Виды топлива (тв. жид. газооб.). Соотношение и калорийность. Условное топливо.

Топливом называются горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения значительных количеств тепловой энергии.

Топливо разделяют по происхождению на:

- естественное (натуральное) или первичное, т.е. добываемое в природе;

- искусственноеили вторичное, получаемое путем переработки естественных топлив или в результате переработки других веществ в первоначальном виде не относящиеся к топливу.

Естественное топливо существует в нескольких агрегатных состояниях:

– твердое топливо (уголь различных месторождений, торф, сланцы, дрова и др.);

– жидкое топливо (сырая нефть, мазут топочный);

– газ (природный газ, попутный).

Искусственное топливо также может находиться в нескольких агрегатных состояниях:

1. Твердое (при термохимической переработке натурального топлива получаем: древесный уголь, торфяной и угольный полукокс, кокс торфяной, кокс угольный; при механической обработке: брикеты из древесных опилок).

2. Жидкое (полученное при термической обработке нефти и смол: бензин, лигроин, керосин, мазут; полученное при химической переработке натурального топлива: бензин, ДТ, спирт, бензол, толуол, коллоидное топливо).

3. Газообразное (полученное при термическом разложении нефти: нефтяные газы; полученные при химической переработке твердого топлива: генераторный газ, первичный газ, коксовый газ, газы синтез процессов).

Особенности различных видов природного топлива связаны с их происхождением и геологическим возрастом. Считается, что все многообразие твердых видов природного топлива представляет собой различные стадии геологического старения первичных углепреобразователей. Среди них основными являются растительные организмы.

Многочисленные виды топлива, используемые в энергетических установках и двигателях, резко отличаются по своим физико-химическим свойствам: составу органической массы, зольности, влажности, теплоте сгорания и т.д. Эти свойства определяют способ сжигания топлива, и всегда должны приниматься в расчет при анализе процесса горения.

Состав топлива – наиболее важная техническая характеристика, исходная для большинства процессов, происходящих с топливом в промышленных установках.

В зависимости от поведения при нагреве, топливо делится на:

· Теплостойкое.(Переходящее при нагреве из одного агрегатного состояния в другое без разложения.)

· Не теплостойкое (при нагревании разлагается)

Большинство жидких горючих веществ относится к теплостойкому топливу, так как при нагревании быстро переходит в газообразное состояние. Твердые топлива в основном не теплостойкие.

Топливо в том виде, в котором оно поступает в котельную, называют рабочим топливом.

Оно состоит из следующих элементов: углерод – С, водород – Н, кислород – О, азот – N, сера – S_л, зола – А и влага – W.

Важной характеристикой топлива является теплота сгорания.

Теплотой сгорания называется количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объема топлива (Дж/кг, ккал/кг, Дж/м³)

Для сопоставления расхода различных реальных топлив на выработку единицы тепловой или электрической энергии введено понятие «условное топливо», для которого принята теплотворная способность (низшая теплота сгорания)

Q_н ^{усл.топл} =7000 ккал/кг = 29,3 ГДж/т = 293 кДж/кг= 29300 кДж/м³ .

Величина, показывающая во сколько раз теплота сгорания данного топлива больше или меньше теплоты сгорания у.т., называется тепловым эквивалентом.

Таблица. Примерные тепловые эквиваленты некоторых видов топлива

Реальные виды топлива переводятся в условное топливо с помощью калорийных эквивалентов (тепловых эквивалентов) Э_Т, которые представляют собой отношение низшей теплоты сгорания (теплотворной способности) нормируемого вида топлива Q_н^р,кДж/кг (кДж/м³), и условного Q_н ^усл.

(29.1)

Перевод количества (расхода) рабочего (натурального) топлива В_н, в условное В, т.у.т,ведется по формуле

Пример 1. Произвести перерасчет в единицы условного топлива 3 тонны бурого угля с теплотой сгорания 7 500 кДж/кг.

Решение. Произведем перерасчет 3х тонн бурого угля в условное топливо, для этого выполним вычисления:

;

В = 3 ∙ 0,26 = 0,78 т.у.т.