Розрахункова робота №1
Тема: Розрахунок теплоти згоряння рідкого і газоподібного палива
Мета: Навчитися розраховувати найнижчу теплоту згоряння мазута та газоподібного палива
Теоретична частина
Паливом називається горюча речовина, яка використовується як джерело отримання теплоти в енергетичних, промислових і опалювальних установках.
Паливо класифікують за його походженням, за агрегатним станом та по відношенню до нагріву. У зв’язку з чим, паливо усіх видів розділяють на природне та штучне, кожне з яких розділяється на тверде, рідке та газоподібне.
Газоподібне паливо в порівнянні з рідким і твердим має ряд переваг, головні з яких: простіше змішення пального і повітря, що дозволяє проводити спалювання газу з меншим надлишком повітря; легкість транспортування; простота обслуговування печей, що працюють на газі. Все це призводить до того, що газоподібне паливо стає переважаючим. Газоподібне паливо природне і штучне. Природними видами газоподібного палива є природний газ і попутний газ, який уловлюють при здобичі нафти. Штучними видами газоподібного палива є коксівний і доменний гази, що одержуються відповідно при коксуванні вугілля і при доменній плавці. Крім того, до штучних відносяться генераторні гази, які останніми роками повністю вийшли з вживання на підприємствах чорної металургії.
До природних рідких палив відносять сиру нафту, яку як паливо використовують дуже обмежено. Використання продуктів переробки нафти дає вищий ефект, ніж використання нафти в сирому вигляді.
Основну масу штучного рідкого палива складають продукти переробки сирої нафти: бензин, мазут.
Мазут широко застосовують для опалювання металургійних печей.
Для природного твердого палива всіх видів загальним є не тільки однаковий агрегатний стан, але і спільність умов походження. Тверде паливо природного вигляду - рослинного походження. Чим старше паливо, тим вище вміст вуглецю і теплота згоряння.
Тверде паливо в металургійних печах практично не застосовують. Виняток становить кокс, необхідний для доменного процесу. Кокс одержують в спеціальних печах - коксових батареях з кам'яного вугілля, що володіє необхідними властивостями (вугілля, що коксується).
Більшість видів палива органічного походження, тому основними його складовими є вуглець і водень, які знаходяться в паливі у вигляді різних з'єднань. До складу палива звичайно входять кисень, азот і сірка. Всі ці елементи утворюють різні з'єднання, що становлять основу палива. Крім того, в паливі завжди присутні вода і зола. Елементарний склад твердого і рідкого палива дається у відсотках до маси 1 кг палива. При цьому розрізняють робочу, суху, горючу і органічну масу палива.
Однією з основних характеристик будь-якого виду палива є теплота згорання, тобто та кількість теплоти, яка може бути одержане при повному згоранні одиниці маси або об'єму палива. Повним згоранням називається таке, при якому горючі компоненти палива С, Н і S повністю окислюються киснем. Теплоту згорання твердого і рідкого палива відносять до 1 кг, а газового - до 1 м3 за нормальних умов.
Розрізняють нижчу і вищу теплоту згорання. Вища теплота згоряння -кількість теплоти, яка може бути виділена при конденсації водяної пари, що знаходиться в продуктах згоряння палива.
При відомому елементарному складі твердого і рідкого палив теплоту їх згоряння (кДж/кг) визначають за емпіричними формулами, запропонованими Д.І.Менделєєвим:
Теплота згорання сухого газу (кДж/м3) визначають по об'ємним складом, %, і відомою теплотою згоряння компонентів:
