Характеристики органических топлив - раздел Философия, ТОПЛИВО И ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ
Все Топлива Характеризуются Определенными Показателями Качест...
Все топлива характеризуются определенными показателями качества, например по ГОСТ 4.19, ГОСТ 13674, ГОСТ 26098, ГОСТ 10585, ГОСТ 5542. Основные из показателей рассмотрены ниже.
Влажность топлива.Различают два вида влаги в топливе: внешнюю и внутреннюю (или гигроскопическую), называемую также аналитической. Внешняя влага состоит из влаги, осаждающейся на поверхности, и капиллярной, содержащейся в капиллярах топлива. Гигроскопическая (аналитическая) влага находится частью в коллоидально-связанном состоянии и равномерно распределена в горючей массе топлива, а частью в виде гидратной влаги, входящей в состав молекул минеральных примесей.
Большое содержание внешней влаги приводит к смерзанию твердого топлива в зимнее время, ухудшению его размола, уменьшению сыпучести.
В зависимости от содержания влаги и ее вида твердые топлива подразделяются на три категории:
1) рабочее топливо (в том виде, как оно поступает в топку) с рабочей влажностью Wp;
2) воздушно-сухое топливо, влажность которого Wа = Wги приведена в равновесие с влажностью окружающего воздуха;
З) абсолютно сухое топливо, которое совершенно не содержит влаги.
Абсолютная влажность определяется отношением массы влаги к абсолютно сухой массе топлива, относительная — отношением массы влаги к общей массе топлива.
Для топочных мазутов, транспортируемых водным путем или слитых при подогреве свежим паром, устанавливается норма содержания воды — не более 5 %. Влагосодержание газообразного топлива при теплотехнических расчетах принимается 10 г/м3 при температуре 10 °С.
Содержание влаги не является достаточной характеристикой энергетической ценности топлива. Для сравнительной оценки топлив по содержанию влаги введено понятие приведенной влажности, кг∙ % / МДж
Wпр= Wр/Qнр.
Зольность топлива. Зола представляет собой твердый минеральный остаток после сжигания топлива и состоит из топочных шлаков и летучей золы. Состав шлаков и золы, определяющий их свойства: SiО2, Al2О3, FeO, Fe2О3, известь СаО, Na2O, K2O‚ V2О5, сульфаты СаSО4, MgSO4. Содержание минеральных примесей в твердом топливе изменяется от 1 %у древесины до 75 % в горючих сланцах. В международной геологической статистике запасы углей подсчитываются только до значения зольности 50 %.
Зольность мазутов колеблется от 0,04 до 0,12 %, а у мазута, вырабатываемого из бикинских нефтей, зольность может достигать 0,5 %. Для сравнительной оценки количества золы используется приведенная зольность топлива, кг· %/МДж
Апр=Ар/Qгр.
Важное практическое значение имеет плавкость золы, характеризующаяся следующими температурами: t1 − начало деформации, t2 − начало размягчения и t3 − начало жидкоплавкого состояния. Зола разделяется на тугоплавкую (t3 >1425 °С), среднеплавкую (1200 °С< t3 <1425 °С)и легкоплавкую (t3<1200 °С).
Выход летучих из топлива и коксовый остаток. После подачи в топку твердое топливо проходит следующие стадии перед воспламенением: нагрев и испарение поверхностной и капиллярной влаги; нагрев воздушно-сухого топлива и разложение его на газовую и твердую фазы. Газовая фаза называется выходом летучих и состоит из горючих соединений − углеводородов, окиси углерода и водорода и негорючих −углекислогогаза, кислорода, азота и водяных паров. Твердая фаза, называемая также коксовым остатком, состоит из углерода, органической серы и минеральной части топлива.
Коксовый остаток в зависимости от типа топлива может быть спекшийся, слабоспекшийся и порошкообразный. Характер коксового остатка играет решающую роль при определении наиболее рационального пути использования топлива. Каменные жирные угли с большим содержанием битума дают спекшийся крупнопористый остаток, используемый в металлургических печах; в котлах и отопительных установках такие угли не сжигаются. Энергетические топлива имеют порошкообразный коксовый остаток.
Сернистость топлива. Сера, содержащаяся в твердом топливе, подразделяется на органическую, сульфидную, элементарную и сульфатную. Обычно в расчетах принято элементарную серу относить к органической. Таким образом, общее содержание серы в топливе
Sобщ =Sо +Sсд +Sст. (5)
Сульфатная сера Sст в горении не участвует.
