Состав и характеристики топлива

При сжигании органического топлива теплота выделяется в результате реакций соединения горючих элементов с кислородом воздуха, а при использовании ядерного топлива тепловая энергия выделяется при реакциях распада атомных ядер некоторых тяжелых элементов (U²³⁵, Pu²³⁹ и U²³³, получаемых из воспроизводящих нуклидов соответственно U²³⁸ и Th²³²). Ядерное топливо выделяет теплоты в миллион раз больше, чем лучшее органическое топливо.

В настоящее время основным источником получения тепловой энергии является органическое топливо. Примерно 70% энергии, вырабатываемой и. потребляемой на земном шаре, получают за счет сжигания органического топлива и 30%—за счет энергии воды, ветра, солнца'и ядерного топлива.

В СССР сосредоточено более половины мировых ресурсов угля и торфа, более четверти природного газа, а также 12% мирового гидропотенциала рек.

С каждым годом в сельскохозяйственном производстве возрастает потребление нефтепродуктов и природного газа. В дальнейшем предусматривается более широкое использование местных видов топлива.

15.2. СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВА

Общие сведения. В состав органического топлива входят соединения горючих и негорючих элементов. Твердое и жидкое топливо содержит горючие вещества: углерод С, водород Н, летучую серу S_л  и негорючие вещества: кислород О, азот N, золу А и влагу W.

Серу, содержащуюся в топливе, обычно делят на горючую и негорючую. Негорючая сера входит в состав минеральной части топлива. Горючая сера (летучая) подразделяется на органическую S_ор и колчеданную S_к, входящую в состав серного колчедана FeS₂, S_л = S_ор + S_к. Хотя колчеданная сера входит в состав минеральной части, она принимает участие в процессе горения.

Минеральные примеси, попадающие в топливо, образуют золу А, которая не участвует в процессе горения и снижает тепловую ценность топлива.

Органические топлива характеризуются органической, горючей, сухой и рабочей массой. Каждой составляющей массы топлива присваивается соответствующий надстрочный индекс.

Органическая масса:

C^o  + H^o  + S° + O° + N⁰ = 100%          (15.1)

Сера органической массы S° не содержит колчеданную. Горючая масса (сухая беззольная):

                   C^г  + H^г  + S^г + O^г + N^г = 100%              (15.2)

164