Lektsia_1
.pdf
Количество образовавшихся паров при сжигании топлива
|
W p |
+9H p |
|
кг |
H |
O |
|
|
|
|
|
|||||
G = |
|
|
|
|
|
, |
|
|
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
кг |
топл |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
p |
+9H |
p |
=Qв − 25,1(W |
p |
|
p |
) |
||||||
W |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Qн =Qв − 2510 |
|
|
|
|
|
|
|
|
+9H |
|
||||||
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где W p — влажность топлива, 9H p — количество водяных паров, образующихся при сжигании водорода.
Высшая теплотворная способность топлива определяется опытным путем. В качестве измеряющего устройства применяется калориметрическая бомба для определения теплотворной способности твердого и жидкого топлива; или калорифер для газа.
Все теплотехнические расчеты осуществляются с применением Qнр.
Qнр; Qнс; Qнг — низшие теплотворные способности соответственно рабо-
чей, сухой и горючей массы топлива.
Пересчет теплотворной способности с одной массы на другую производится с помощью переводных коэффициентов:
Q р |
=Qг |
100 − (Ap +W p ) |
кДж |
||
100 |
|
|
|||
в |
в |
|
|
||
|
100 −(Ap +W p )− 25,1W p |
|
|||
Q р =Qг |
кг |
||||
|
|||||
н н |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Низшая теплота сгорания одного и того же топлива, имеющего разную влажность, рассчитывается по формуле:
Qнр2 = (Qнр1 + 25W1p ) 100 −((W2p + A2p ))− 25,1W2p 100 − W1p + A1p
где индекс 1 обозначает топливо с влажностью 1, а индекс 2— топливо с влажностью 2.
Теплота сгорания газообразного топлива:
Qнс = ∑Qнсi ri
где r |
— объемная доля; Qс |
— теплотворная способность i-го компонента |
i |
нi |
|
топлива.
Теплотворные способности топлив занесены в справочную литературу. При отсутствии справочных данных для твердого и жидкого топлив, их Qнр
рассчитываем по формуле Менделеева:
Qнр =338Ср +1025Н р −108,5(Ор − Sлр )− 25W p , кДжкг
УСЛОВНОЕ ТОПЛИВО. ПРИВЕДЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВА
Для сравнения количественных характеристик сжигаемого топлива в различных топках, для учета добычи и потребления топлива ввели понятие
условного топлива.
Под условным топливом понимается топливо с низшей теплотворной способностью рабочей массы Qнр =7000 ккалкг = 29,3 МДжкг .
Потребление натурального топлива приводится к потреблению условно-
го топлива при помощи теплового эквивалента Э:
Bу.т. = Bнат. Э топл.
где B — расход топлива, т
час; кг
с.
Э получаем из равенства тепловой энергии, получаемой при сжигании натурального топлива:
|
Q р = B |
|
Q р |
|
|
|
|
Q р |
|
|
B |
у.т. |
→ B |
у.т. |
= B |
|
н |
Э |
|||
Q р |
||||||||||
нат. |
н |
н у.т. |
|
нат |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
н у.т. |
|
Приведенные характеристики топлива выражают процентное содержание балласта топлива (золы и влаги), отнесенное к Qн топлива:
А |
П |
= |
|
Ар |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Q р |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
||
W |
П |
= |
W р |
% |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Qнр |
|
|
|
МДж |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
кг |
|
|
S П = |
Sор+к |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qн |
|
|
|
|
|
||
КЛАССИФИКАЦИЯ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ
|
Твердое топливо |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уголь |
|
|
торф |
|
горючие |
|
|
|
|
|
|
|
сланцы |
|
|
|
|
|
|
|
бурый 
каменный 
ПА 
А полуантрацит антрацит
Бурый уголь. К ним относятся угли с Qвр беззольного топлива меньше
23,9 МДжкг . Сказанное записывается так:
Qвр 100100− Ар < 23,9 МДжкг
Маркируются угли буквой Б и имеют:
Б1 — W p > 40%;
Б2 — W p =(30 ÷40)%; Б3 — W p <30%.
