Основные определения. Классификация
Великий русский ученый Менделеев дал следующее определение топлива: «Топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения тепла».
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 и негорючих веществ, обладающих новыми теплотехническими свойствами по сравнению с исходными (топливные суспензии, эмульсии, брикеты, гранулы).
|
|
|
Синтетическое топливо – продукт термохимической переработки горючих веществ.
4.2 Характеристика топлива
Важнейшими характеристиками топлива являются:
- химический состав,- теплота сгорания,- температура воспламенения,- влажность,- вязкость.
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%
Чтобы установить состав топлива, проводят технический и химический (элементарный) анализ топлива. При техническом анализе определяют влагу W, летучие компоненты и золу А. Химический анализ топлива можно выполнить по элементному составу (С, Н, О, N, S) или путем определения содержания в топливе отдельных химической соединений (СО, СО2, СН4 и др..). Первый метод анализа применяют для твердого и жидкого топлива, второй - для газообразного топлива.
|
|
|
Согласно анализа в жидком или твердом топливе различают:
- Органическую массу (С, Н, О, N),
- Горючую массу (С, Н, О, N, S),
- Сухую массу (С, Н, О, N, А),
- Рабочее топливо (C, Н, О, N, А, W).
Теплотой сгорания топлива Q [кДж/(м3)кг] называется количество тепловой энергии, выделяемое при полном сгорании 1 кг или 1 м3 топлива. Чем больше горючих элементов в топливе и меньше влаги и золы, тем выше теплота его сгорания. Различают низшую и высшую теплоту сгорания QPH и QPВ.
Если при полном сгорании 1кг или 1 м3 топлива образовавшиеся водяные пары конденсируются, то выделившееся количество теплоты – высшая теплота сгорания; если не конденсируются – низшая теплота сгорания.
QPH= QPВ- Q 
,
Температура воспламенения топлива - температура, до которой должна быть разогрета часть топлива (в присутствии воздуха), чтобы затем реакция горения протекала самопроизвольно с выделением теплоты.
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.
Твёрдое топливо
По степени углефикации исходного органического материала твёрдое топливо делят на: древесину, торф, бурый уголь, каменный уголь и антрацит.
Для оценки качества углей разработана промышленная бассейновая классификация углей.
Все угли, имеющие высшую теплоту сгорания во влажном беззольном состоянии Q < 24000 кДж/кг, называются бурыми углями.
Угли, с Q<24000 кДж/кг и выходом летучих Vd af>9% , называются каменными углями.
Угли, имеющие Q>24000 кДж/кг и Vd af<9%, называются антрацитами.
Бурые угли классифицируют по влажности: Б1(W>40%); Б2(W=30-40%); Б3(W<30%).
Каменные угли различаются по марке:
Длиннопламенные –Д , Vd af>37%;
Газовые – Г , Vd af>35%;
Жирные – Ж, Vd af=27-37%
Коксовые – К , Vd af=18-27%;
Отощённо- спекающиеся – ОС , Vd af=14-22%;
Слабоспекающиеся – СС, Vd af=25-37%;
Тощие – Т , Vd af=8-17%;
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 849; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!