ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состав топлива и теплота сгорания из "Эффективность использования топлива" Топливо состоит из горючей массы и балласта. В состав горючей массы входят от двух до пяти элементов. Углеводородное топливо — естественный газ и легкое жидкое топливо — состоит только из двух элементов — углерода и водорода, причем содержание углерода от 3 до 6 раз превышает содержание водорода. [c.16] В горючей же массе некоторых видов твердого топлива содержание кислорода в несколько раз превышает содержание водорода, например в дровах оно больше в 7 раз. [c.16] В доменных, ваграночных и некоторых генераторных газах основным горючим компонентом является окись углерода, в которой содержание кислорода по массе больше, чем углерода. [c.16] Состав горючей массы топлива и содержание в нем балласта обусловливают теплотехнические и технологические Характеристики топлива. [c.16] Углерод. Важнейшим компонентом горючей массы топлива является углерод. Его содержание в горючей массе различных видов топлива колеблется от 50 до 99%. Округленное содержание углерода в горючей массе топлива приведено в табл. 13. [c.16] Содержащийся в топливе углерод входит в состав сложных органических соединений, образующих горючую массу топлива. [c.16] При сгорании 1 кг-атома углерода в виде графита выделяется около 94 000 ккал тепла, или около 7830 ккал на 1 кг углерода. [c.17] Количество тепла выделяющееся при сгорании углерода, содержащегося в различных видах топлива, неодинаково вследствие разной затраты энергии на разрыв связей между атомами в молекулах неоднотипных органических соединений. [c.17] Менделеев установил, что различие в количестве тепла, выделяемого при сгорании углерода, входящего в состав разных видов твердого и жидкого топлива, сравнительно невелико и количество тепла,, выделяемого при сгорании 1 кг углерода, может быть принято в среднем равным 8100 ккал. [c.17] В теплотехнических расчетах обычно принимают, что при сгорании 1 кг-атома углерода, содержащегося в трердом и жидком топливе, выделяется 97 650 ккал тепла. [c.17] Жаропроизводительность графита, т. е. максимальная температура развиваемая при отсутствии потерь тепла, равна 2175 °С. Если принять теплому сгорания углерода, входящего в состав различных видов твердого и жидкого топлива, по Д. И. Менделееву, равной 8100 ккал/кг, то жаропроизводительность углерода топлива составит 2240°С. [c.17] Водород. Вторым по значению компонентом топлива является водород. содержание в горючей массе различных видов топлива (округленно) дано в табл. 14. [c.17] При сгорании 1 кмоль газообразного водорода, с образованием воды, выделяется 68 260 ккал тепла т. е. 33 860 ккал на 1 кг газообразного водорода, при 3046 ккал на 1 водорода при нормальных условиях (температура 0°С, давление 1 кгс/см ). [c.17] Следовательно, при сгорании 1 кг газообразного водорода выделяется в 4,2 раза больше тепла, чем при сгорании 1 кг углерода. Поэтому теплота сгорания топлива значительно возрастает с повышением содержания в нем водорода. Так, теплота сгорания горючей массы кокса с минимальным содержанием водорода равна около 8000 ккал/кг, а теплота сгорания мазута, состоящего примерно из 88% углерода и 12% водорода, — более 10 000 ккал/кг. Теплота сгорания 1 кг метана, состоящего из 75% углерода и 25% водорода, еще выше и равна 12 ООО ккал. [c.17] Продукты сгорания отводят из котлов и печей обычно при температуре, превышающей 100 °С. В этих условиях в дымовых газах содержится не вода, а водяной пар. На нагревание и испарение 1 кг влаги расходуется около 600 ккал. [c.17] Количество тепла, выделяющееся при сгорании 1 кг водорода с образованием воды, называется высшей теплотой сгорания, а количество тепла, выделяющееся при сгорании 1 кг водорода с образованием водяного пара, — низшей теплотой сгорания. [c.18] Отношение высшей теплоты сгорания водорода к низшей составляет 68260 57 740, т. е. около 1,18. В соответствии с этим у топлива, в состав которого входит значительный процент водорода, высшая и низшая теплота сгорания существенно различаются. [c.18] При сжигании природного газа и других видов бессернистого топлива с высоким содержанием водорода есть возможность охладить продукты сгорания ниже точки росы и использовать теплоту конденсации содержащегося в них водяного пара. [c.18] В этих условиях возможное использование потенциального тепла топлива определяется его высшей теплотой сгорания и количество использованного тепла может превосходить низшую теплоту сгорания топлива. [c.18] При сгорании водорода, содержащегося в твердом и жидком топливе, выделяется несколько меньше тепла, чем при сгорании молекулярного газообразного водорода. [c.18] Вернуться к основной статье