Процессы в ректификационных установках и их изображение в диаграммах. Принципиальная схема абсорбционных холодильных установок, страница 16

28.Основные характеристики топлива (влажность, зольность, выход летучих).

Основной характеристикой топлива является его химический состав, который выражается в процентах от общей массы или объема топлива. Для газообразного топлива его состав устанавливается в виде предельных и непредельных углеводородов и химических элементов в составе топлива.

Эти элементы по-разному участвуют в  процессе горения, выделяя различное количество тепла при его сжигании. Основными элементами твердого и жидкого топлива является углерод C  , водород H , сера S , кислород O , азот N , минеральные примеси А, влага W.

C , H и S составляют горючую  массу топлива .

О и N составляют внутренний балласт топлива (чем их больше, тем  сильнее ее слабые качества).

А и W  - внешний балласт топлива .

C + H + S+ O + N + A + W = 100 %  

В зависимости от содержания балластных элементов в топливе и  общей массы топлива, элементарный состав в справочниках и таблицах приводиться в 4-х видах:

Ø  состав на рабочую массу, когда присутствуют все элементы:

 

Ø  на сухую массу:

Ø  топливо на горючую массу:

Влажность топлива – количество воды (влаги), присутствующее в топливе и отведенное к массе топлива. Она зависит от связи с органическим материалом топлива и подразделяется на внешнюю влагу (поверхностная влага и капиллярная) и внутреннюю, входящую в коллоидные частицы топлива и гидратные соединения: (CaSO₄∙2H₂O, MgSO₂∙2H₂O).

Внутренняя влага не удаляется  из топлива при внешнем подогреве, а лишь при прокаливании (при 102ºС и выше).

Внешняя влага удаляется при температурах выше ее низких.

Различные виды топлива имеют различное значение влажности. Для сравнения различных видов по влажности приводиться  в справочниках понятие приведенной влажности ,приходящейся на 1000 кДж теплоты (низшей) сгорания топлива:

,где  - низшая теплота сгорания топлива.

Зольность топлива – характеристика, которая устанавливает соединение минеральных примесей в топливе, которое не участвует в процессе горения.

Основной характеристикой золы, выделившейся в процессе горения, является ее тугоплавкость, т.е. температура, при которой начинается процесс расплавления твердой золы в текучее состояние. Температура тугоплавкости золы зависит от месторождения добычи  и определяется опытным путем . Для сравнения различных топлив по зольности устанавливается величина относительной (приведенной) зольности , т.е. зольность приходящаяся на 1000 кДж низшей теплоты сгорания:

Содержание летучих газообразных продуктов сгорания топлива.

Летучие вещества есть газообразные продукты, выделяемые из твердого и жидкого топлива при температуре в диапазоне 870-1070 К без доступа кислорода - окислителя. После выделения летучих из топлива остается кокс, содержащий углерод и твердую минеральную часть топлива. В состав летучих веществ входят:

Низшая и высшая теплота сгорания топлива.

Высшая – общее количество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг топлива с учетом превращения водяных паров, выделяемых продуктов сгорания в жидкость. Эта теплота учитывает тепло , затрачиваемое на процесс парообразования .

Низшая – определяется путем вычитания из высшей  теплоты сгорания теплоты, пошедшей на процесс парообразования.

Опытным путем теплоту сгорания топлива определяют в лабораторных условиях  в так называемых каллориметрических  бомбах. Теоретически ее рассчитывают с помощью уравнения Д. И. Менделеева согласно элементарного состава топлива на рабочую массу с учетом теплоты сгорания отдельных элементов:

,  [Дж/кг]

C^p, Н^р и др. – в %

Различные виды топлива  имеют различную теплоту сгорания.  Для сравнения тепловой ценности различных топлив используют понятие теплоты сгорания условного топлива , для которого принимается теплота сгорания  29350 кДж /кг .

Для пересчета любого натурального топлива на условное используется следующий коэффициент пересчета:

,   [КДж/кг]