Состав и характеристики топлив

Горение северина в топке котла

Топливом может быть названо любое вещество, способное при горении (окислении) выделять значительное количество теплоты. По определению, данному Д. И. Менделеевым, «топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения тепла».

В таблицах ниже представлены основные характеристики различных видов топлив: состав, низшая теплота сгорания, зольность, влажность и т. д.

Примерный состав и теплотехнические характеристики горючей массы твердого топлива

Топливо Состав горючей массы, % Выход
летучих
веществ,
VГ, %
Низшая
теплота
сгорания,
МДж/кг
Жаро-
производи-
тельность,
tmax, °С
RO2 max*
продуктов
сгорания, %
CГ SГ HГ OГ NГ
Дрова 51 6,1 42,2 0,6 85 19 1980 20,5
Торф 58 0,3 6 33,6 2,5 70 8,12 2050 19,5
Горючий сланец 60—75 4—13 7—10 12—17 0,3—1,2 80—90 7,66 2120 16,7
Бурый уголь 64—78 0,3—6 3,8—6,3 15,26 0,6—1,6 40—60 27 19,5
Каменный уголь 75—90 0,5—6 4—6 2—13 1-2,7 9—50 33 2130 18,72
Полуантрацит 90—94 0,5—3 3—4 2—5 1 6—9 34 2130 19,32
Антрацит 93—94 2—3 2 1—2 1 3—4 33 2130 20,2

* — RO2 = CO2 + SO2

Характеристики жидких топлив, получаемых из нефти

Топливо Состав горючей массы, % Зольность
сухого
топлива,
AС, %
Влага
рабочего
топлива,
WР, %
Низшая
теплота
сгорания
рабочего
топлива,
МДж/кг
Углерод CГ Водород HГ Сера SГ Кислород
и азот
OГ + NГ
Бензин 85 14,9 0,05 0,05 0 0 43,8
Керосин 86 13,7 0,2 0,1 0 0 43,0
Дизельное 86,3 13,3 0,3 0,1 Следы Следы 42,4
Солярное 86,5 12,8 0,3 0,4 0,02 Следы 42,0
Моторное 86,5 12,6 0,4 0,5 0,05 1,5 41,5
Мазут малосернистый 86,5 12,5 0,5 0,5 0,1 1,0 41,3
Мазут сернистый 85 11,8 2,5 0,7 0,15 1,0 40,2
Мазут многосернистый 84 11,5 3,5 0,5 0,1 1,0 40,0

Топливо в том виде, в каком оно поступает для сжигания в топки или в двигатели внутреннего сгорания, называется рабочим.

Название «горючей массы» носит условный характер, т. к. действительно горючими ее элементами являются только углерод, водород и сера. Горючую массу можно характеризовать как топливо, не содержащее золы и в абсолютно сухом состоянии.

Зольность топлива. Золой называют твердый негорючий остаток, остающийся после сжигания топлива в атмосфере воздуха. Зола может быть в виде сыпучей масы с плотностью в среднем 600 кг/м3 и в виде сплавленный пластин и кусков, называемых шлаками, с плотностью до 800 кг/м3.

Влажность топлива определяется по ГОСТ 11014-2001 высушиванием навески при 105 — 110 °С. Максимальная влажность достигает 50% и более и определяет экономическую целесообразность использования данного топлива. Влага снижает температуру в топке и увеличивает обхем дымовых газов.

Для превращения 1 кг воды в пар комнатной температуры нужно затратить 2,5 МДж теплоты.

Состав и теплота сгорания горючих газов

Наименование газа Состав сухого газа, % по объему Низшая
теплота
сгорания
сухого газа
Qнс, МДж/м3
CH4 H2 CO CnHm O2 CO2 H2C N2
Природный 94,9 3,8 0,4 0,9 36,7
Коксовый (очищенный) 22,5 57,5 6,8 1,9 0,8 2,3 0,4 7,8 16,6
Доменный 0,3 2,7 28 10,2 0,3 58,5 4,0
Сжиженный (ориентировочно) 4 Пропан 79, этан 6, изобутан 11 88,5

 

Низшей теплотой сгорания рабочего топлива называют теплоту, выделяемую при полном сгорании 1 кг топлива, за вычетом теплоты, затраченной на испарение как влаги, содержащейся в топливе, так и влаги, образующейся от сгорания водорода.

Высшей теплотой сгорания рабочего топлива называю теплоту, выделяемую при полном сгорании 1 кг топлива, считая, что образующиеся при сгорании водяные пары конденсируются.

 

Источник: Основы энергетики : учебник /  Г. Ф. Быстрицкий. — 2-е изд., испр. и доп. — М. :КНОРУС, 2011. — 352 с.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *