Состав органического топлива

В состав твердого и жидкого топлива входят горючие элементы: угле­род С, водород Н, сера S, а также негорючие элементы (внутренний и внешний балласт) - кислород О, азот N, влага W и зола А. Топливо, кото­рое используется для сжигания, называется рабочим.

Жидкое топливо получается из нефти методом термической разгонки либо термического крекинга. В зависимости от температуры получают фракции: бензин (200…225 °С), керосин (140…300 °С), дизельные топлива (190…350 °С), мазутные (более 350 °С).

Мазуты для котельных делятся на:

• флотские Ф-5 и Ф-12 - для использования в судовых котлах, газо­турбинных установках и двигателях;

• топочные мазуты М-40, М-100 и другие, которые в зависимости от содержания серы делятся на малосернистые (S < 0,5 %), сернистые (S = 0,5…2 %), высокосернистые (S > 2 %);

• топочные печные бытовые (ТПБ).

Физические свойства жидких топлив приведены в [30, табл. 2.8]:

• теплота сгорания 39…42 МДж/кг;

• относительная плотность - отношение плотности нефтепродукта при 20 °С к плотности дистиллированной воды при 4 °С (0,9… 1,02);

• вязкость условная (ВУ) - отношение времени истечения 200 см³ нефтепродукта при определенной (50, 80, 100 °С) температуре ко времени истечения этого же объема дистиллированной воды при 20 °С; для обеспе­чения перекачки и сжигания топочного мазута (кроме ТПБ) в котлах его подогревают до 70…115 °С, для того чтобы ВУ = 3… 6°;

• температура вспышки (80… 110 °С) - температура, при которой на­гретое топливо выделяет пары, которые в смеси с воздухом могут вспыхнуть при подносе к ним пламени;

• температура застывания (от -10 до + 42 °С) - температура, при ко­торой топливо загустевает настолько, что при наклоне пробирки с топли­вом на 45 ° к горизонту его уровень остается неподвижным в течение 1 мин.

Газообразное топливо газовых месторождений содержит метан СН₄ (80…98 %), тяжелые углеводороды (этан, пропан, бутан и т.д.), водород, сероводород, в небольших количествах кислород, азот, углекислый газ и водяные пары. Состав газообразного топлива дается в процентах по объему [30], а расчеты ведут исходя из единиц объема сухого газа, взятого при нормальных условиях.

При окислении 1 м³ метана образуются углекислый газ, водяные пары и 36 МДж теплоты; этана – 63,8 МДж, пропана – 91,4 МДж, бутана – 120 МДж и т.д.

Природный газ не имеет цвета, запаха, вкуса, легче воздуха (плотность 0,75 кг/м³). Теплота сгорания 33…40 МДж/м³. Природный газ на человека действует удушающе, а смертельная доза – 25 % от объема помещения. Температура воспламенения в воздухе – это температура, которую должен иметь газ или газовое топливо, чтобы начался самопроизвольный процесс горения за счет выделения теплоты горящими частицами газа без подвода теплоты извне. Для метана температура воспламенения в воздухе 654…790 °С. При концентрации природного газа более 17 % – он огнеопасен.

Для того чтобы своевременно обнаружить утечки газа, горючие газы подвергают одоризации, т.е. придают им резкий специфический запах. Газы одорируют после их очистки и осушки перед поступлением в магистральный газопровод при помощи одоранта – этилмеркаптана, в количестве 16 г на 1000 м³ природного газа.

Объемное содержание горючего газа в газовоздушной смеси, ниже (или выше) которого пламя не может самопроизвольно распространяться в этой смеси при наличии или внесении в нее источника высокой температуры, называется нижним (верхним) пределом воспламенения, или нижним (верхним) пределом взрываемости данного газа. Пределы взрываемости газов в зависимости от объема воздуха помещения приведены в [29].

Содержание вредных примесей регламентируется ГОСТ 5542–87.

Сжиженный газ имеет плотность 2,6 кг/м³ (т.е. тяжелее воздуха в 1,5 раза), теплоту сгорания 110…120 МДж/м³, предел взрываемости 1,5…9,5 % от объема помещения (при наличии искры), температуру вспышки 750…850 °С. Зимняя смесь состоит из 75 % пропана и 25 % бутана, летняя – 25 % пропана и 75 % бутана. Одорант (этилмеркаптан) используется в количестве 40 г на 1000 м³ газа, для того чтобы ощутить запах при концентрации 0,5 % от объема помещения.

Дата добавления: 2013-12-13