При сжигании топлива Sобщ переходит в продукты сгорания. Так, при сжигании антрацита около 97 % Sобщ переходит в дымовые газы в виде SО2 и небольшого количества SO3(2...3) % Sобщ ,содержится в летучей золе, которая уносится дымовыми газами, а шлак связывает менее 0,5 % Sобщ. При сжигании сланцев летучая зола может связывать больше половины общего количества серы в топливе. В рабочей массе твердого топлива содержится от 0,1 до 8,4 % серы.
Сера в жидком топливе содержится в виде сероорганических соединений (меркаптанов, сульфидов, дисульфидов в др.), элементарной серы и сероводорода. Все они участвуют в горении. Содержание серы в малосернистом мазуте — 0,5 %, в сернистом — 2,0 % , в высокосернистом — 3,5 %.
Сера в газовом топливе содержится в основном в виде сероводорода Н2S. В природных и промышленных газах сера практически отсутствует, в попутных газах содержание серы незначительно.
Важной характеристикой топлива является его теплота сгорания. Различают высшую Qвр и низшую Qнр рабочую теплоту сгорания. Высшей теплотой сгорания называют то количество теплоты, которое будет отдано продуктами сгорания, полученными от сжигания одного килограмма топлива, если продукты сгорания будут охлаждены до 0 °С, включая и теплоту конденсации водяных паров, находящихся в продуктах сгорания.
Низшая теплота сгорания Qнротличается от высшей на теплоту испарения влаги топлива и влаги, образующейся при горении водорода. В энергетических установках влага в продуктах сгорания остается в парообразном состоянии и теплота, затраченная на ее испарение, не используется. Поэтому экономические показатели работы котлов и промышленных печей определяются, как правило, по низшей теплоте сгорания.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования... СЕВЕРО ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Кафедра теплотехники и теплоэнергетики...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Характеристики органических топлив
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Характеристики мазута
Наименование
Состав рабочей массы, %
Теплота сгорания, МДж/кг
Wр
Ap
Элементарный состав топлива
Состав твердого и жидкого топлив характеризуется содержанием о нем отдельных химических элементов, а также золы и влаги. Рабочей массой топлива называется состав топлива, с которым оно поступает к
Стехиометрические соотношения горения топлива
Горючие элементы топлива вступают в химическую реакцию с кислородом в определенном соотношении. Расход кислорода (а значит и воздуха) и количество образующихся продуктов сгорания определяются на ос
Для сжигания топлива
Количество воздуха, расходуемого для сжигания топлива, определяется по количеству потребляемого для этого кислорода. Состав воздуха при расчетах горения обычно задается основными компонентами – азо
Коэффициент избытка воздуха
В общем виде значение коэффициента избытка воздуха было записано формулой (11).
Численное значение коэффициента избытка воздуха рассчитывается обычно по данным газового ана
Анализ уравнения теплового баланса
В процессе горения химически связанная энергия топлива преобразуется в физическую теплоту продуктов сгорания, используемую в различных тепловых процессах и установках.
В об
Тепловые характеристики продуктов сгорания
Энтальпией продуктов сгорания называют количество теплоты, которое содержится при постоянном давлении в газах, образовавшихся от сгорания 1 кг (1 м3) топлива, при нагрева
Параметры смесей и химические реакции
Газообразное топливо, пары жидкого топлива, воздух, продукты сгорания топлива состоят из различных химических компонентов, образующих газовую смесь. Состояние однокомпонентного газа определяется дв
Химическое равновесие
Как уже указывалось, химические реакции идут в обе стороны с одновременным образованием конечных продуктов и исходных веществ. Если процесс химического реагирования длится достаточно долго, то межд
Закон Аррениуса
Константа скорости элементарной реакции при постоянных концентрациях реагирующих веществ зависит от температуры но закону Аррениуса
Влияние давления и состава смеси на скорость реакции
Существует классификация газовых реакций в зависимости oт вида молекул, вступающих в реакцию: мономолекулярные реакции, в которых реагирует один вид молекул, давая при этом одну или
Воспламенение и горение частицы топлива
Горение частицы пылевидного топлива. Примем следующую модель процесса: реагирование протекает на поверхности частицы топлива сферической формы; частица в газовой среде движется вме
Смессообразование
Смесеобразование жидкого и газообразного топлива необходимо изучить, используя [1]. Смешение твердого топлива с воздухом производится различными способами в зависимости от метода сжигания: в плотно
Горение твердого топлива
В неподвижном слое куски топлива не перемещаются относительно решетки, под которую подается необходимый для горения воздух (рис. 6, а). Горение топлива в неподвижном слое происходит поэтапно. Топли
Образование оксдов азота при горении
