Виды органического топлива

Твердое топливо. Рассмотрим характе­ристики наиболее распространенных ви­дов твердого топлива.

Бурые угли не спекаются, отличают­ся большим выходом летучих (V^г = 40 - 60 %), высокими зольностью (А^р =15 - 30 %) и влажностью (W^р =30 - 40%). Теплота сгорания невысо­кая (Q^P_н = 10 - 17 МДж/кг).

Каменные угли по составу и свойст­вам разнообразны. Они обладают срав­нительно невысокими зольностью (А^р =5 - 25 %) и влажностью (W^р = 5 - 10 %) при широком диапазоне выхода летучих (V^г =10 - 40%). Основная масса камен­ных углей спекается. Теплота сгорания Q^P_н = 23 - 27 МДж/кг. Каменные уг­ли классифицируют по выходу летучих и характеру коксового остатка (длинно-пламенный - Д, газовый - Г, жирный - Ж, коксовый - К, спекающийся - С, то­щий - Т, антрацит - А) и по крупности кусков (крупный - К, орех - О, мелкий - М, семечко - С, штыб - Ш, рядовой - Р).

Антрациты отличаются от других твердых топлив плотной структурой, высоким содержанием углерода (С^г =93 - 96%), малым выходом летучих (V^г = 3 - 5%), малой зольностью (А^р = 13 - 17%) и влажностью (W^р = 5 - 7 %), высокой теплотой сгорания (Q^P_н = 30 - 35 МДж/кг).

Горючие сланцы характеризуются большой зольностью (А^р = 50 - 60 %) и высоким выходом летучих (V^г = 80 - 90%); влажность их невелика (W^р =15 - 20%), они имеют самую низкую для твердых топлив теплоту сгорания (Q^P_н = 5,7 - 10 МДж/кг).

Древесина отличается очень малой зольностью (А^р < 1 %) и большим выхо­дом летучих веществ (V^г = 85 %). Значи­тельная влажность древесины (W^р = 40 - 60 %) определяет весьма низкую теплоту сгорания (Q^P_н = 10 - 12 МДж/кг).

Торф - самый молодой вид твердого органического топлива. Он имеет большой выход летучих (V^г = 70%), высокую влажность (W^р = 30 - 50 %) и малое со­держание золы (А^р = 5 - 10 %). Теплота сгорания торфа небольшая (Q^P_н = 10 - 13 МДж/кг).

Жидкое и газообразное топливо. При­родное жидкое топливо - нефть одно­временно является основным источником получения искусственных жидких топлив. Она состоит из различных углеводоро­дов с примесью кислородных, азотных и сернистых соединений. Природную нефть в качестве топлива, как правило, не применяют. Жидкие искусственные топлива делят на жидкие дистиллятные, тяжелые дистиллятные и остаточные топлива.

Детонация сопровождается неустойчи­вой работой двигателя, потерей мощ­ности, приводит к разрушению деталей двигателя. Для каждого дистиллятного топлива существует определенная сте­пень сжатия, при которой возникает детонация. Чем выше октановое число, тем меньше склонность топлива к дето­нации.

Октановое число автомобильных бен­зинов составляет 66 - 98.

Основными характеристиками тяже­лых дистиллятных топлив являются вяз­кость, температуры застывания и вспыш­ки, процентное содержание кокса, опре­деляющее склонность топлива к нагарообразованию.

Остаточные топлива, например, мазут сжигают в топках паровых котлов и печей. Мазут характеризуется высокой теплотой сгорания Q^P_н = 40 - 42 МДж/кг и представляет собой вязкую жидкость, которую необходимо подогревать при транспортировании по трубам до - 310 - 320, а при сжигании - до 350 - 390 К.

Природный газ представляет собой смесь различных углеводородов пре­имущественно метана (90 - 98%) с не­большим количеством СО₂ (0,1 - 0,2%), N₂ (1,2 - 5%) и др. В газах нефтяных месторождений (попутный газ) мета­на несколько меньше (50 - 85%), но больше высших углеводородов C_mH_n. Теплота сгорания природных газов Q^P_н = 35 - 37 МДж/м³.

Генераторный газ получают газифи­кацией различных твердых топлив с помощью вводимого с воздухом кисло­рода или водяного пара. Из горючих газов в генераторном газе содержится преимущественно СО (27 - 37%) и Н₂ (13 -50%).

Теплота сгорания генераторного газа Q^P_н = 5 - 7 МДж/м³. Доменный газ полу­чают при выплавке чугуна в доменных печах. Основной горючий компонент до­менного газа - СО (28 - 30 %). Теплота сгорания доменного газа невысокая (Q^P_н = 3 - 4 МДж/м³).

Жидкие углеводородные газы пред­ставляют собой смесь углеводородов (бутан С₄Н₁₀, пропан С₃Н₈, этан С₂Н₄, пропилен С₃Н₆), которые при нормаль­ных условиях (давление 1 - 1,5 МПа) на­ходятся в жидком состоянии. Теплота сгорания жидких газов Q^P_н = 95 МДж/м³.