Основы теплогенерации

В настоящее время существует 9 источников энергии, включающие природные источники (энергия солнца, приливов, ветра, геотермальные) и искусственные. Главные из них – органическое природное топливо. В мире его доля составляет более 90%.

Топливом называют органические материалы, которые целесообразно использовать в промышленности для получения большого количества тепловой энергии.

Классификация: по агрегатному состоянию - твердое, жидкое, газообразное. По происхождению: а) органическое; b)неорганическое (ядерное). По назначению: а) энергетическое; b) технологическое.

Элементарный состав топлива

Определяется для твердого и жидкого топлива. Состоит из сложных углеводородов, поэтому для упрощения состав твердого и жидкого топлива принято характеризовать элементарным составом.

Таблица – элементарный состав топлива

W

O + N

C

H

S

A

Органическая масса

W, O+N, C, Н, S, А - элементы топлива; W - влага, (О+N) - элементарный кислород и азот (внутренний балласт), С - углерод, Н - элементарный водород, S - сера, А - зола (внешний балласт).

Горючие: С,H, S_г.

Балласт: W, А, О+N, S_нег.

Рабочая масса (p)

W^p+(O+N)^P+ C^P+ H^P+ S^P+A^P= 100%

Сухая масса (с) - W^p

(O+N)^C+ C^C+ H^C+ S^C+ A^C = 100%

Если отнять от сухой массы: (А – S_нег) - горючая масса

Н^г+(О+N)^г+С^г+S^г = 100%

Органическая масса

(О + N)^о + С^о + Н^о + S^о = 100%

Теплотехническая характеристика элементов топлива:

Гоючие элементы: по ним определяется ценность топлива С^г, Н^г, S^г. Основным горючим элементом является углерод.

С + О₂ CО₂ + q

q = 33 МДж/кг;

С^г = 82-86% - мазут;

С^г = 40-60% уголь.

На втором месте по значимости стоит водород:

2Н+O₂ = H₂O+q

q = 120 МДж/кг

Его доля составляет 4-6% на горючую массу.

На третьем месте стоит сера горючая:

S + O₂→ SO₂ + q

q = 9 МДж/кг

1) SO₂ - сернистый ангидрид - очень вреден для здоровья людей.

2) Попадая в металл сера снижает его качество, формирует красноломкость (низкая прочность при высоких температурах).

Зола это не горючие элементы образовавшиеся после полного сгорания топлива,она является балластом вредности, снижающую тепловую ценность.

Чем меньше залы,тем топливо ценнее:

Бурый уголь А= 10-40%

Антрацит А=3-5%

В настоящее время золу активно утилизируют в промышленности,путем изготовления из неё строительных, огнеупорных материалах и в сельском хозяйстве.

Если твердое топливо обогащают, то зольность его уменьшается.

W- влага, W= 0-10%(при добыче,при хранение)

Влага вредный и балластный компонент снижает тепловую ценность топлива.

Кроме элементарного состава существует твердый анализ топлива, в котором определяется влажность, зольность и горючие вещества, существуют проба на коксование, согласно которой определяется летучие и коксовый остаток.

Дата добавления: 2014-01-07