Понятие о расчетных массах топлива

Органическая часть твердых и жидких топлив состоит из большого количества сложных химических соединений, в состав которых в основном входят пять химических элементов: углерод С, водород Н, кислород О, сера N и азот S. Кроме того, топливо содержит минеральные примеси А, попавшие в исходную залежь в основном извне, и влагу W.

Рисунок 1.1 – Схема классификации состава твердого топлива

Поэтому химический состав твердых и жидких топлив определяют не по количеству соединений, а по суммарной массе химических элементов в топливе в процентах от 1 кг, т.е. устанавливают элементарный состав топлива. Состав твердого и жидкого топлива выражают в % по массе, а газообразного в % по объему.

В топливе различают органическую, сухую, рабочую, аналитическую массу.

1. Органическая масса – та часть топлива, которая произошла от органических веществ. Она включает в себя:

2. Горючая масса близка по составу к органической, но отличается наличием колчеданной (пиритной) серы, входящей в состав сернистого колчедана (FeS₂).

3. Сухая масса состоит из горючих компонентов и минеральных веществ, образующих при сгорании золу.

4. Рабочая масса состоит из сухой массы и влаги.

Состав топлива в том виде, в каком оно поступает на ТЭС, выраженной совокупностью отдельных элементов и компонент (по массе твердого и жидкого топлива), называют рабочей массой.

5. Аналитическая масса состоит из сухой массы и влаги, соответствующей подсушиваемому топливу, сжигаемому в лаборатории.

Пересчет состава топлива с одной массы на другую производят с помощью коэффициентов (таблица 1.3).

Если топливо нагреть до 102 - 105⁰ С, то испарится вся влага и тогда получится сухая масса топлива. В горючую массу топлива входят химические элементы исходного органического вещества; кроме того, сюда причислят серу минеральных горючих соединений (например, серного колчедана FeS₂), поэтому она называется условной горючей массой.

Таблица 1.3 – Коэффициенты пересчета состава топлива

Заданная масса топлива	Искомая масса топлива
рабочая	сухая	горючая
Рабочая
Сухая
Горючая

Органическая масса отличается от горючей только отсутствием колчеданной серы. Кроме указанных двух видов серы, существует еще сульфатная сера S_с, которая входит в состав высших окислов (например, CaSO₄) и дальнейшему окислению не подвергается. В составе топлива различают внешний балласт, состоящий из влаги и минеральной части, и внутренний балласт, входящий в исходное органическое вещество топлива. К нему относятся кислород и азот.

Рисунок 1.2 – Изменение элементарного состава горючей массы и теплоты сгорания основных видов твердого топлива