
- •Вступление, или обращение к будущим коллегам
- •Введение
- •1. Топливно-энергетический баланс и тенденции развития энергетики в мире и в России
- •2. Энеpгетичеcкое топливо и его виды
- •3. Пpоиcxождение иcкопаемыx видов топлива
- •3.1. Твёpдое топливо
- •3.2. Нефть и пpиpодный газ
- •4. Элементный состав топлива
- •5. Виды исходной массы топлива
- •6. Теплотехнические характеристики топлива
- •6.1. Влажность топлива
- •6.2. Состав и содержание минеральных примесей. Зольность топлива. Свойства золы топлива
- •6.3. Теплота сгорания топлива
- •6.3.1. Определение теплоты сгорания топлива
- •6.4. Выход летучих веществ и свойства коксового остатка
- •7. Условное топливо
- •8. Промышленная классификация твёрдого топлива
- •9. Пеpеpаботка твёpдого топлива
- •10. Изменение качеcтва твёpдого топлива пpи длительном xpанении
- •11. Подготовка твёрдого топлива к сжиганию
- •11.1. Гранулометрический состав и крупность помола
- •11.1.1. Характеристики дробления
- •11.1.2. Тонкость помола
- •11.2. Предварительная подготовка твёрдого топлива
- •11.4. Пылеприготовительное оборудование
- •12. Жидкое топливо
- •12.1. Переработка нефти
- •12.2. Свойства мазута
- •13. Газообразное топливо
- •14. Биотопливо
- •Экватор, или Послесловие к I части учебного пособия
5. Виды исходной массы топлива
Топливо в том виде, в котором оно поступает к потребителю, называется рабочим, а составляющее его вещество – рабочей массой. Все компоненты рабочей массы обозначаются индексом r (от англ. raw – сырой, необработанный):
Cr + Hr + Srо+р + Or + Nr + Ar + Wr = 100 % .
Влажность и зольность твёрдого топлива, даже в пределах одного сорта и одного месторождения, могут значительно колебаться, а также изменяться в процессе транспортировки и хранения. Поэтому элементный состав рабочей массы топлива является неустойчивой характеристикой топлива. Более устойчивой характеристикой является элементный состав сухой массы топлива (индекс d – от англ. dry – сухой):
Cd + Hd + Sdо+р + Od + Nd + Ad = 100 % .
Сухую массу топлива целесообразно использовать для выражения содержащейся в нём золы Ad. Однако и сухая масса топлива также не является устойчивой характеристикой, так как содержание золы зависит от способа и условий его добычи.
Устойчивой (неизменяемой) характеристикой любого твёрдого топлива является сухая беззольная (горючая) масса. Сухая беззольная масса представляет собой сумму горючих элементов (C,H,So+p) и химически связанного с ними внутреннего балласта (индекс daf– от англ. dry ash free – сухой беззольный):
Cdaf + Hdaf + Sdafо+р + Odaf + Ndaf = 100 % .
По аналогии вводится понятие беззольной массы (индекс af– от англ. ash free – беззольный), которое фигурирует в классификации топлива.
Для проведения лабораторных исследований твёрдого топлива пользуются отобранной пробой рабочего топлива, измельчённой и подсушенной до такой влажности, которая при хранении топлива в лабораторных условиях не изменяется, – воздушно-сухая, или аналитическая проба (индекс а):
Ca + Ha + Saо+р + Oa + Na + Aa + Wa = 100 % .
Состав твёрдого и жидкого топлива можно представить в виде графического отображения (рис.1):
Рис.1. Элементный состав топлива
Состав топлива различных видов и месторождений приводится в таблицах технических характеристик топлива. Пересчёт элементного состава топлива с одной массы на другую осуществляется с помощью соответствующих формул.
При заданной рабочей массе топлива содержание каждого из компонентов в горючей (сухой беззольной) массе рассчитывается по формуле:
где
Xdaf
и
– содержание соответствующего компонента
в горючей и рабочей массе, %.
При заданной влажности и зольности рабочей массы определение остальных её составляющих по известному составу горючей массы производится по формуле:
Если известен состав сухой массы топлива, то формула пересчёта любой из составляющих на горючую массу:
а на рабочую массу (при заданной влажности):
Соответствующие коэффициенты пересчёта приведены в табл.1.
Таблица 1
Коэффициенты пересчета состава топлива
Заданная масса топлива |
Искомая масса топлива | ||
рабочая |
сухая |
горючая | |
Рабочая |
1 |
|
|
Сухая |
|
1 |
|
Горючая |
|
|
1 |
Для
оценки топлива при расчётах и эксплуатации
удобно пользоваться так называемыми
приведёнными
характеристиками
зольности Aп,
влажности Wп
и серности Sпл,
отнесёнными к 1 МДж
низшей теплоты сгорания 1 кг рабочей
массы топлива
: