Тема 4.1 Паливо

Загальні відомості про паливо. Характеристики палива. Елементарний склад. Горюча, робоча та суха маси палива. Паливні ресурси.

Методичні вказівки

Сучасний фахівець в області електроенергетики і теплотехніки не може обійтися без знань питань теорії й практики спалювання палива, а також фізико-хімічних властивостей і характеристик палива.

Серед різних джерел енергії, які використовуються у цей час, органічному паливу належить провідна роль (понад 96 % в масштабах усього світу й біля 94 % в Україні).

Зверніть увагу на розвиток паливних: ресурсів на початку ХХІ століття. приділивши належну увагу економії електроенергії.

При вивченні характеристик палива зверніть увагу , що складає його внутрішній баласт, а що зовнішній.

Через те , що розрахунки по згорянню палива виконують на основі його елементарного складу, необхідно знати елементарний склад палива і коефіцієнти перерахунку маси палива з однієї в другу.

Відрізняють наступний елементарний склад палива:

робоча маса палива:

C^p + H^p + O^p + S^p + N^p + A^p + W^p = 100%,

аналітична маса:

C^a + H^a + O^a + S^a + N^a+A^a + W^a = 100% ,

суха маса:

С^с + Н^с +О^С + S^C +N^C + A^C = 100% ,

суха без зольна (умовно горюча маса):

C^r + H^r + O^r + S^r + N^r = 100%

органічна маса:

C⁰+H⁰ + O⁰ + S⁰ + N⁰ = 100%

Робоча маса представляє собою пальне у тому виді, в яком воно поступає до топки. Розрахунки котлів виконують по робочій масі пального.

Література

[З] с. 158-172;[5] с.167-180.

Питання для самоконтролю:

1 Що називається паливом і як воно класифікується?

2 Дайте характеристику основним складовим частинам палива.

3 Що являється горючими елементами палива?

4 Які бувають види палива в залежності від вмісту сірки?

5 Що складає зовнішній баласт палива, а що внутрішній?

Тема 4.2 Горіння

Фізичні уявлення про горіння палива. Теплота згорання палива. Умовне паливо. Повне та не повне горіння. Витрата повітря на горіння і кількість продуктів згорання палива.

Методичні вказівки

Розглядаючи процеси горіння палива, попередньо згадайте з курсу загальної хімії рівняння окисних реакцій.

Основною тепловою характеристикою палива є теплота згоряння, тому варто чітко засвоїти визначення вищої і нижчої теплоти згоряння.

Теоретична кількість повітря, кг, яке необхідне для згоряння I кг твердого або рідкого палива при нормальних умовах визначається за формулою

При нормальних умовах щільність повітря ρ_п = 1,293 кг/м³ , тому об'ємна витрата повітря V_T, м/кг, для згоряння I кг палива визначаємося по формулі

,

або

,

де С^Р,Н^Р,S^P,O^P- елементарний склад палива на робочу масу

дійсна кількість повітря, яке необхідне для згоряння I кг палива, визначається шляхом множення теоретично необхідної кількості повітря на коефіцієнт надлишку повітря

Задача

Визначити нижчу теплоту згорання робочої маси палива наступного елементного состава:

С^r= 93,5 %; Н^r = 1,6 %; N^r = 1,0 %; О^r = 1,7 %, S^r = 2,%, A^P = 13,3 %; W^P = 5 %.

Рішення

Для перерахування сrkfle палива з горючої маси на робочу визначимо коефіцієнт перерахування

С^P = 93,5·0,817 = 76,4 %;

Н^P = 1,5·0.817 = 1,47 %;

N^P = 1,0·0.8I7 = 0,817 %;

О^P = 1,7·0,817 = 1,39 %;

S^P = 2,0·0,817 = 1,634 %.

Для перевірки точності обчислень визначимо суму

С^P+ Н^P+N^P+О^P+S^P+A^P+W^P =76,4+1,47+0,817+1,39+1,634+13,3+5 = 100 %. Теплота згоряння палива на робочу масу

= 338·76,4 + 1025·1,47-108,5(1,39-1,634)-25.5 = 27211,5 кДж/кг

Література

[З] с. 158-172;[5] с.167-180.

Питання для самоконтролю:

1 Що називається теплотою згорання палива і як вона визначається?

2 У чому сутність процесу горіння?

3 Яке значення має коефіцієнт надлишку повітря для різних видів палива?

4 Що розуміють під температурою горіння палива і як її визначити?

5 Як перевести будь-яке паливо в умовне?