Топливо и процесс горения

Топливо - это сложное органическое соединение, способное при горении выделить значительное количество тепловой энергии. По физическому состоянию топливо подразделяется на твер­дое, жидкое и газообразное. В состав топлива входят горючие и негорючие элементы. К горючим эле­ментам относятся — углерод, водород, сера. К негорючим элементам от­носятся — азот, зола и влага. Кислород - не горючий элемент, но обеспечивает процесс через окисление углеводородной составляющей топлива.

К твердому топливу относятся:

естественные - ископаемые угли (антрацит, каменный уголь, бурый уголь), горючие сланцы, торф, дрова (древесина), отходы сельского хозяйства;

искусственные – каменноугольныйкокс, древесный уголь, торфяной кокс, полукокс, брикеты, пылевидное топливо.

Каменный уголь— является высококалорийным топливом, имеет большое содержание углерода, малое содержание влаги и незна­чительное количество летучих веществ.

Дроваиз-за низкой теплоты сгорания, относятся к местному топли­ву. Выход летучих веществ большой, что дает хорошую воспламеняе­мость дров. Зольность древесины незначительная.

Торф— это материализованный результат неполного разложения органических веществ растительно­го происхождения при избытке влаги и весьма ограниченном доступе воздуха.

Горючие сланцы— это низкокалорийное топливо, применять реко­мендуется после переработки и вблизи мест добычи.

Жидкое топливо— материализованный результат переработки нефти и биомассы, в основном масличных и углеводородов содержащих растений.

Преобладающим вкладом жидкого топлива, получаемого при переработке естественных природных ресурсов: нефти и биомассы. Искусственные фракции нефти используются для подвижного транспорта в виде жидких легкие фракций (бензин, керосин, дизельное топливо и т.п.), а для сжигания в топках используют печ­ной мазут, получаемый как конечный продукт переработки нефти. Последний, имеет большое содержа­ние углерода и водорода. При сжигании обеспечивает высокую теплоту сгорания. Однако, при крекинг-процессе возможно получение помимо легких фракций выработка жесткой компоненты – гудрона.

Искусственные фракции биомассы – смолы сухой перегонки твердого топлива, бензол, спирты (в основном, метиловый).

Различные виды топливных энергетических ресурсов обладают разным качеством, которое характеризуется теплотой сгорания топлива. Для удобства сопостав­ления различных видов энергоресурсов и возможности расчетов расход (сгорание) всех видов топлива сравнивается с рас­ходом так называемого условного топлива.

За условное топливо принято такое топливо, при сго­рании 1 кг которого выделяется 29,3 МДж, или 7000 ккал энергии (≈антрацит). В приведены значения низшей теп­лоты сгорания (теплотворной способности) для различных видов топлива в срав­нении с условным топливом.