- •Тема 16. Котельные установки……………..………………………………149
- •Тема 17. Использование вэр и охрана окружающей среды………..…..170
- •Введение
- •Часть 1. Термодинамика
- •Тема 1. Основные понятия и определения
- •Предмет и метод термодинамики
- •Объект изучения термодинамики
- •1.3 Параметры состояния термодинамической системы
- •1.4 Уравнение состояния идеального газа. Понятие об идеальных и реальных газах
- •1.5 Газовые смеси
- •1.6 Термодинамический процесс
- •Тема 2. Первый закон термодинамики
- •2.1 Аналитическое выражение первого закона термодинамики. Частные случаи закона
- •2.2 Внутренняя энергия системы
- •2.3 Работа расширения и pv-диаграмма для изображения работы
- •2.4 Работа и теплота
- •2.5 Теплоемкость газов
- •2.6 Энтальпия
- •Тема3. Второй закон термодинамики
- •3.1 Общая характеристика
- •3.2 Энтропия и математическое выражение второго закона
- •3.3 III начало термодинамики
- •3.4 Т,s диаграмма для изображения теплоты
- •3.5 Физический смысл энтропии
- •3.6 Основное уравнение термодинамики и вычисление энтропии
- •Тема. 4 термодинамические процессы идеальных газов в закрытых системах
- •4.1 Изохорный процесс
- •4.2 Изобарный процесс
- •4.3 Изотермический процесс
- •4.4 Адиабатный процесс
- •4.5 Политропный процесс
- •Тема 5. Термодинамические циклы
- •5.1 Круговые процессы
- •5.2 Термодинамическая схема теплового двигателя
- •5.3 Прямой цикл Карно
- •5.4 Обратный цикл Карно
- •Тема 6. Циклы паросиловых, холодильных установок и теплового насоса
- •6.1 Циклы паросиловых установок. Цикл Ренкина
- •6.2 Циклы холодильных установок
- •6.3 Цикл теплового насоса
- •6.4 Эксергия. Эксергический анализ
- •Тема7. Теоретические циклы двигателей внутреннего сгорания
- •7.1 Цикл Отто
- •7.2 Цикл Дизеля
- •7.3 Цикл Тринклера (или Сабатэ)
- •Тема8. Термодинамика потока газов и паров
- •8.1 Уравнение первого закона термодинамики для потока
- •8.2 Истечение газов и паров
- •8.3 Дросселирование. Температура инверсии
- •Часть 2. Теория тепло и массообмена
- •Тема 9. Основы теории теплообмена
- •9.1 Введение. Теплопроводность
- •9.2 Закон Фурье – основной закон теплопроводности
- •9.3 Теплопроводнсть плоской однородной, однослойной стенки
- •9.4 Теплопроводность многослойной стенки
- •9.5 Теплопроводность цилиндрической стенки.
- •Тема10. Конвективный теплообмен
- •10.1 Понятие теплообмена. Закон Ньютона Рихмана
- •10.2 Критерии подобия
- •10.3 Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя
- •10.4 Теплоотдача при свободном движении теплоносителя
- •10.5. Теплоотдача при кипении
- •10.6 Теплоотдача при конденсации пара
- •Тема11. Теплопередача чарез стенку
- •11.1 Понятие теплопередачи, теплопередача через плоскую стенку.
- •11.2 Уравнение теплопередачи.
- •11.3 Теплопередача через цилиндрическую стенку
- •Тема12. Лучистый теплообмен
- •12.1 Понятие лучистого теплообмена
- •12.2 Законы лучистого теплообмена
- •12.3 Теплообмен излучением системы тел в прозрачной среде
- •Тема13. Водяной пар
- •13.1 Процесс парообразования в pv-координатах
- •13.2 Ts и hS диаграмма водяного пара
- •13.3 Параметры состояния жидкости и пара
- •Тема14. Влажный воздух
- •14.1 Понятие влажного воздуха, его характеристики
- •14.3 Сушка материала
- •Тема15. Топливо
- •15.1 Классификация топлива
- •15.2 Состав топлива
- •15.3 Характеристики топлива.
- •15.4. Примеры твердого, жидкого, газообразного топлива.
- •15.5 Процесс горения топлива
- •15.6 Состав и объем продуктов сгорания.
- •15.7 Нефтяные топлива.
