Виды природного и органического топлива в теплотехнике
Все существующие виды топлива природе подразделяются на твердые, жидкие и газообразные. В отопительных приборах, для нагрева теплоносителя также применяется тепловое действие электрического тока. Некоторые группы топлива, в свою очередь, подразделяются на две подгруппы, из которых одна подгруппа представляет собой топливо в том виде, в каком оно добывается, и это топливо называется естественным; вторая подгруппа – топливо, которое получается путем переработки или обогащения естественного природного топлива; это называется искусственное топливо.
К твёрдому топливу относят:
а) естественное твёрдое топливо – дрова, каменный уголь, антрацит, торф;
б) искусственное твёрдое топливо – древесный уголь, кокс и пылевидное топливо, которое получается путём измельчения углей.
К жидкому топливу относят:
а) естественное жидкое топливо – нефть;
б) искусственное жидкое топливо – бензин, керосин, дизельное топливо (солярка) мазут, смола.
К газообразному топливу относят:
а) естественное газообразное топливо – природный газ;
б) искусственное газообразное топливо – генераторный газ, получаемый при газификации различных видов твердого топлива (торфа, дров, каменного угля и др.), коксовальный, доменный, светильный, попутный и другие газы.
Все виды органического природного топлива состоят из одних и тех же химических элементов. Разница между видами топлива состоит в том, что эти химические элементы содержатся в топливе в разном количестве.
Элементы, из которых состоит топливо, делятся на две группы.
1 группа: это те элементы, которые горят сами или поддерживают горение. К подобным элементам топлива относятся углерод, водород и кислород.
2 группа: это те элементы, которые сами не горят и не способствуют горению но они входят в состав топлива; к ним относятся азот и вода.
Особое место от названных элементов занимает сера. Сера является горючим веществом и при горении выделяет определённое количества тепла, но ее присутствие в топливе нежелательно, так как при горении серы выделяется сернистый газ, который переходит в нагреваемый металл и ухудшает его механические свойства.
Количество тепловой энергии, которое выделяет топливо при горении, измеряется калориями. Каждое топливо при горении выделяет неодинаковое количество тепла. Количество тепла (калорий), которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или при сгорании 1 м3 газообразного топлива, называется как теплотворная способность топлива или теплота сгорания топлива. Теплота сгорания различных видов топлива имеет широкие пределы. Например, для мазута теплота сгорания составляет около 10000 ккал/кг, для угля 3000 – 7000 ккал/кг. Чем выше теплота сгорания топлива, тем топливо ценнее, так как для получения одного и того же количества тепла его потребуется меньше. Для сравнения тепловой ценности топлива или для производства расчётов расхода количества того или иного топлива применяется общая единица измерения или эталон топлива. В качестве такой единицы принято топливо Московского угля, имеющее теплотворную способность 7000 ккал/кг. Эта единица называется условное топливо. Для производства расчётов и сравнения расходов топлива различной теплоты сгорания необходимо знать калорийность топлива. К примеру, при проектировании, когда необходимо сравнить расход угля с расходом мазута и целесообразность строительства угольной или мазутной котельной необходимо учесть поправочный коэффициент на калорийность топлива.
Пример сравнительного расчёта расхода топлива:
Необходимо узнать расход мазута и расход угля по котельной
Калорийность Донецкого угля марки Д составляет 4840 ккал/кг.
Калорийность Топочного мазута марки М100 составляет 9500 ккал/кг.
Коэффициент перевода с угля в условное топливо
4840 / 7000 = 0,691
Коэффициент перевода с мазута в условное топливо
9500 / 7000 = 1,36
Если расход условного топлива составляет 500 тонн
То расход угля составит:
500 / 0,691 = 723,6 тонн
А расход мазута составит:
500 / 1,36 = 367,6 тонн
Следовательно, для получения определённого количества тепловой энергии угля необходимо сжечь практически в 2 раза больше чем мазута. Но мазут как правило дороже угля в несколько раз.
Конечно калорийность или теплоту сгорания топлива следует принимать по сертификату качества топлива, который предоставляет производитель, но в данном случае для приведения примеров я принял усреднённые справочные данные.
На да ладно, просто заказчику самому надо определить что ему целесообразней строить угольную котельную или мазутную, у каждой своё преимущество.
Наибольшее распространение для сжигания в печах и котлах подходят следующие виды естественного топлива: мазут, дизельное топливо, каменный уголь, бурый уголь и газообразное топливо. Дрова и торф, обладая низкой теплотворной способностью, почти не пригодны для нагрева.
|
