Железо

Характеристика топлива

Основные определения. Классификация

Топливо

Топливо – вещество, выделяемое при определённых условиях большое количество тепловой энергии, которую в зависимости от технических и экономических показателей используют в различных теплотехнических устройствах.

Топливо можно разделить на две основные группы: горючее и расщепляющееся. Горючее – топливо, которое выделяет необходимое количество теплоты при взаимодействии с другим веществом (окислителем).

Расщепляющееся – топливо, которое выделяет необходимое количество теплоты в результате расщепления при определённых условиях молекул его вещества с одновременным образованием молекул других химических элементов.

Горючее топливо делится на органическое и неорганическое. Органическое топливо включает углеводородные химические соединения ,углерод и водород , а также их смеси .

Неорганическим топливом являются неорганические вещества и их композиции, которые при взаимодействии с окислителем выделяют большое количество теплоты (Al , Mg , Fe, ...).

Органическое топливо различают по способу получения: естественное (ископаемое, природное), искусственное. Естественное – топливо, используемое без переработки, накопленное в недрах земли : уголь, торф, природный газ.

Искусственное – топливо, полученное при переработке естественного, в свою очередь делится на: композиционное – механическая смесь горючих, а горючих и негорючих веществ, обладающих новыми теплотехническими свойствами по сравнению с исходными (топливные суспензии, эмульсии, брикеты, гранулы).

Синтетическое топливо – продукт термохимической переработки горючих веществ (продукты переработки нефти, газ из угля).

Состав топлива (элементарный состав)- это процентное содержание элементов в общем химическом составе топлива.

Топливо в том виде, в каком оно подаётся для сжигания, называют рабочим (индекс р или r).

Cr+ Hr+ SrS+ Or+ Ar+ Nr+ Wrt=100%

При полном удалении влаги – сухая масса топлива:

Cс+ Hс+ SсS+ Oс+ Aс+ Nс =100%

В топливе сера (SrS) содержится в сульфатных соединениях (не горючая часть), в соединении с железом (колчеданная (SК) и органическая сера SО, участвующие в горении).

SS= SС+ SОР+ SК= SС+ SОР+К

Удалив из топлива сульфатную серу и золу, получают горючую массу топлива

Cr+ Hr+ SОР+К+ Or+ Nr =100%

Удалив колчеданную серу, получают органическую массу топлива

CО+ HО+ SО+ OО+ NО=100%

Теплота сгорания топлива Q [кДж/(м3)кг] - это теплота реакции горения топлива ,т.е , то количество теплоты ,которое выделяется при полном сгорании 1 кг или 1 м3 топлива и при охлаждении продуктов горения до начальной температуры процесса .

Различают низшую и высшую теплоту сгорания (QPi) QPH и QPВ(QPS).

Если при полном сгорании 1кг или 1 м3 топлива образовавшиеся водяные пары конденсируются (учитывается теплота конденсации Q), то выделившееся количество теплоты – высшая теплота сгорания; если не конденсируются – низшая теплота сгорания.

QPH= QPВ- Q,

Приведенные характеристики топлива, которые характеризуют уровень удельных образований – Н2О, золы и SO2, влияющих на эффективность работы ТГУ.

WП= (WRt*103)/ QPH; AП= (ARt*103)/ QPH; SП= (SRt*103)/ QPH; [(кг %)/кДж]

Тепловой эквивалент топлива.

В ряде стран тепловым эквивалентом топлива служит единица “условного топлива “ имеющая расчётную теплоту сгорания 29 308 кДж/кг.у.т. Тогда для подсчёта реального топлива в условное используют тепловой эквивалент в кг у.т./кг.

Э = QPH/29 308; (уголь – 0,718; нефть – 1,43; газ – 1,17 –1,2; сланец – 0,3)

При введении СИ тепловой эквивалент топлива стали рассчитывать в единицах выделенной энергии (МВт ч )

1 т.у.т.= 29,308 ГДж = 8,141 МВт.ч.

Share
Tags :
06.04.2017