Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Раздел III. Теплоэнергетические установки

Тема 13. Энергетическое топливо. 13.1. Состав топлива

Топливом называется горючее вещество, используемое в качестве источника получения теплоты в энергетических, промышленных и отопительных установках.

В зависимости от типа реакций, в результате которых выделяется теплота из топлива, различают органическое и ядерное топливо.

В настоящее время и по прогнозам до 2030 г. органическое топливо является основным источником энергии (теплоты) для промышленного использования.

Таблица 13.1.

Потребление органического топлива в1993 г.

Потребитель

Вид топлива

 

Твердое

Жидкое

Газообразное

Во всем мире, млрд.т у.т.

3,21

4,29

2,66

Россия, млн.т у.т.

226

232

503

Примечание: у.т. – условного топлива

В органических топливах теплота выделяется в результате химической реакции окисления его горючих частей при участии кислорода, а в ядерных топливах – в результате распада деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония и т.д.).

Таблица 13.2.

Классификация органических топлив по агрегатному состоянию.

Топливо

Агрегатное состояние

 

Твердое

Жидкое

Газообразное

Природное

Дрова, торф, бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы

Нефть

Природный газ

Искусственное

Древесный уголь, полукокс, кокс, угольные и торфяные брикеты

Мазут, керосин, бензин, соляровое масло, газойль, печное топливо

Газы нефтяной, коксовый, генераторный, доменный, газ подземной газофикации

Твердые и жидкие топлива состоят из горючих (углерода - С, водорода - Н, летучей серы - Sл == Sор + Sк) и негорючих (азота - N и кислорода - О) элементов и балласта (золы - А, влаги - W).

Элементарный состав твердого и жидкого топлива дается в процентах к массе 1 кг топлива. При этом различают рабочую, сухую, горючую и органическую массу топлива.

Рабочая масса – это масса и состав топливо, в котором поступает к потребителю и подвергается сжиганию.

Состав рабочей, горючей, сухой и органической массы обозначается соответственно индексами "р", "с", "г" и "о" и выражаются следующими равенствами:

Ср + Нр + Sрл + Nр + Oр + Aр + Wр = 100 % ; (13.1)

Сс + Нс + Sсл + Nс + Oс + Aс = 100 % . (13.2)

Сг + Нг + Sгл + Nг + Oг = 100 % ; (13.3)

Со + Но + Sоорг + Nо + Oо = 100 % . (13.4)

Органическая масса топлива в отличии от горючей массы содержит только органическую серу и не включает колчеданную:

Sоорг = Sол - Sок . (13.5)

Коэффициенты пересчета состава топлива из одной массы в другую приведены в табл. 13.3.

Т а б л и ц а 13.3

Заданная масса топлива

Коэффициенты пересчета на массу

 

рабочую

горючую

сухую

Рабочая

1

100/[100 - (Aр + Wр)]

100/(100 - Wр)

Горючая

[100 - (Aр + Wр)]/100

1

(100 - Aс)/100

Сухая

(100 - Wр) / 100

100 / (100 - Aс)

1

Для сланцев состава (Ср, Нр, Sрл, Nр, Oр, Aр, Wр) пересчет с рабочей

массы на горючую осуществляется с помощью коэффициента:

К = 100 / [100 - Aри - Wр - (СО2)рк] , (13.6)

где Aри - истинная зольность рабочей массы, %·, Wр - влажность рабочей массы, %, (СО2)рк - содержание углекислоты карбонатов, %. Истинная зольность рабочей массы определяется по формуле

Aри = Aр - [2,5(Sра - Sрс ) +0,375Sрк] [(100 - Wр) / 100], (13.7)

где Sра - содержание серы в лабораторной золе в процентах к массе топлива; Sрс - содержание сульфатной серы в топливе, %.

Величина [2,5(Sра - Sрс) +0,375Sрк] для ленинградских и эстонских сланцев может быть принята равной 2,0, для кашпирских - 4,1.

Пересчет состава (%) рабочей массы топлива при изменении влажности производится по формулам :

Ср2 = Ср1(100 - Wр2) / (100 - Wр1) ö

Hр2 = Hр1(100 - Wр2) / (100 - Wр1) ý , (13.8)

................................................. . ø

где Wр1 - начальная влажность топлива, %, Wр2 - конечная влажность топлива, %.

Средний состав (%) смеси двух твердых или жидких топлив, заданных массовыми долями, - первого (Ср2, Hр2 ....)и второго (Ср1, Hр ...) - определяется по уравнениям:

Срсм = b1 Cр1 + (1 - b1) Cр2 , ö

Hрсм = b1 Hр1 + (1 - b1) Hр2 , ý , (13.9)

......................................... . ø

где массовая доля b1 одного из топлив в смеси находится по формуле:

b1 = В1 /(В1 + В2) . (13.10)

Здесь В1 и В2 - массы топлив, входящих в смесь, кг.

Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов. Горючая часть состоит из предельных (?СnH2n+2) и непредельных (?СnH2n) углеводородов, водорода Н2, окиси углерода СО, и сернистого водорода2S). В состав негорючих элементов входит азот ( N2), углекислый газ (СO2кислород2). Составы природного и искусственного газообразных топлив различны. Природный газ характеризуется высоким содержанием метана (СH4), а также небольшого количества других углеводородов: этана2H6), пропана3H8), бутана4H10), этилена2H4), и пропилена3H6). В искусственных газах содержание горючих составляющих (водорода и окиси углерода) достигает 25-45%, в балласте преобладают азот и углекислота – 55-75%.

Состав газообразного топлива задается в объемных долях и в общем виде можно записать следующим образом:

SСnH2n+2 + SСnH2n + Н2 + СО + Н2S + О2 + N2 + CО2 = 100% , (13.11)

где SСnH2n+2предельные углеводороды;

SСnH2n – непредельные угловодороды;

Н2S – сернистый водород.

СО – окись углерода;

2 - углекислый газ.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн