Энергосиловое оборудование промышленных предприятий. Топливо и его виды

1. Энергосиловое оборудование промышленных предприятий

Лекция 3. Топливо

2. Топливо и его виды

2
Топливо и его виды
Топливо – химическое вещество, способное при горении (окислении)
выделять значительное количество теплоты. (О2)
Практическая целесообразность топлива определяется: количественным
запасом, удобством добычи, скоростью горения, теплотворной способностью,
возможностью длительного хранения и безопасностью продуктов сгорания.
Существуют
естественные
искусственные.
(природные)
виды
топлив
и
По агрегатному состоянию топливо бывает:
• твердое: антрацит, каменный и бурый уголь, торф, дрова, сланцы, отходы
деревообработки, сельхоз отходы (солома, костра, лузга, чинголак и др.)
• жидкое: нефть и продукты ее переработки (бензин, керосин, лигроин,
масла, дизельное топливо, мазут)
• газообразное: природный газ, попутный нефтяной газ, коксовый и
доменный газ, крекинговый газ, генераторный газ (искусственный).
Твердое, газообразное топливо и мазут в основном сжигают на ТЭС для получения
электрической и тепловой энергии, а также используют для технологических нужд
промышленности. Жидкое (до 70%) используется на транспорте (авиация, трактора …).

3. Элементарный состав топлива

3
Элементарный состав топлива
Топливо в том виде, в каком оно поступает для сжигания в топки или в
двигатели (ДВС) и специальные аппараты, называется рабочим.
В общем случае в состав рабочего (твердого или жидкого) топлива входят:
углерод С, водород Н, кислород О, азот N и летучая сера S, а также
негорючие минеральные примеси – зола А и влага W.
Для рабочей массы топлива справедливо равенство:
Ср + Нр + Ор + Nр + Sр + Ар + Wр = 100%
где Ср, Нр, Ор и т.д. – элементы рабочего топлива в процентах от общей массы топлива
Влага W и зола А, содержащиеся в топливе, составляют балласт топлива. Он
снижает теплоту сгорания топлива и затрудняет процесс горения в топке.
Сера S в естественных видах твердых топлив бывает трех видов:
• органическая Sо, связанная с другими элементами топлива (С, Н, N, О) в виде
сложных органических соединений;
• колчеданная Sк в виде пирита, колчедана FeS2;
• сульфатная Sсульф в виде солей серной кислоты (гипс, FeSO4 и др.)
Сера, содержащаяся в сульфатах, гореть не может и относится к балласту (зола).
Органическая и колчеданная сера образуют летучую горючую серу Sл (при горении
образует токсичный сернистый ангидрид SO2).
Sобщ = Sо + Sк + Sсульф = Sл + Sсульф

4. Сухая и горючая масса топлива

4
Сухая и горючая масса топлива
Влажность и зольность твёрдого топлива в пределах одного сорта и месторождения
могут значительно колебаться. Поэтому элементный состав топлива удобнее выражать
через характеристики сухая масса и горючая масса топлива.
Для сухой массы топлива справедливо равенство:
Сс + Нс + Ос + Nс + Sс + Ас = 100%
где Сс, Нс, Ос и т.д. – элементы рабочего топлива в процентах от сухой массы топлива
Для горючей массы топлива (не содержащего золу и в абсолютно сухом состоянии):
Сг + Нг + Ог + Nг + Sгл = 100%
где Сс, Нс, Ос и т.д. – элементы рабочего топлива в процентах от сухой массы топлива
Формулы для пересчета процентного состава топлива
Заданная масса
топлива
Рабочая
Сухая
Горючая
Искомая масса топлива, %
рабочая
сухая
горючая
1
100
100 −