ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация топлива и его характеристика из "Конструкция и расчет котлов и котельных установок " Под энергетическим топливом понимают горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения тепловой и электрической энергии. По агрегатному состоянию топлива делят на твердые, жидкие и газообразные. По происхождению — на природные, образовавшиеся из остатков растительного и животного происхождения в течение длительного времени, и искусственные, полученные в результате переработки природных топлив. К первым относятся уголь, нефть, природный газ. Ко вторым — кокс, брикеты, отходы углеобогащения, дизельное топливо, мазут, доменный, коксовый и генераторный газы. [c.21] Топливо состоит из горючей и минеральной части и влаги. В состав горючей части входят углерод С, водород Н и сера S, находящиеся в сложных соединениях с кислородом О и азотом N. Важной характеристикой топлива является теплота сгорания. Теплота сгорания — количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива. Различают низшую и высшую теплоту сгорания. [c.21] Углерод является основной частью топлива. Чем больше его в составе, тем выше теплота сгорания топлива. Содержание углерода по массе в твердом топливе колеблется от 25 (сланец и торф) до 70 % (антрацит). Водород содержится в топливе в небольшом количестве 2—10 %. Теплота его сгорания в 4 раза больше, чем углерода. Кислород входит в состав топлива в виде различных соединений, в том числе с горючими элементами, что снижает количество теплоты, выделяемой при сжигании топлива. Поэтому кислород относят к балласту топлива. Азот также относят к балласту топлива. Содержание его невелико (в твердом топливе до 3 % по массе). При горении большая часть азота топлива переходит в токсичные оксиды NO и НО. [c.21] Под минеральной частью топлива понимают негорючие примеси. Количество их зависит от происхождения топлива и технологии его добычи. Различают внутренние минеральные примеси, образовавшиеся при формировании угольной залежи, и внешние минеральные примеси, попавшие в топливо при его добыче из прилегающих пластов пород. Внутренние минеральные примеси в отличие от внешних достаточно равномерно распределены в топливе и поэтому практически не могут быть отделены от горючей массы. [c.22] При горении топлива из минеральных примесей образуется зола А. Она характеризует минеральную часть топлива. Содержание золы А в топливе определяется по величине твердого остатка, полученного после сжигания предварительно высушенной пробы топлива определенной массы в платиновом тигле и последующего прокаливания до постоянного значения массы при температуре 800 °С. При проектировании котлов, и в первую очередь их топок, важное значение имеет температурная характеристика плавкости золы. Она зависит от состава золы и окружающей ее газовой среды. Оценка плавкости проводится по температурам трех состояний золы — начала деформации 4 — начала размягчения /3 — жидкоплавкого состояния. [c.22] Влага W, как и минеральная часть, является балластом топлива. Она снижает его теплоту сгорания. Кроме того, на ее испарение расходуется часть теплоты сгоревшего топлива. Влагу, содержащуюся в топливе, делят на внешнюю и внутреннюю (гигроскопическую). Внешняя влага попадает в топливо при его добыче, транспортировке и хранении. Количество ее колеблется в широких пределах 1—40 %. Внешнюю влагу можно удалить из топлива при его сушке. Внутренняя влага связана как с органической частью топлива, так и с минеральной. К ней относят коллоидную и гидратную влагу. Коллоидная влага образует с топливом гели. Количество ее зависит от природы и состава топлива, содержания влаги в атмосферном воздухе. Гндратная влага химически связана с минеральными примесями топлива. Содержание ее невелико. При сушке топлива часть коллоидной влаги испаряется, а содержание гидратной влаги не меняется. [c.23] Влажные твердые топлива на воздухе теряют влагу, а подсушенные приобретают ее. Эти процессы происходят до наступления равновесия между парциальным давлением паров воды в воздухе и топливе. Топливо с полученной таким образом