2. Характеристика жидкого топлива

Твердое топливо в настоящее время применяется в весьма ограниченных количествах в нагревательных устройствах. Использовать природную нефть в нагревательных печах невыгодно, т.к. из неё путем перегонки получают целый ряд ценных продуктов: бензин, керосин и др. Для нагревательных печей имеет значение только мазут. Элементарный состав мазута почти постоянен и в среднем имеет 86 % С ,  13 % Н и  1,5 % (N+О). Качество жидкого топлива определяется составом, теплотворной способностью, температурой вспышки и воспламенения, температурой застывания, вязкостью, содержанием серы, влажностью и зольностью.

Температурой вспышки называется та температура, при которой происходит вспышка смеси паров с воздухом.

Температурой воспламенения называется температура, при которой горючее выделяет достаточное количество паров для непрерывного горения.

Температурой застывания считают температуру, при которой жидкое топливо делается вязким, теряет свою подвижность и застывает. В значительной мере это определяется содержанием парафина в топливе.

Вязкость является показателем внутренних сил трения, возникающих при относительном движении частиц жидкости, и зависит от сил взаимодействия между отдельными молекулами жидкости. Вязкость измеряется отношением времени истечения определенного количества жидкого топлива через определенное отверстие постоянного диаметра ко времени истечения такого же количества воды через такое же отверстие. Прибор – вискозиметр. При сжигании мазута требуется его хорошее распыливание, чего можно добиться только при снижении вязкости. Это достигается подогревом топлива. Влажность мазута обычно 1÷2 %, содержание золы – сотые и тысячные доли процента.

3. Газообразное топливо

Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов. Горючая часть состоит из углеводородов СmHn, водорода Н₂, окиси углерода СО и сернистого водорода Н₂S. В состав негорючих элементов входит азот N₂, углекислый газ СO₂и кислород О₂. Состав газообразного топлива задается в объемных долях и в общем виде можно записать следующим образом:

СmHn+ Н₂ + СО + Н₂S + О₂ + N₂ + CО₂+…. = 100 %.

Составы природного и искусственного газообразных топлив различны. Природный газ характеризуется высоким содержанием метана (СH₄) до 93÷98 % , а также небольшого количества других углеводородов: этана (С₂H₆), пропана (С₃H₈), бутана (С₄H₁₀), этилена (С₂H₄) и пропилена (С₃H₆). При сгорании 1м³СН₄ выделяется 35 800 кДж этилена (С₂H₄) – 59 000 кДж теплоты. Коксовый газ может содержать до 50–60% водорода Н₂,он в 14.5 раз легче воздуха. При сгорании 1м³ Н₂выделяется 10 800 кДж теплоты. В основном горючие газы содержат небольшое количество водорода. Доменный газ в своем составе может содержать до 30 % и более окиси углерода СО. При сгорании 1м³ СО выделяется 12 770 кДж теплоты. Этот газ без цвета и запаха, очень ядовит. Вдыхание воздуха, содержащего 0.5 % СО, в течение 5–6

Некоторые газы содержат в своем составе сернистый водород Н₂S – тяжелый газ с неприятным запахом, обладающий высокой токсичностью. Он вызывает коррозию металлических частей печи и газопроводов, которая усиливается при наличии в газе кислорода и влаги. При сгорании 1м³ Н₂S выделяется 23 400 кДж теплоты.

Остальные газы О₂ + N₂ + CО₂ и пары воды W являются балластом. Их присутствие понижает температуру горения топлива. Содержание кислорода больше 0.5 % в топливе считается опасным по условиям охраны труда. В искусственных газах содержание горючих составляющих (водорода и окиси углерода) достигает 25÷45 %, в балласте преобладают азот и углекислота – 55÷75 %. Количество пыли, сажи, смол, а иногда и влаги, содержащееся в газах, обычно выражают в г/м³. Содержание влаги в газе зависит от его температуры. Чтобы определить объем влаги в газе в %, необходимо выполнить следующие действия. 1 г∙моль Н₂О занимает объем 22.4 × 10^-3 м³.