Характеристика органического топлива (твердого, жидкого и газообразного). Условное топливо. Приведенные характеристики. Механизм горения органического топлива, продукты сгорания органического топлива. Вредные вещества, содержащиеся в продуктах сгорания органического топлива. Определение теоретически необходимого количества воздуха для сжигания топлива. Коэффициент избытка воздуха и присосы воздуха по газоходам. Состав и объемы продуктов сгорания твердого, жидкого и газообразного топлива. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания.
Характеристика органического топлива.
Органическим 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 и каменные угли. Органическая масса наиболее геологически старых из твердых топлив – антрацитов – претерпела наибольшие изменения и на 93 % состоит из углерода.
В зависимости от способа получения все виды топлива делятся на две группы: естественные, получаемые непосредственно при их добыче, и искусственные, получаемые в результате технологической переработки естественного топлива.
К естественному твердому топливу относятся: дрова, торф, горючие сланцы, бурые и каменные угли, антрациты; к искусственному – каменноугольный кокс, угольная пыль, брикеты, древесный уголь, древесные отходы (щепа, опилки), костра, лузга и другие.
Сырая нефть является естественным жидким топливом, а продукты ее переработки (дизельное и моторное топливо, соляровое масло, бензин, керосин, мазут и другие) относятся к искусственному.
Естественным газообразным топливом является природный газ, искусственным – генераторный, коксовый, доменные и другие газы.
На котельных используют следующие виды органического топлива: угли (каменные, бурые, антрацит), природный газ, топочные мазуты и торф.
По своим свойствам отдельные виды топлива сильно отличаются друг от друга. От этих свойств во многом зависит как конструкция топки, так и конструкция котла.
Чтобы оценить свойства топлива, нужно знать его элементарный состав, который определяют в лаборатории. Данные также можно брать из таблиц в справочниках.
Состав и основные характеристики твердого топлива.
Состояние, в котором топливо поступает в топку котла, называют рабочим состоянием или рабочей массой.
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 рабочей массы топлива, %, принято записывать в виде
.
Количество теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, в основном зависит от содержания в нем углерода и водорода.
Углерод является основным горючим элементом, определяющим теплоту сгорания топлива. В состав топлива углерод входит в виде сложных соединений с кислородом, азотом и серой. Количество его в топливе колеблется от 55 до 95 %. При полном сгорании 1 кг углерода выделяется 33939 кДж теплоты.
При неполном сгорании углерода, содержащегося в топливе, образуется оксид углерода СО, который даже в небольших количествах (0,15 %) ядовит и представляет большую опасность для человека.
Водород является самым лучшим горючим веществом в горючей массе топлива, однако содержание его в твердом топливе невелико и колеблется в пределах от 1,5 до 14,9 %. При полном сгорании 1 кг водорода с образованием водяных паров выделяется 121091 кДж теплоты.
Азот, содержащийся в топливе в небольшом количестве (от 0,8 до 2,5 %), является балластом, так как при окислении (сгорании) азота теплота не выделяется. Образовавшиеся оксиды азота смешиваются с горячими газами, нагреваются и улетучиваются вместе с отходящими продуктами горения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.