Лекция №3. Энергетика хп. Виды и источники энергии. Утилизация тепла. Вторичные энергоресурсы. Энерготехнологические системы
жүктеу/скачать 233.61 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Технологические характеристики топлива
| Виды топлива. Важнейшим видом энергии в настоящее время является топливо. Топливом называют горючие вещества, основной составной частью которых является углерод. Топливо называют энергетическим, если его используют для получения электрической и тепловой энергии на электростанциях, в котельных. Топливо, непосредственно используемое в различных агрегатах и установках в том числе в промышленных печах и для коксования, называют технологическим.
В зависимости от агрегатного состояния, топливо подразделяют на твердое, жидкое и газообразное. К твердым топливам относятся бурые и каменные угли, антрациты, торф, сланцы и дрова, а также продукты их переработки: кокс, полукокс, брикеты торфяные и угольные, термоантрацит, древесный уголь; к жидким - нефть, газовый конденсат и продукты их переработки: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, смолы и т.п.; к газообразным – природный, нефтепромысловый (попутный) и шахтный газы, а также сжиженный нефтезаводской, коксовый, полукоксовый, генераторный, водяной, доменный и ваграночный газы, водород и газы процессов брожения. Технологические характеристики топлива. Сжигание топлива обеспечивает энергией тепловые электростанции, промышленные предприятия, транспорт, быт. Различные виды природного и искусственного топлива используются в качестве ценного сырья химической, нефтехимической и других смежных отраслей промышленности. Современная химическая промышленность начиналась с использования углерода угля, а также жидких и газовых продуктов коксования угля. Во второй половине XX в. уголь широко заменялся продуктами нефте- и газопереработки. В настоящее время более 80 % всех органических продуктов вырабатывается из нефтяного и газового сырья. Около 2/3 мирового производства аммиака также основано на использовании природного газа, при этом 60 % газа расходуется в качестве сырья и 40 % – как топливо. Основными технологическими характеристиками топлива являются теплота сгорания и жаропроизводительность; важное значение при использовании топлива имеет его состав. Теплота сгорания (теплотворность) – это теплота реакции горения топлива, т.е. количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива (кДж/кг) или 1 м3газообразного топлива (кДж/м3) и при охлаждении продуктов горения до начальной температуры процесса. Различают низшую Qн и высшую Qв теплоту сгорания топлива. Низшей теплотой сгорания называется количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг водорода с образованием водяного пара, высшей теплотой – количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг водорода с образованием воды. Жаропроизводительность– максимальная температура горения, развиваемая при полном сгорании топлива без избытка воздуха, в условиях, когда вся выделяющаяся при сгорании теплота полностью расходуется на нагрев образующихся продуктов сгорания. При подсчете жаропроизводительности температуру исходных топлива и воздуха принимают равной нулю. Жаропроизводительность топлива Тmах прямо пропорциональна его теплоте сгорания и обратно пропорциональна расходу теплоты на нагрев продуктов сгорания до температуры Tmax. Жаропроизводительность положена в основу энергетической классификации топлива. В зависимости от жаропроизводительности топливо подразделяют на две группы: - высокой (Тmах> 2300 К) жаропроизводительности - пониженной (Tmax<2300 К) жаропроизводительности. К первой группе относятся природный, нефтезаводской, нефтепромысловый, сжиженный, коксовый, водяной, полуводяной газы, каменный уголь, кокс, антрацит, полукокс и древесный уголь. Ко второй группе относятся дрова, торф, бурые угли, сланцы, доменный воздушный, смешанный генераторный газы и газ подземной газификации углей. Твердое и жидкое топливо состоит из горючей массы и балласта. Основными балластирующими компонентами являются влага, азот и неорганические соединения – силикаты, фосфаты, сульфиды, сульфаты металлов – кальция, железа, алюминия, калия, натрия и др. Состав горючей массы топлива и содержание в нем балласта обусловливают теплотехнические и технологические характеристики топлива. В состав твердых и жидких топлив входят углерод С, водород Н, сера S, кислород О, азот N, зола А и влага W. Состав газообразного топлива характеризуется наличием индивидуальных газов. Сера, входящая в топливо, снижает его ценность и является источником загрязнения воздушного бассейна. В твердом топливе сера содержится в виде сульфидов, сульфатов и органических соединений. При горении топлива сульфиды и органические соединения окисляются с образованием диоксида серы, а сульфатная часть переходит в золу. В жидком топливе сера содержится преимущественно в виде органических соединений, а в газообразном – в виде сероводорода, частично – углесероводорода и других соединений. Наиболее ценные углеводородные топлива – природный газ и легкое жидкое топливо (бензин и т.п.) – содержат в своей горючей массе практически только два элемента (углерод и водород) и обладают наибольшей теплотворной способностью. В таблице показано усредненное содержание в различных видах органического топлива основных компонентов горючей массы. Состав и теплотворная способность различных видов органического топлива Топлива неравноценны при сжигании: запасы энергии в них различны. Поэтому для сравнения различных видов топлива ввели понятие условного топлива. За условное принято такое топливо, при сгорании 1 кг которого выделяется 29,3·106 Дж или 7000 ккал энергии. Пересчет данного вида топлива в условное производят с помощью переводных коэффициентов. Переводной коэффициент равен отношению теплосодержания 1 кг топлива данного вида к теплосодержанию 1 кг условного топлива. Чтобы пересчитать топливо данного вида на условное топливо, нужно 1000 разделить на переводной коэффициент. Рабочая масса топлива равна сумме горючей массы и балласта(азот, влага, минеральные соли). В природном газе некоторых месторождений сера содержится главным образом и виде сероводорода. Сернистый топочный мазут содержит 0,5…2 % серы, высокосернистый – 2…3,5 %). жүктеу/скачать 233.61 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|