Види і склад палива
Промислове паливо за походженням підрозділяється на природне і штучне, а по агрегатному стані на тверде, рідке і газоподібне. Природним називається паливо, яке використовується в тому вигляді, в якому воно знаходиться в природі: твердое.- копалини вугілля (буре та антрацити), горючі сланці, торф, дрова, відходи сільського господарства; рідке - нафта; газоподібне - гази природні і супутні при видобутку нафти і інших корисних копалин. Паливо отримують головним чином в результаті переробки природного палива: тверде - кам'яновугільний кокс, деревне вугілля, напівкокс, торф'яної кокс, брикети та ін .; рідке - бензин, гас, дизельне паливо, мазут та ін .; газообразное- гази коксовий, світильний, крекінговий, доменний, генераторний (повітряний, водяний або змішаний) та ін.
Природний і нафто-промисловий гази
Гази (генераторний, водяний, світильний, коксовий, нафто переробних заводів)
Бензин, гас, дизельне паливо, мастило, спирт, різні смоли
Викопні вугілля, горючі сланці, торф, дрова
Кам'яновугільний кокс, брикетоване і пиловидне паливо, деревне вугілля
По елементного складу всі існуючі види палива поділяються на три основні класи:
Ø I - що складаються з вуглецю (всі види коксу і деревне вугілля);
Ø II-складаються з вуглецю і водню (нафта, продукти нафтопереробки, газоподібні вуглеводні і ін.);
Ø III- складаються з вуглецю, водню і кисло-роду (викопне вугілля, торф, дрова, брикети, гені-раторно, змішаний і інші гази.
Однією з найбільш важливих характеристик палива, що визначають його теплову цінність, є питома теплота згоряння (Q), що представляє собою кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні I кг (твердого та рідкого) або 1 м 3 (газоподібного) палива. Кількість теплоти вимірюють в калоріях або джоулях (1 кал = = 4,1867 Дж, 1 ккал = 4,1867 кДж).
Qб г характеризує сумарну теплоту згоряння:
-горючої частини палива;
- теплоти пароутворення при згорянні по-огрядний;
-теплоти при кислотоутворення.
Qб г визначають експериментально - спалюванням певної кількості палива в колориметрическом посудині (бомбі) в атмосфері кисню.
Крім експериментальних методів оцінку теплоти згорання виробляють розрахунковим шляхом за формулами на підставі даних елементного складу палива. Найчастіше для розрахунку нижчої теплоти згорання палива на робочу масу користуються формулою Д. І. Менделєєва:
Qн р = 81С + 244 Н-26 (О-S) - 6W ккал / кг
де, коефіцієнти при елементах показують кількість тепла, що виділяється ними при згорянні;
6 - кількість тепла, що витрачається на перетворення в пару 1 г води.
Теплоту згоряння газоподібного палива визначають як суму теплоти, одержуваних від згоряння окремих складових фракцій палива.
Умовне паливо і теплової еквівалент
Кожен вид палива має різну теплоту згоряння, так як володіє різним елементним складом, фізичними та хімічними властивостями. Для зручності зіставлення різних видів палива, заміни одного виду палива іншим і т. Д. Встановлено поняття «умовне паливо». Теплота згоряння такого еталона умовно прийнята для твердого та рідкого палива дорівнює 29307 кДж / кг і для газоподібного -29,307 кДж / м 3 (відповідно 7000 ккал / кг і 7000 ккал / м 3).
В даний час складання заявок на паливо, облік його витрат і запасів ведуться в одиницях умовного палива. Для перерахунку маси умовного палива в натуральне і навпаки застосовують теплової еквівалент, що є відношенням нижчої теплоти згорання даного натурального палива до теплоти згорання умовного палива.
Розрізняють калорійний (Екал) і технічний (Цих) паливні еквіваленти.
Калорійний еквівалент визначають за формулою:
де Qн р і Qн р - теплота згоряння палива відповідно в кДж / кг і ккал / кг.
Значно рідше при розрахунках різних видів палива, що застосовуються в котельних установках, користуються технічним еквівалентом:
Де Hу - к.к.д. котельної установки при спалюванні даного палива.
Перерахунок маси натурального палива (Мн) в умовне (Му) проводиться множенням його маси на теплової еквівалент: Му = Мн Екал.
У табл.8.1 наведені значення теплоти згорання і калорійних еквівалентів для деяких найбільш поширених видів палива.