Теплота сгорания топлива

Теплотой сгорания топлива называют количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Теп­лота сгорания в зависимости от того, до какой температуры охлаждать образующиеся газообразные продукты сгорания топ­лива, может быть высшей и низшей.

Высшей теплотой сгорания называется количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива при условии, что продукты сгорания охлаждаются до температуры конденсации содержащихся в них водяных паров (образовав­шихся за счет горения водорода и испарения влаги топлива). Высшая теплота сгорания обозначается (индекс «р» обозна­чает рабочую массу топлива), измеряется в кДж/кг (МДж/кг). Например, при сжигании мазутов для получения высшей теп­лоты сгорания продукты сгорания надо охлаждать до темпера­туры около 45°С.

При сжигании топлива в промышленных установках (котлах, камерах сгорания, дизелях и т. д.) дымовые газы не охлажда­ются до столь низкой температуры. Обычно они удаляются из агрегатов при температуре 100–400°С; содержащийся в про­дуктах сгорания водяной пар не конденсируется и его теплота не выделяется. В результате теплота сгорания топлива оказы­вается меньше, чем при глубоком охлаждении продуктов сгора­ния. Такая теплота называется низшей теплотой сгорания топ­лива. Она обозначается и измеряется в кДж/кг (МДж/кг). На практике все тепловые расчеты выполняются с использова­нием низшей теплоты сгорания .

Высшую теплоту сгорания топлива определяют лабора­торным путем, сжигая топливо в специальных приборах – кало­риметрах. Зная , можно определить и , для этого надо из высшей теплоты сгорания вычесть теплоту конденсации содержащихся в дымовых газах водяных паров. В результате полу­чим, МДж/кг,

,

(2.2)

где	2,51	–	теплота конденсации (или парообразования) водяных паров, находящихся в газах, МДж/кг;
		–	содержание во­дорода и влаги в рабочей массе топлива, %; коэффициент 9 перед означает, что при окислении водорода из одной его массовой части образуется 9 массовых частей воды; коэффи­циент 100 служит для перевода количества из процен­тов в килограммы.

Если нет данных для определения лабораторным путем, то низшую теплоту сгорания топлива можно рассчитать по эмпирической формуле Д.И. Менделеева, МДж/кг,

.

(2.3)

Теплота сгорания мазута среднего состава = 40,4 МДж/кг.