Элементарный состав и технические характеристики органического топлива

В состав органического топлива входят различные соединения горючих и негорючих элементов. Твердое и жидкое топливо содержит такие горючие вещества, как углерод C, водород H, летучую серу S_л, и негорючие вещества – кислород O, азот N, золу A, влагу W. Летучая сера состоит из органических S_ор и колчеданных S_к соединений: S_л=S_ор+S_к. Органическое топливо характеризуется:

- рабочей массой ;

- сухой массой ;

- горючей массой ;

- органической массой .

Сера органической массы не содержит колчеданную. Можно пересчитать состав топлива с одной массы на другую с помощью соответствующих коэффициентов (табл. 2.2)

Таблица 2.2Пересчет состава топлива с одной массы на другую

Заданная масса	Искомая масса
органическая	горючая	сухая	рабочая
Органическая
Горючая
Сухая
Рабочая

Твердое топливо

Наиболее распространенными видами твердого топлива являются бурые и каменные угли, антрациты, горючие сланцы, древесина и торф.

Бурые угли не спекаются, отличаются большим выходом летучих веществ (V^г = 40–60%), высокими зольностью (A^р = 15–30%) и влажностью (W^р = 30–40%). Теплота сгорания МДж/кг.

Каменные угли по составу и свойствам разнообразны. Они обладают сравнительно невысокими зольностью (A^р =5 – 25%) и влажностью (W^р = 5–10%) при широком диапазоне выхода летучих веществ (V^г = 10–40%). Основная масса каменных углей спекается. Теплота сгорания МДж/кг. Каменные угли классифицируются по выходу летучих веществ и характеру коксового остатка (длиннопламенный – Д, газовый – Г, жирный – Ж, коксовый – К, спекающийся – С, тощий – Т) 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 (C^г = 93–96%), малым выходом летучих веществ (V^г = 3–5%), малой зольностью (A^р =13 – 17%) и влажностью (W^р = 5–7%), высокой теплотой сгорания ( МДж/кг).

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

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

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

Жидкое топливо

Природное жидкое топливо – нефть – одновременно является источником получения искусственного жидкого топлива. Нефть 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.

Основными характеристиками тяжелого дистиллятного топлива являются вязкость, температуры застывания и вспышки, процентное содержание кокса, определяющее склонность топлива к нагарообразованию. Остаточное топливо, например мазут, сжигают в топках котлов и печей. Мазут характеризуется высокой теплотой сгорания МДж/кг и представляет собой вязкую жидкость, которую необходимо подогревать до 310–320 K при транспортировании по трубам, а при сжигании – до 350–390 K.