В результате хозяйственной деятельности человека в атмосферу Земли выбрасывается значительное количество вредных веществ: золы, оксидов серы, углерода, азота. Наибольшей токсичнос
Подготовка топлива к сжиганию
Подготовка к сжиганию жидкого и газообразного топлива достаточно подробно рассмотрена в учебном пособии [1], его и следует использовать при изучении данного раздела. Подготовка к сжиганию твердого
Организация сжигания топлива
Сжигание твердого топлива в неподвижном слое производится в специальных топках. Топка с неподвижным слоем может быть ручкой, полумеханической или механической с цепной решеткой. Различают топки с п
Горелки для пылевидного топлива
В большинстве систем пылеприготовления транспортирование топлива в топку осуществляется первичным воздухом, являющимся только частью общего количества воздуха, необходимого для процесса горения. По
Форсунки для сжигания жидкого топлива
Существует два способа распределения жидкого топлива в окислителе: 1) подготовка топливовоздушной монодисперсной эмульсии (первичная смесь) и раздача ее струями в движущийся поток в
Горелки для сжигания газа
К горелкам для сжигания газа предъявляются следующие требования:
· создание условий для полного сгорания газа с минимальным избытком воздуха и выходом вредных веществ в п
Размещение горелок и работа топочных устройств
Для котлов с горизонтальной ориентацией топки наиболее характерной является фронтовая компоновка горелок на передней стенке. С точки зрения надежности наилучшим вариантом является у
Глоссарий
1. Битум (от лат. Bitumen – горная смола, асфальт) – общее название органических веществ, состоящих из углеводородов и их производных. Природные битумы входят в состав нефти, камен
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Лабораторные работы проводятся на стендах, монтаж схем и оборудование которых производится с учетом следующих государственных стандартов С
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, правилами включения сушильного шкафа, автоматического потенциометра, работой с весами.
2. Записать технические характеристики основного оборудова
II. Основные теоретические положения
Зола представляет собой твердый минеральный остаток после сжигания топлива и состоит из топочных шлаков и летучей золы, покидающей топочное устройство с дымовыми газами. Состав шлаков и золы, опред
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, порядком включения муфельной печи, установки и выемки из печи тигля, работы с весами.
2. Записать технические характеристики осно
П. Основные теоретические положения
Выход летучих V является одной из важнейших характеристик твердого топлива, от него зависят условия воспламенения и характер горения топлива. Летучие − это газообразные
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, правилами проведения работы: включения муфельной печи, установки в ней заданной температуры, установки в печь и выемки тигля, работы с вес
II. Основные теоретические положения
Теплота сгорания − одна из основных тепловых характеристик органического топлива. Теплотой сгорания называют теплоту, которая выделяется при полном сгорании единицы мас
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с устройством калориметра, бомбы, пресса и лабораторной установкой в целом.
2. Записать технические характеристики оборудования и метрологические характерис
Форма 4
Период
Запись отсчетов по термометру
Данные для расчета
номера наблюдений
показания по шка
II. Основные теоретические положения
При сжигании сернистых топлив температура точки росы продуктов сгорания может быть намного выше точки росы, определяемой парциальным давлением водяных паров в дымовых газах. Это превышение обусловл
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, порядком включения муфельной печи и установления заданной температуры в ней, установки и выемки из печи тигля, работы с весами.
2. Записать техни
Форма 5
№ п/п
Масса навески
топлива m, г
Масса пустого
тигля g1, г
Масса тигля с осадком
после контрольного
взвешивания g
II. Основные теоретические положения
Под анализом дымовых газов понимается определение в них процентного содержания (по объему) всех компонентов (полный газовый анализ) и отдельных компонентов: СО2, SО2
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой. Записать основные технические и метрологические характеристики блоков и хроматографа в целом.
2. Произвести осмотр хроматографа и
Порядок работы калориметра с регистратором
1. Провести подготовку к эксперименту в соответствии с пп. 1...7 раздела IV работы 4.
2. Собрать электрическую схему регистратора (по указанию преподавателя).
3. У
Практических занятий
В соответствии с Государственным образовательным стандартом специалисты, выпускники теплоэнергетических специальностей вузов, должны не только понимать физику процессов, происходящи
Итоговый контроль
Экзаменационные вопросы
1. Перечислите виды энергетического топлива, приведите их классификацию.
2. Стехиометрические соотношения горения топлива.
3. Конс
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов