Наталья Бурханова
Теплотехника
1. Основные виды ресурсов.
Основные составляющие жидкого топлива
Топливо– источник получения энергии; горючее вещество, вырабатывающее при сгорании значительное количество теплоты.
По агрегатному состоянию выделяют твердое, жидкое и газообразное топливо.
К твердому естественному топливуотносят дрова, бурые и каменные угли, торф, антрацит; к твердому искусственному топливу – кокс, древесный уголь, брикеты и пыль из бурого и каменного углей, термоантрацит. Естественного жидкого топлива нет. В качестве искусственного жидкого топлива используют различные смолы и мазут. Газообразное топливо может быть естественным, таким как природный газ. В качестве искусственного газообразного топлива применяют газы, получаемые в коксовых печах (коксовые), в доменных печах (доменные или колошниковые) и в газогенераторах (генераторные).
Жидкие топлива– это в основном вещества органического происхождения, основные составляющие элементы которых – углерод, водород, кислород, азот и сера.
Углерод (С) – основной носитель теплоты. При сгорании 1 кг углерода выделяется 34 000 кДж теплоты. Углерод может содержаться в мазуте до 85%, образуя соединения.
Водород (Н) – второй наиболее важный элемент топлива: при сгорании 1 кг водорода выделяется около 125 000 кДж теплоты. Содержание водорода в жидких топливах составляет 10%.
В состав жидкого топлива входят также влага (W) и до 0,5% золы (А).
Азот (N) и кислород (О) входят в состав сложных органических кислот и фенолов, содержатся в топливе в небольших количествах (около 3%).
Сера (S) при сгорании выделяет большое количество теплоты, однако сернистые соединения при взаимодействии с расплавленными или нагреваемыми металлами ухудшают их качество: продукты горения, содержащие сернистые соединения, повышают коррозию металлических деталей печей, сталь, насыщенная серой, обладает повышенной красноломкостью. Сера обычно входит в состав углеводородов (до 4% и более).
Состав рабочего топлива:
C p + H p + O p + N p + S p + А p = 100 %.
Высушенное топливо, не имеющее влаги, называют сухой массой (с):
C с + H с + O c+ N с + S c+ А с= 100%. Органическую массу топлива, содержащую серу, называют горючей массой (г):
С г + Н г + О г + N г + S г = 100.
2. Основные составляющие газообразного топлива
Газообразные топлива– это в основном смесь различных газов, таких как метан, этилен, и других углеводородов. Также в состав газообразного топлива входят оксид углерода, диоксид углерода или углекислого газа, азот, водород, сероводород, кислород и другие газы, а также водяные пары.
Природный газ добывают из чисто газовых месторождений или вместе с нефтью (попутный газ). В первом случае основной горючей составляющей является метан, содержание которого может доходить до 95– 98%. Попутные газы, помимо метана, содержат значительные количества других углеводородов: этан (С2Н6), пропан (С 3Н 8), бутан (С 4Н 10), пентан (С 5Н 12) и др. Попутные газы имеют высокую теплоту сгорания, но в качестве топлива их используют редко. Их применяют в основном в химической промышленности.
С помощью приборов, называемых газоанализаторами, определяют состав газообразного топлива.
В состав сухого газообразного топлива входят:
CH 4+ C 2H 4+ CO 2+ H 2+ H 2S + C mH n + N 2+ O 2+… = 100.
Метан (СН4) – основная составляющая часть многих природных газов. При сгорании 1 м 3метана выделяется 35 800 кДж теплоты. Метана в природных газах может содержаться до 93-98%.
Этилен (С2Н4) – при сгорании 1 м 3этилена выделяется 59 000 кДжтеплоты. В газах может содержаться небольшое его количество.
Водород (Н 2) – при сгорании 1 м 3водорода выделяется 10 800 кДж теплоты. Многие горючие газы, кроме коксового, содержат относительно небольшое количество водорода. Однако в коксовом газе его содержание может достигнуть 50-60%.
Пропан (С 3Н 8), бутан (С 4Н 10) – при горении этих углеводородов выделяется большее количество теплоты, чем при сгорании этилена, но в горючих газах их содержание незначительно.
Оксид углерода (СО) – при сгорании 1 м 3этого газа выделяется 1 2 770 кДж теплоты. Оксид углерода – основная горючая составляющая доменного газа. Этот газ не имеет ни цвета, ни запаха, очень ядовит.
Сероводород (H 2S) – при горении 1 м 3сероводорода выделяется 23 400 кДж теплоты. При наличии в газообразном топливе сероводорода повышается коррозия металлических частей печи и газопровода. При одновременном присутствии в газе кислорода и влаги коррозирующее воздействие сероводорода усиливается. Сероводород – тяжелый газ с неприятным запахом, обладает высокой токсичностью.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу