Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Состав и основные характеристики твердого топлива




Топливом называется горючее вещество, используемое в качестве источника получения теплоты в энергетических, промышленных и отопительных установках.

В зависимости от типа реакций, в результате которых выделяется теплота из топлива, различают органическое и ядерное топливо.

Ископаемые твердые топлива (за исключением сланцев) являются продук­тами разложения органической массы растений. Твердые топлива можно разделить:

1) Торф - самое молодое. Представляет собой плотную массу, об­разовавшуюся из перегнивших остатков болотных растений. Выход летучих до 70 %. Высокая влажность 40 – 50 %. Низкая теплота сгорания 8,38 – 10,48 МДж/кг.

2) Бурые угли. Плотность 500 – 1300 кг/м3. Низшая теплота сгорания на рабочую массу 10,0 – 17,0 МДж/кг. Выход летучих 40 – 50 %. Влажность 30 – 58 %.

3) Каменные угли. Плотность 1150 – 1500 кг/м3. Обладают повышенной прочностью и меньшей пористостью, чем бурые. Высшая теплота сгорания во влажном беззольном состоянии более 24,0 МДж/кг. Выход летучих более 9 %.

4) Антра­цит. Плотность 1400 – 1700 кг/м3. Наиболее старый из всех. Выход летучих на менее 9 %. Низшая теплота сгорания на рабочую массу 23,0 – 27,0 МДж/кг.

5) Древесина. Является возобновляемым твердым топливом. Доля ее в энергоба­лансе мира сейчас чрезвычайно невели­ка.

Твердые и жидкие топлива состоят из горючих (углерода - С, водорода - Н, серы - S) и негорючих (азота - N и кислорода - О) элементов и балласта (золы - А, влаги - W).

Свойства топлива как горючего мате­риала определяются составом его в су­хом беззольном состоянии (обозначается индексом «daf»). В него включаются элементы, составляю­щие органическую массу топлива, и кол­чеданная сера, сгорающая вместе с орга­нической массой.

Cdaf + Hdaf + Odaf + Ndaf + Sс daf =100%,

где Sc - суммарное содер­жание горючей серы, %.

Горючими в органиче­ском топливе являются: углерод, водород и сера.

С увеличением возраста топлива:

- содержание углерода увеличивается (от 40 у древесины до 93 % у антраци­та);

- содержание водорода - слегка уменьшается (от 6 до 2 %);

- содержание кислорода уменьшается (от 42 до 2 %).

При полном сгорании углерода обра­зуется относительно безвредный диоксид углерода СО2 .

При сгорании серы образуется ток­сичный сернистый ангидрид SO2 и (в небольших количествах) еще более токсич­ный серный ангидрид SO3. Выброс их с продуктами сгорания вызывает загряз­нение воздушного бассейна.

При сгорании азотсодержащих соединений в высокотемпературных топ­ках образуются сильнотоксичные оксид NO и диоксид NO2 (при температуре свыше 1200 °С они образуются также и из атмосферного азота).

Топливо в том виде, в котором оно сжигается в технических устройствах, характеризуется его рабочим состоянием (индекс r). В его состав входят зола А и влага W, составляющие балласт топлива:

Cr + Hr+ Or + Nr+ S r+Ar+Wr=100%.

Влажность топлива определяет­ся по ГОСТ высушиванием навески при 105—110 °С. Максимальная влажность в рабочем состоянии доходит до 50 % и более и определяет экономическую це­лесообразность использования данного горючего материала и возможность его сжигания.

Состав топлива в сухом состоя­нии:

Cd + Hd + Od + Nd + Sd+Ad =100%.

Зола включает в себя минеральные примеси, занесенные водой и ветром в период образования пластов топлива, и просто частицы породы, захватывае­мые вместе с ним при добыче. В соответствии с существующими са­нитарными нормами образующуюся при сгорании топлива золу необходимо улав­ливать.

Процентное содержание: Sс daf до 9 %; Cdaf до 93 %; Ndaf - 1 – 2 %; Wr до 50 %; Ad – 50 % и более.

При нагревании твердого топлива без доступа воздуха его органическая масса разлагается, в результате чего об­разуются газы, водяные и смоляные пары и углеродсодержащий остаток. Сум­марное количество выделяющихся летучих веществ увеличивается с ростом температуры и времени выдер­жки. Этот процесс в основном заканчи­вается при 700—800 °С. По ГОСТ выход летучих Vdaf в процентах на сухое беззольное состояние определяется пу­тем прокаливания 1 г топлива в закры­том тигле при 850±10 °С в течение 7 мин. Выход летучих является важней­шей характеристикой топлива и умень­шается по мере увеличения его возраста. Чем больше выход летучих, т. е. чем больше сухой беззольной массы превра­щается при нагревании в горючий газ, тем проще зажечь это топливо и легче поддерживать устойчивое горение. Орга­ническая часть древесины и горючих сланцев при нагревании без доступа воз­духа почти целиком переходит в летучие вещества (Vdaf = 85 - 90 %), в то время как у антрацитов Vdaf =3 - 4 %. Именно большой выход летучих определяет хоро­шую горючесть древесины.

К характеристикам твердого топлива также относят свойства кокса и теплоту сгорания.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 1591; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.