Бурые угли характеризуются высоким выходом летучих: V г > 40%, неспекшимся коксовым остатком, высокой влажностью, пониженным содержанием углерода и повышенным кислородом. На воздухе теряют влагу, расссыпаются на мелочь, склонны к самовозгоранию.
Теплотворная способность мала и составляет 10 ÷16 МДжкг , поэтому дальняя их перевозка невыгодна.
Каменный уголь. К ним относятся угли с Qвр беззольного угля
Qвр 100100− Ар > 23,9 МДжкг
В отличие от антрацита и полуантрацита они имеют повышенный выход летучих.
Каменные угли делятся на марки и классы.
|
|
Выход |
|
|
Марки угля |
Обозна- |
летучих на |
Характеристики кокса |
|
чение |
горючую |
|||
|
|
|||
|
|
массу V г |
|
|
Длиннопламенный |
Д |
36 и более |
От порошкообразного до |
|
Газовый |
|
|
слабоспекающегося |
|
Г |
35 и более |
Спекающийся |
||
Газовый жирный |
ГЖ |
Более 31 до 37 |
Спекающийся |
|
Жирный |
Ж |
24 ÷37 |
Спекающийся |
|
Коксовый жирный |
КЖ |
25 ÷33 |
Спекающийся |
|
Коксовый |
К |
17 ÷33 |
Спекающийся |
|
Отощенный |
|
|
|
спекающийся |
ОС |
14 ÷27 |
Спекающийся |
|
Тощий |
Т |
9 |
÷7 |
От порошкообразного до |
Слабоспекающийся |
СС |
|
|
слабоспекающегося |
17 |
÷37 |
От порошкообразного до |
||
|
|
|
|
слабоспекающегося |
По размеру кусков угли собраны в следующие классы:
Класс угля |
Обозначение |
Размер кусков в мм |
Плита |
П |
Более 100 |
Крупный |
К |
50 ÷100 |
Орех |
О |
25 ÷50 |
Мелкий |
М |
13 ÷25 |
Семечка |
С |
6 ÷13 |
Рядовой |
Р |
Неограничен |
Штыб |
Ш |
Менее 6 |
К условному обозначению марки угля приписывается обозначение его класса, например ГЖО, ДМ.
Полуантрацит и антрацит. К ним относятся угли, имеющие выход летучих менее 9%. При этом у антрацитов он составляет (2 ÷9)% , у ПА — до
10%. Они относятся к малореакционным углям, в связи с чем плохо воспла-
меняются. Теплотворные способности ≈ 27 МДжкг .
В Донецком угольном бассейне — угли всех марок, в Кузнецком — газовый, тощий, в Казахстане — с большой зольностью.
Торф является местным топливным сырьем. Различают торф фрезерный и кусковой. Содержание влаги в товарном торфе не должно превышать
45 ÷50% , V г достигает 70%, теплотворная способность 8 ÷10 МДжкг .
Горючие сланцы. Характерной их особенностью является большая
зольность: Ар =50 ÷60% . Влажность невелика: 15 ÷20% , выход летучих велик: 80 ÷90% . Из-за большого количества балластов, находящихся в горю-
чих сланцах, их теплотворная способность мала и составляет 5 ÷10 МДжкг .
Основная добыча — в Эстонии.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИДКИХ ТОПЛИВ
Вкачестве жидкого топлива применяется мазут марок М – 40, М – 100,
М– 200. Они отличаются между собой вязкостью, так
М − 40 |
имеет |
8 |
|
|
М −100 |
имеет |
15,5 |
|
градусов условной вязкости |
|
||||
М − 200 |
имеет |
6,5 ÷ |
|
|
9 |
|
Мазут обладает реологическими свойствами, то есть способностью налипать на вертикальные стенки сосудов, в которых он находится. При температуре стенок 70ºС стенки полностью очищаются от мазута.
Мазут — малозольное топливо: Ар =0,15 ÷0,3%. При расчетах золь-
ность не учитывается.
Теплотворная способность несколько выше, чем у природного газа,: 39 ÷41 МДжкг .
По содержанию серы бывают:
малосернистые — 0,5% серы; сернистые — 2%; высокосрнистые — 3,5%.
Основные месторождения — на Кавказе, в Западной Сибири.