влажностью называют воздушно-сухим. Если воздушно-сухое топливо нагреть при атмосферном давлении до температуры 105 °С, то вся влага из топлива будет практически удалена. Количество влаги, удаленной из воздушно-сухого топлива, называют гигроскопической влажностью W . [c.23] Коэффициент пересчета (100 — W )/100 постоянен для всех элементов топлива. Коэффициенты пересчета состава твердых и жидких топлив с одной массы на другую приведены в табл. 2. [c.24] Если топливо нагревать без доступа воздуха, то из него в результате термического разделения нестойких содержащих кислород углеводородистых соединений выделяются летучие вещества и остается твердый нелетучий остаток. Выход летучих и свойства твердого остатка являются важными теплотехническими характеристиками твердого топлива. [c.24] Твердый остаток, который остается после выхода летучих из топлива может быть спекшимся, слабоспекшимся и порошкообразным. Лишь некоторые каменные угли дают плотный спекшийся остаток с большим числом пор, называемый коксом. [c.25] Теплоту сгорания топлива определяют опытным путем. Количество выделяемой теплоты зависит от конечного состояния продуктов сгорания и в частности от того, в каком агрегатном состоянии находится влага (в виде пара или воды). В связи с этим различают высшую QS и низшую QS теплоту сгорания. [c.25] Твердое топливо характеризуется абразивностью — свойством при контакте с другими материалами вызывать износ последних, что зависит от количества содержащихся в нем колчеданной серы, золы и ее состава. Эта характеристика топлива важна для выбора оборудования системы пылеприготовления. [c.26] Твердость твердого топлива и сопротивляемость его измельчению (размолу) характеризуются коэффициентом размолоспо-собности kjio (отношение удельного расхода электроэнергии, затраченного на помол антрацита, к удельному расходу энергии, требуемому для помола рассматриваемого топлива). Чем мягче топливо, тем больше величина Этот показатель топлива учитывается при проектировании систем пылеприготовления и, в первую очередь, при выборе типа и производительности размольного оборудования. [c.26] Плотность твердого топлива (в кг/м ), как одна из его характеристик, широко используется в расчетах систем загрузки, хранения и подачи топлива к системам пылеприготовления. Различают кажущуюся и насыпную плотности. Под кажущейся плотностью понимают массу единицы объема куска топлива с внутренними порами, заполненными воздухом и влагой. Насыпная плотность представляет собой массу топлива, содержащуюся в единице объема, заполненного кусками топлива, т. е. учитывает также объем воздуха между кусками топлива. [c.26] Ископаемые твердые топлива делят на торф, бурые, каменные угли и антрацит. Торф — геологически наиболее молодое твердое топливо. Характеризуется невысокой степенью разложения органических остатков и относительно низкой теплотой сгорания, повышенным содержанием летучих (К 70 %), водорода (Н = = 5-f-6 %), кислорода (O 30 %) и азота (N = 2- 2,5 %). Торфу свойственна очень высокая гигроскопичность и влажность (WP = 35- 60 %). [c.26] С влажностью более 40 % Б2 — с влажностью 30—40 % и 53 — с влажностью менее 30 %. [c.26] У полуантрацитов выход летучих больше 5 % и теплота сгорания выше чем у антрацитов. ПА и А являются высокосортными топливами в энергетических котлах используют их отходы. [c.27] По размерам получаемых при добыче кусков уголь классифицируют следующим образом плита (П), крупный (К), орех (О), мелкий (М), efvie4K0 (С), штыб (Ш) и рядовой (Р). Размер кусков угля от класса К к классу Ш уменьшается от 50—100 до 6—13 мм. В классе Ш куски угля мельче 6 мм, а в классе Р размер кусков неограничен и может составлять 0—200 (300) мм. В табл. 3 приведена характеристика твердого топлива некоторых месторождений. [c.27] Жидкое топливо характеризуется условной вязкостью и температурами застывания и вспышки. Условную вязкость принято выражать в условных градусах (ВУ). Ее определяют как отношение времени вытекания определенного объема (2-10 м ) жидкого топлива ко времени вытекания такого же объема воды при температуре 20 °С. [c.27] Вернуться к основной статье