Введение в специальность: Учебно-методическое пособие для студентов специальности "Промышленная теплоэнергетика", страница 11

Страна, район	Запасы, % от мировых достоверных запасов газа
США	27,5
Канада	4,3
Страны Латинской Америки	6,2
Страны Среднего и Ближнего Востока	20,6
Африка	15,1
Страны Дальнего Востока	2,3
СНГ	14,4

          Энергетическим топливом называют горючие вещества, способные активно вступать в реакцию с кислородом и обладающие значительным удельным тепловыделением (на единицу массы или объема).

Ископаемые твердые топлива (за исключением сланцев) являются продуктами разложения органической массы растений. Самое молодое из них – торф (представляет собой плотную массу, образовавшуюся из перегнивших остатков болотных растений).

          Следующими "по возрасту" являются бурые угли. Затем идут каменные угли. Органическая масса наиболее старых из них – антрацитов – претерпела наибольшие изменения и на 93 % состоит из углерода.

          3.2. Горение топлива

Чтобы оценить свойства топлива, нужно знать его элементарный состав, который определяют в лаборатории или берут данные из таблиц в справочниках.

          Топливо, которое поступает в топку котла, называют рабочим топливом.

Твердое и жидкое  топливо состоит из следующих элементов: углерода (С), водорода (Н), азота (N), кислорода (О).

          Кроме этих элементов, образующих органическую массу, в топливе содержатся нежелательные примеси: сера (S), зола (А), влага (W).

          Таким образом, состав рабочего топлива в процентах принято записывать так:

С^р+Н^р+N^р+О^р+S^р_л+А^р+W^р = 100%.

          При полном удалении влаги из топлива (нагретом до 105 ^оС) получают его сухую массу, а без учета еще и золы состав топлива называют горючей массой.

Образующиеся при горении сернистый газ SО₂ и сернистый ангидрид SО₃, а также окислы азота NО (NО₂) вредны для здоровья людей, для растений и металла котла.

          Содержание углерода на горючую массу составляет в различных видах топлива 50-95 %, водорода 1-6 %, серы 0-8 %.

          Если нагревать топливо без доступа воздуха, то из него выделяются газы и пары, которые называются летучими составными частями топлива. После их выделения остается твердая часть – кокс. Выход летучих обозначают V^г, его величина имеет существенное значение при проектировании топочных устройств.

          Чем больше летучих, тем легче зажечь топливо и легче поддерживать устойчивое горение.

          Большой выход летучих (85-90 %) определяет хорошую горючесть древесины, в то время как у антрацитов V^г= 3-4 %.

          Важнейшей характеристикой топлива служит его теплота сгорания, под которой понимают количество тепла, выделяющегося при полном сгорании 1 кг топлива.

          При сгорании топлива содержащаяся в нем влага переходит в газообразное состояние – водяной пар, на что тратится часть тепла, выделившегося при горении топлива.

          В зависимости от того, в каком состоянии – жидком или газообразном находится вода в продуктах сгорания после их охлаждения, различают теплоту сгорания высшую и низшую.

Разница между высшей и низшей теплотой сгорания представляет собой то количество тепла, которое составляет скрытую теплоту парообразования водяного пара, находящегося в продуктах сгорания.

          В котельных установках продукты сгорания покидают котел при таких температурах, при которых водяной пар, находящийся в них, не конденсируется, а потому тепло, затраченное на образование этого пара, теряется.

          Если сконденсировать водяные пары в продуктах сгорания (для использования тепла), то происходит соединение конденсата с окислами серы, находящихся в продуктах сгорания, что приводит к образованию серной кислоты и соответственно к низкотемпературной сернокислотной коррозии, разрушающей металл котла. С другой стороны, увеличение "хвостовых" поверхностей нагрева котла приводит к удорожанию стоимости котла.