1. Элементарный состав топлив.
2. Балласт, влага, зольность, выход летучих и характеристики золы.
ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТОПЛИВ.
Обычный элементарный химический состав пишется следующим образом:
Иногда вместо С могут быть использованы Ср, Сг=С0, Са, Сс.
р – рабочее;
о, г – горючее, органическое;
а – аналитическое;
с – сухое.
Минеральная примесь и влажность топлива могут меняться при транспортировке и хранении. Но постоянной сохраняется состав горючей органической, сухой, рабочей массы топлива. Твердое топливо, с установившейся в естественных условиях влажностью (W), называется сухим. А проба этого топлива, взятая при нормальных условиях, называется аналитической. Если из элементарного состава исключить А (балласт, золу), то эта масса называется беззольной. Отсюда следует пересчет на беззольную массу и на сухую массу:
Основой
любого топлива является углерод.
Теплотворная способность для углерода
Вторым,
по значению веществом является водород,
теплота сгорания которого
Кислород и азот являются в горючей массе балластом. Их количество уменьшает концентрацию горючих элементов смеси и, следовательно, теплоту сгорания. Азот и кислород не окисляются, переходят в продукты сгорания в свободном виде.
Сера содержится в топливе в трех видах:
- органическая;
- колчеданная;
- сульфатная.
Сера органическая входит в состав сложных высокомолекулярных соединений (асфальтосмолистые вещества).
Колчеданная сера – это соединение с металлами, чаще с железом (FeS2 – пирит, минеральная часть топлива).
Сульфатная сера также входит в минеральную часть топлива (FeSO4, MgSO4) и при горении окислению не поддается, переходя в золу.
Окисляются и дают вклад в процесс горения только органическая и колчеданная сера. При этом выделяется тепло и SO3.
Элементарный химический состав горючей массы различных видов твердого и жидкого топлив.
|
Топливо |
Сг, % |
Нг, % |
Ог, % |
Nг, % |
Sорг+колч. |
|
древесина |
51 |
6 |
42,5 |
0,5 |
- |
|
торф |
58 |
6 |
33 |
2,5 |
0,5 |
|
бурый уголь |
64-77 |
4-6 |
15-25 |
1 |
0,5-7,5 |
|
каменный уголь: |
|
|
|
|
|
|
длиннопламенный |
75-80 |
5-6 |
10-16 |
1,5 |
0,5-7 |
|
тощий |
88-90 |
4-4,5 |
3-4 |
1,5 |
1-3 |
|
антрациты |
90-93 |
2-4 |
2-4 |
1 |
0,5-2 |
|
горючие сланцы |
60-75 |
7-9 |
10-17 |
1 |
5-15 |
|
мазут |
86-88 |
10-10,5 |
0,5-0,8 |
0,5-0,8 |
0,5-3 |
Эта задача сопряжена с конструированием и эксплуатацией энергетического оборудования, подбором металлов. Однако на первом этапе уже частично можно ответить на этот вопрос, исследуя лишь характеристики самого топлива:
- содержание и состав минеральных примесей;
- влажность;
- выход летучих;
- технический анализ топлива.