Теплотехнические характеристики топлива, теплота сгорания, влажность и выход летучих веществ
Важнейшими техническими характеристиками топлива являются теплота сгорания, содержание золы и влаги, выход летучих веществ, свойства кокса (нелетучего остатка).
Теплота сгорания Qв, выделяющаяся в результате сгорания 1 кг твердого (жидкого топлива) или 1 м3 газообразного топлива при превращении водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, в жидкость, называется высшей теплотой сгорания. Низшая теплота Qн сгорания топлива меньше высшей на величину теплоты парообразования влаги, имеющейся в топливе (Wp) или образующейся в результате сгорания водорода топлива (9НР).
Связь между высшей и низшей теплотой сгорания для твердого и жидкого топлива определяется соотношением
QPн = QPв - r(9Hр + Wp) = Qpв – 226Hp – 25Wp, (1)
где г = 2511 кДж/кг - скрытая теплота парообразования воды при давлении 10 кПа (среднем парциальном давлении водяных паров в продуктах сгорания большинства энергетических установок). Приближенно рабочая низшая теплота сгорания твердого и жидкого топлива (в кДж/кг) может быть определена при помощи элементарного состава топлива по формуле Д. И. Менделеева
QPн = 338СР + 1025НР + 108(ОР + SРл)-25WР. (2)
Теплота сгорания газового топлива (в кДж/м3) выражается через объемные доли (в %) состава так:
QPн = 108Н2 + 126СО + 350СН4 + 590С2Н4 + 640С2Н6 + 910С3Н8 +
+ 1190C4H10 + 230H2S. (3)
Условное топливо как понятие используют для сравнительных расчетов. Пересчет действительного количества топлива в условное производится умножением количества данного топлива на его эквивалент Э = QPн /29,35.
Зола топлива представляет собой твердый негорючий остаток, получающийся после сгорания горючей части топлива; причем зола, прошедшая стадию расплавления, называется шлаком. Зола существенно ухудшает качество топлива и вызывает значительные трудности в процессе сжигания (износ и шлакование поверхностей нагрева). При сравнительных расчетах пользуются приведенной зольностью Ап = AP/ QPн .
Влага W топлива отрицательно влияет на его качество, так как снижает теплоту сгорания, ухудшает процесс воспламенения топлива, приводит к увеличению объема дымовых газов, а следовательно, потерь с уходящими газами.
Приведенная влажность топлива Wп = Wр/ QPн.
Сера S - это весьма нежелательный элемент топлива. При ее сгорании образуются окислы SO2 и SO3, которые вызывают коррозию элементов энергетических установок и оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду.
При нагревании топлива происходит выделение газообразных продуктов разложения, которое называется выходом летучих веществ Vг и определяется в процентах от горючей массы топлива. Чем больше выход летучих веществ, тем ниже температура воспламенения топлива и больше объем пламени. По содержанию летучих веществ топлива делятся на пламенные и тощие.
Теплота сгорания — количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива.
Условное топливо - топливо, теплота сгорания которого принята равной 29,35 МДж/кг.
Свойства кокса оказывают значительное влияние на процесс горения топлива и определяют области его использования. Спекающийся кокс обладает большой механической прочностью, и поэтому топлива, образующие такой кокс, применяют главным образом в металлургии.
Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 683;