6.Теплота сгорания твердого и жидкого топлива.

Теплота сгорания - это количество теплоты, выделяемое при полном сгорании 1 кг (м³) топлива Q, (кДж/кг, кДж/ м³).

Теплоту сгорания различают двух видов:

- высшая теплота сгорания - это количество теплоты, выделяемое при полном сгорании 1 кг(м³) топлива при условии конденсации образующихся водяных паров и охлаждении всех продуктов сгорания до 0º;

- низшая – теплота сгорания за вычетом теплоты конденсации водяных паров, кДж/кг:

Q_H^p = Q_B^p - Q^Конд _{H2 O} = Q^P_{В -} r×G _H2O, где r = 2500 кДж/кг – скрытая теплота парообразования;

Низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг,

Q_H^P = Q_B^P – 25(W^P + 9H^P)

Ориентировочное значение высшей теплоты сгорания топлива определяется по формуле Д.И. Менделеева, кДж/кг,

Q_B^P = 339×C^P + 1030×H^P + 109×(S^P – O^P),

Где C^р, H^р, S^р, O^р – концентрация горючих элементов и кислорода, %;

числовые коэффициенты 339, 1030, 109 пропорциональны тепловому эффекту горения C, H, S.

Теплоту сгорания Q_H^p определяют по изменению температуры окружающей среды (воды) при сжигании навески топлива (1-2 кг) в стандартных условиях.

7. Приведенные характеристики топлива.

Для сравнения экономичности энергоустановок, работающих на разных видах топлива, введено понятие условного топлива с теплотой сгорания Q _у.т = 29,3 МДж/кг = 7000 ккал/кг. Тогда расход условного топлива, кг/с:

Q_H^P

Q_У.Т

В_усл = В _нат ×

Для оценки массовых расходов в продуктах сгорания водных паров, золовых частиц и соединений серы ( SO₂, SO₃ ) служат приведенные характеристики, % кг/МДж:

W^P

Q^P_H

Q_У.Т

A^P

Q^P_H

Q_У.Т

S^P

Q^P_H

Q_У.Т

W^П = A^П = S^П =

( 1 ) ( 2 ) ( 3 )

W^П < 0,75 - маловлажное

1. Если

W^П > 2 - высоковлажное

A^П < 1 - малозольное

2. Если

A^П > 4 - высокозольное

S^П < 0.06 - малосернистое

3. Если

S^П > 0.2 - высокосернистое

8. Мазут

Природное жидкое топливо – нефть, залегающая в полостях земли под давлением 20-25 МПа. Нефть – смесь сложных углеводородов, добывается из скважин, пробуренных в нефтеносных районах.

Основные месторождения нефти в России: Тюменская область (Самотлорское, Федоровское, Медвежье, Мамонтовское), республика КОМИ, Татария, Башкирия, Северный Кавказ.

Мазут получают на НПЗ в результате температурной разгонки (выкипания) нефти на монофракции: бензин (при 200º С), керосин (при 250º С), дизельное топливо (при 300º С). Представляющий последнюю фракцию тяжелый остаток нефтепереработки (25-45%) – мазут.

Состав мазута достаточно стабилен:

С^P= 84%, H^P = 11%, S^P = 0.3 – 3%, (O+N)^P 0.5%, W^P = 3%,A^P = 0.1%,

Теплота сгорания - Q_H^P = 40 МДж/кг

Особенности:

1. низкое содержание внешнего (W+A)^P < 4% и внутреннего (O+N)^P < 1% балластов;

2. высокая теплота сгорания ввиду высокого содержания основных горючих элементов (C, H );

3. по содержанию серы мазут делят на три группы:

- малосернистый (S^P < 0.5% ),

- сернистый (S^P= 0.5-2% ),

- высокосернистый (S^P> 2% );

4. мазут делят на шесть марок:

- флотский (Ф5, Ф12),

- топочный (М40, М100) ,

- для мартеновских печей ( МП).