Теплота сгорания топлива.

Основной характеристикой топлива является так называемая теплота сгорания. Теплотой сгорания твердого и жидкого топлива называется количество тепла (кДж), выделяемое 1 кг топлива при его полном сгорании. Теплоту сгорания обозначают буквой Q и измеряют в кДж/кг (в системе МКГСС в ккал/кг).

Теплоту сгорания газообразного топлива относят обычно к 1 м3, взятому при нормальных условиях (0°С, 760 мм рт. ст.), и измеряют в кДж/м3.

Теплота сгорания зависит от химического состава топлива и условий его сжигания.

Таблица 1.6

Состав и теплота сгорания горючих газов

Наименование

газа

Состав сухого газа, % по объему

Низшая теплота сгорания сухого газа

е». мдж/м!

сн4

Нг

СО

СН

п т

о2

со2

н2с

N,

Природный

94,9

3,8

0,4

0,9

36,7

Коксовый

(очищенный)

22,5

57,5

6,8

1,9

0,8

2,3

0,4

7,8

16,6

Доменный

0,3

2,7

28

10,2

0,3

58,5

4,0

Сжиженный

(ориентировочно)

4

Пропан 79, этан 6, изобутан 11

88,5

В соответствии с понятием органической, горючей и других масс топлива она может быть отнесена к той или другой из этих масс. Наибольший практический интерес представляет теплота сгорания рабочей массы топлива gP.

В продуктах сгорания топлива, содержащего водород и влагу, будет содержаться водяной пар Н20, обладающий определенной энтальпией, равной примерно 2510 кДж/кг. Наличие в продуктах сгорания топлива водяного пара заставляет ввести понятия высшей теплоты сгорания Q%.

Высшей теплотой сгорания рабочего топлива называют тепло, выделяемое при полном сгорании 1 кг топлива, считая, что образующиеся при сгорании водяные пары конденсируются.

Низшей теплотой сгорания рабочего топлива называют тепло, выделяемое при полном сгорании 1 кг топлива, за вычетом тепла, затраченного на испарение как влаги, содержащейся в топливе, так и влаги, образующейся от сгорания водорода.

Теплоту сгорания рабочего топлива определяют в основном двумя методами:

калориметрическим - сжигая навески топлива в сжатом кислороде в особой бомбе, погруженной в воду, и точно измеряя тепло, поглощаемое водой; аналитическии - вычисляя по формулам, учитывающим химический состав топлива.

Определение теплоты сгорания калориметрическим методом требует специального оборудования; кроме того, этот метод довольно сложен.

Чаще всего теплоту сгорания топлива определяют по формулам, учитывающим, что углерод С, водород Н и сера S, участвующие в горении, выделяют определенное количество тепла.

Наиболее распространена формула Д.И. Менделеева, которая дает достаточно точные результаты для самых разнообразных топлив. Эта формула для высшей теплоты сгорания твердых и жидких топлив имеет вид:

для низшей теплоты сгорания твердого и жидкого топлива:

где коэффициенты выражают теплоту сгорания отдельных горючих элементов, деленную на 100.

Низшую теплоту сгорания сухого газообразного топлива определяют как сумму произведений теплот сгорания горючих газов на их объемное содержание в смеси:

= 127С02 + 108Н2 + 358СН4 + 591С2Н6 +911С3Н8 + 234H2S.

Точность формулы Д.И. Менделеева очень высока; по ней рекомендуется сверять результаты лабораторных определений теплоты сгорания.

Условное топливо. Большая разница в величине теплоты сгорания различных видов топлива затрудняет в некоторых случаях проведение сравнительных расчетов, например, при выявлении запасов топлива, при оценке целесообразности применения разных сортов топлива и пр. Поэтому принято понятие условного топлива. Условным называется такое топливо, теплота сгорания 1 кг или 1 м3 которого равна 29330 кДж

ю-

Для перевода действительного топлива в условное пользуются соотношением (безразмерным коэффициентом):

где Эк - калорийный эквивалент, указывающий какая часть теплоты сгорания условного топлива соответствует низшей теплоте сгорания рассматриваемого топлива.

Расход условного топлива:

В - расход рассматриваемого натурального топлива; Qf{ - его теплота сгорания.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >