текучее состояние. Температура
тугоплавкости золы зависит от месторождения
добычи и определяется опытным путем .
Для сравнения различных топлив по
зольности устанавливается величина
относительной (приведенной) зольности
, т.е. зольность приходящаяся на 1000 кДж
низшей теплоты сгорания:
^ Содержание
летучих газообразных продуктов сгорания
топлива.
Летучие
вещества есть газообразные продукты,
выделяемые из твердого и жидкого топлива
при температуре в диапазоне 870-1070 К без
доступа кислорода - окислителя. После
выделения летучих из топлива остается
кокс , содержащий углерод и твердую
минеральную часть топлива . В состав
летучих веществ входят: 
^ Низшая
и высшая теплота сгорания топлива.
Высшая –
общее количество тепла, выделяемое при
сгорании 1 кг топлива с учетом превращения
водяных паров выделяемых продуктов
сгорания в жидкость. Эта теплота учитывает
тепло , затрачиваемое на процесс
парообразования .
Низшая –
определяется путем вычитания из высшей
теплоты сгорания теплоты, пошедшей на
процесс парообразования.
Опытным
путем теплоту сгорания топлива определяют
в лабораторных условиях в так называемых
каллориметрических бомбах. Теоретически
ее рассчитывают с помощью уравнения Д.
И. Менделеева согласно элементарного
состава топлива на рабочую массу с
учетом теплоты сгорания отдельных
элементов:
,
[Дж/кг]
Cp,
Нр и
др. – в %
Различные
виды топлива имеют различную теплоту
сгорания. Для сравнения тепловой ценности
различных топлив используют понятие
теплоты сгорания условного топлива ,
для которого принимается теплота
сгорания 29350 кДж /кг .
Для
пересчета любого натурального топлива
на условное используется следующий
коэффициент пересчета:
,
[КДж/кг]
^