Топливо и его горение

Для получения тепловой энергии в печах используют различные виды топлива, которые классифицируют по происхождению и агрегатному состоянию.

Общую классификацию топлив можно представить в виде таблицы.

Следует учитывать, что в печах используются не все из указанных в таблице видов топлив. В основном в печах применяется :

Кокс – в доменных печах, кузнечных цехах; природный газ – в нагревательных и плавильных печах; коксовый, доменный, генераторный, конвертерный газ и газы ферросплавных печей – могут использоваться в нагревательных, плавильных, коксовых печах, заводских ТЭЦ, котлах-утилизаторах и для других нужд.

Свойства топлива, в значительной степени, зависят от его химического состава. Основными горючими составляющими всех топлив являются углерод (С), водород (Н) или их производные, а также сера.

В топливе различают:

- органическую массу:

;

- горючую массу:

;

- сухую массу:

;

- рабочую массу:

,

где - содержание золы в топливе;

- содержание влаги в топливе.

При сжигании топлива выделяется тепловая энергия, количество которой зависит от химического состава топлива.

Количество тепла, которое выделяется при сжигании 1 кг и 1 мтоплива – называют теплотой сгорания топлива (теплотворная способность топлива). Различают высшую и низшую теплоты сгорания топлива.

Количество тепла выделяемое при сжигании единицы массы (1 кг) или единицы объема (1 м) топлива без учета тепла расходуемого на испарение влаги топлива - называют высшей теплотворной способностью .

Низшая теплотворная способность учитывает тепло, расходуемое на испарение влаги топлива и это тепло удаляется с продуктами сгорания.

В практических расчетах пользуются величиной низшей теплотворной способности, которая больше соответствует действительному положению дел, так как при сжигании топлива водяные пары уносятся с продуктами сгорания.

В инженерной практике теплоту сгорания топлива определяют расчетным путем по элементарному составу топлива.

Теплотворную способность жидкого и твердого топлива определяют по формуле Д. И. Менделеева

=338+1252-109(-) – 25(+9), кДЖ/кг

Теплотворную способность газообразного топлива определяют по формуле:

=127,7СО+108Н₂+358СН₄+590С₂Н₄+555С₂Н₂+636С₂Н₆+913С₃Н₈+1185С₄Н₁₀+ +1465С₅Н₁₂+234Н₂S

Для сравнивания качественных показателей использования различных топлив введено понятие условного топлива.

Условным топливом называется топливо с теплотворной способностью 29,3 МДж/кг (7000 ).

Для перевода заданного топлива в условное можно применить формулу:

В_усл = , кг усл. т.