1. Зольность топлива измеряется в процентах и показывает долю минеральных примесей в единице веса топлива соответствующего вида. В зависимости от способа сжигания топлива, наличия и эффективности фильтров превращение минеральной составляющей топлива в атмосферный загрязнитель происходит по следующей схеме:
На этой схеме величина Х равна той доле общего количества минеральных примесей в топливе, которые при его сжигании образуют шлаки и остаются в топке, соответственно доля (1-Х) превращается в летучую золу (аэрозоль) и поступает на фильтр, если он есть. На фильтре, в соответствии с его эффективностью, улавливается доля С поступившего аэрозоля и выбрасывается в открытую атмосферу доля (1-С).
Расчет количеств образующихся при сжигании топлива шлаков и количеств выбрасываемых в атмосферу аэрозолей осуществляется по следующим формулам:
где Z - зольность топлива, %
Зольность основных видов органического топлива приведена в табл.1
Таблица 1
Зольность основных видов органического топлива
Вид топлива | Зольность в расчете на сухую массу, Z, % |
Древесина | 0,6 |
Торф | 12,5 |
Бурый уголь | 34,0 |
Каменный уголь | 18,0 |
Сланцы | 50,0 |
Мазут | 0,1 |
Зная величины зольности топлива, по вышеприведенным формулам можно рассчитать количества шлаков и аэрозолей, загрязняющих окружающую среду.
2. Анализ минеральных потоков веществ при сжигании газообразного топлива осуществляется на основе реакций горения основных горючих газов и метода материального баланса, рассмотренного ранее. Реакции горения метана, пропана и бутана, которые только мы и будем рассматривать, имеют следующий вид:
Реакция горения метана
CH4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
Стехиометрические соотношения
16 + 64 = 44 + 36
1 + 4 = 2.75 + 2.25
Реакция горения пропана
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
Стехиометрические соотношения
44 + 160 = 132 + 72
1 + 3.64 = 3 + 1.64
Реакция горения бутана
C4H10 + 13/2O2 = 4CO2 + 5H2O
Стехиометрические соотношения
58 + 208 = 176 + 90
1 + 3.58 = 3.03 + 1.55
Зная реакции горения и их стехиометрические соотношения, а также состав газов горючей смеси, легко рассчитать потребление кислорода и воздуха, выделение углекислого газа и паров воды и построить материальный баланс веществ при сжигании газообразного топлива. Расчетные формулы имеют следующий вид:
= [4+3.64+3.58];
=
=[2.75+3+3.03+]
= [2.25 +1.64 +1.55];
М азота = Мвозд • 0.7686
Уравнение материального баланса в этом случае имеет следующий вид:
Это соотношение является проверочным при выполнении контрольного задания.