В.63 Характеристика топливных ресурсов. Процессы горения топлива
Топлива-горючие вещ. Применяемые для получения теплоты при их сжигании. Т. счит. только те горюч. вещ. , к-ые удовлетвор. след усл.: 1При сгорании выдел. Достаточно большое кол-во теплоты.2. не дают продуктов сгорания губительно действующих на окруж. среду.3. в большом кол-ве встреч. в природе или довольно легко получ. при переработке др. вещ.4. легко добыв. и транспортируются на большие раст.5. легко воспламеняются.
Естественные-из недр земли; Искусственные- путем переработки гор. вещ. или естеств. топлива.
Твердое, жид., газообразное. По назначению: Энергетическое, технологическое. Энергетич.- низкосортные т., к-ые можно сжигать на электро станциях, в производственно-бытовых и др. тепловых установках. Пр.- антроцит, бурые и некоксующиеся угли, торф, природ газ. Технологическое-высокосортное т. И коксующиеся угли. По методу добычи: местное и привозное.
Состав т.Из органической и минеральной частей. Орг. часть: углерод (50-90% для твердого, 85-87% для жид., основной гор. элемент), водород (6,5-25%), кислород(2% в тв., 42% в жид. Не горит, и следовательно не желателен), азот(до3%, не горит и нежелат.), сера(14%, выделяет теплоту, но не желат., т.к. выдел. сернистый газ и кислота)
Минеральная часть: вода, минерал. примеси. Вода увелич объем, но уменьш тепловую ценность. Т. высушимвают на воздухе или в сушильном шкафу.
Хар-ка т.-Древисина: промышленно не использ, велика стоимость, небольшая теплота сгорания 1200кДЖ, влажность 30%. Торф- продукт разложения без доступа воздуха, болотной и луговой растительности. Высокая влажность, но легко высуш до 30%. Теплота сгор. 8800-14600 кДЖ/кг. Использ в виде крошки, кусков, брикетов. Ископаемый уголь-продукт разложения без доступа воздуха. Под действием высок температур, обусловленных большим давлением толстых слоев отложений. Малое содержание водорода и кислорода, большое- углерода. Много видов. Горючие сланцы-по происхождению и состаянию гор массы сходны с углем. Большая влажность и зольность причина низкой теплоты сгорания 6300кДЖ/кг. Использ только как местное топливо. Большое содержание водорода, высокий выход гор вещ позвол использ в качестве сырья для газификации и хим промышл. Нефть- в результате длительных и сложных процессов разложения. Бурого цвета, есть светлые. Плотность меньше 1. обладает ничтожной зольностью, высокой теплотой сгорания42000-46000кДЖ/кг. В не переработанном виде не использ. при перегонке выделяют гор вещ, бензин, керосин, дизельное топливо. Газообразное т.-бывают естественные и искусственные. Естеств газ добывают из газовых игазонефтяных местораждений. Содержание тежелых углеводородов (пропан, этан, бутан) в газах газонефтяных месторождений гораздо больше, чем в газах чисто газовых месторождений, поэтому они имеют более высокую теплоту сгорания. Искусственные газы: 1.г. образуемые при перегонке ТВ или жид топлива.2.г. получаемые нагреванием топлива с частичным его сжиганием. Достоинства г топлива-полное сжигание, высокая теплота сгорания, простота установок для его сжигания.
Сущность процесса горения.Горение – окисление горючих элементов топлива кислородом, сопровождающееся выделением теплоты. Чтобы т. начало гореть его необход нагреть до температуры воспламенения. При темпер. воспламенения начинается распад горючей массы на составные элементы, к-ые затем окисляются кислородом и выделяют теплоту. От выделения теплоты нагревается масса близлежащего топлива, в к-ом также начинается распад на составные элементы.т.о., вся масса т., находящегося в топке начинает гореть. Интенсивность горения, т.е. реакция окисления, зависит от концентрации вещ и их температуры. При низких темпер в реакцию окисления вступает небольшое кол-во молекул. Когда же реагирующие вещ нагреваются до темпер воспламенения, реакция окисления идет интенсивно. Для непрерывного горения топлива необходимо, чтобы температура была не ниже темпер воспламенения. Горение м.б. полным и неполным. Полное- при нем выделяются продукты не способные гореть в дальнейшем. Например: при полном сгорании углерода, водорода и серы выделяется теплота и получаются углекислый газ, вода, сернистый газ. Одним из условий полного сгорания явл подвод к такого кол-ва воздуха, содержание в к-ом кислорода достаточно для полного окисления. Если подвести воздуха значительно больше, чем необходимо, то процесс горения протекает при пониженной темпер и интенсивность гор уменьш, т.к. большое кол-во теплоты затрачивается на нагрев излишек воздуха.