- •15.8 Понятие детонации, октанового числа и цетанового числа.
- •Тема16. Котеьные установки
- •16.1 Понятие котла и котельной установки
- •16.1 Паровой котёл и его основные элементы
- •16.3 Паровые и водогрейные котлы
- •16.4 Вспомогательное оборудование
- •16.5 Топка, топочные устройства
- •16.6 Котлы утилизаторы
- •16.7 Тепловой баланс горения
- •Тема17. Использование вэр и охрана окружающей среды
- •17.1 Понятия вэр
- •17.2 Классификация вторичных энергетических ресурсов в промышленности
- •17.3 Использование вторичных энергетических ресурсов промышленности
- •17.4 Расчет вэр на экономическую эффективность
- •Заключение.
15.4. Примеры твердого, жидкого, газообразного топлива.
Твердое органическое топливо - древесина, торф, бурый и каменный уголь, антрацит. Ценность топлива как горючего вещества определяется его химическим составом и основными свойствами.
Дрова по геологическому возрасту - наиболее молодое органическое топливо.
В свежесрубленной древесине содержание влаги достигает 50-60% . Дрова различают на сухие (влажность менее 25%), полусухие (25..35%) и сырые (влажность 35%). Зольность дров по рабочей массе не превышает 1%. Теплота сгорания горючей массы дров составляет 18,8 ...19,2 МДЖ/кг, тем не менее при влажности в процентах она снижается до 13.. 13,3 МДЖ/кг.
Торф - молодое по геологическому возрасту ископаемое топливо. Он получается в результате разложения растительности в условиях избытка влаги и незначительного доступа воздуха. Различают торф моховой, или верховой, с зольностью 2...4% и лунный, или низменный, с зольностью 8... 16%. Встречаются торфяники смешанного переходного происхождения с зольностью 7...9%.
Влажность свежедобытого торфа приблизительно составляет 90%. В процессе естественной сушки его влажность снижается до 40%.
Сланцы - состоят из известняков, которые пропитаны продуктами распада растений и животных организмов без доступа воздуха. Они отличаются высоким содержанием золы (50-60%) и влаги (15-25%). Значительная зольность резко снижает тепловую ценность сланцев, их теплота сгорания колеблется от 5,8 до 10,8 МДж/кг.
Бурый уголь - топливо растительного происхождения, более длительного разложения по сравнению с торфом. Он имеет высокую зольность (15...30%) и влажность (15...30%), поэтому диапазон теплоты его сгорания большой (6,3... 18,9 МДж/кг). Выход летучих веществ по горючей массе 30...60%. Бурый уголь имеет способность к самовозгоранию.
Каменный уголь образуется в результате медленного окисления древовидных растений без доступа воздуха на протяжении миллионов лет. Это основной вид топлива в энергетике. Зольность каменного угля по рабочей массе составляет 10..25%, влажность 5... 12%, выход летучих веществ 9...50%. Каменный уголь подразделяют на марки, отличающиеся по выходу летучих веществ и летучему остатку.
Антрациты имеют древнейший геологический возраст среди твердых топлив. Влажность антрацитов 3...7%, зольность 10... 18%, выход летучих веществ 2...9%, теплота сгорания 25... 27МДж/кг.
Жидкое топливо, использующееся для нужд теплоэнергетики, получают путем термохимического разделения.
Нефть образуется в основном из углеводородов трех классов: метановые углеводороды (метан, этан, пропан, бутан, изобутан); нафтановые углеводороды (1диклотексан и т.п.); ароматические углеводороды (бензол, толуол, нафталин и т.п.).
Газообразное топливо подразделяют на естественное (природное) и искусственное. К естественному относят газ, который добывают из газовых месторождений, попутный газ, получаемый одновременно с добычей нефти, а также газ, который добывают из конденсатных месторождении. К искусственным относят газы, которые получают при переработке нефти, перегонке твердого топлива, ферментации отходов (биогаз), а также сжиженные газы.
Газы, добываемые из газовых месторождений состоят в основном из метана. Низшая теплота сгорания этих газов 33.. 40 МДж/м .
Генераторный газ получают при перегонке твердого топлива (каменные или бурые угли, дрова, торф) при уменьшении подачи воздуха в специальных установках - газогенераторах. Низшая теплота сгорания генераторного газа 5... 6,5МДж/м3.