Види, властивості, призначення газоподібного палива

У загальному обсязі споживання первинної енергії в Україні пріоритетним ресурсом є природний газ, різна потреба в якому становить 70 млрд. м³.

Газоподібне паливо є найбільш привабливим у використанні завдяки своїм властивостям:

• висока теплоутворююча здатність;

• відсутність золи при згоранні;

• незначний вміст шкідливих домішок, які не забруднюють оточуюче середовище;

• відсутність диму і кіптяви при згоранні;

• зручність у використанні, транспортуванні, зберіганні;

• можливість автоматизації процесів горіння.

За призначенням газоподібне паливо ділиться на котельно-пічне і моторне. Як котельно-пічне паливо використовується в основному природний газ, дуже рідко — промислові гази, які одержують в процесі переробки природного палива.

Природний газ, теплоутворююча здатність якого становить 8480 Ккал/кг, тобто значно більша^ніж кам'яного вугілля, знахо­дить дедалі ширше застосування. Його використовують у мета­лургійній промисловості, електро-, теплоенергетиці, в побуті, а також як сировину в хімічній і нафтохімічній промисловості.

Основною складовою природного газу є метан (СН4), який виділяє велику кількість теплоти при згоранні. Крім того, до його складу входить пропан, бутан, пентан, а також двооксид водню, окис вуглецю та інші домішки, які є баластом газу.

Природний газ все більше знаходить застосування на авто­мобільному транспорті, тому що він є більш зручним у вико­ристанні, октанове число його значно вище порівняно з бензином, менший ступінь забруднення повітря відпрацьованими газами, при його використанні менше зношуються деталі двигуна.

Але використання газу транспортом обмежено через те, що недостатньо розвинена мережа газозаправних станцій. Необхідно оснащувати автомобілі балонами великої місткості, високого ти­ску і взагалі переоснащувати паливно-провідну систему, менший радіус пробігу автомобіля, до того ж газ більшою мірою пожежо-небезпечний.

Генераторні гази одержують у результаті газифікації твердого палива (вугілля, торф, напівкокс) окисленням водню, який в них міститься, при високій температурі.

Залежно від призначення генераторного газу виділяють: паливо для промислових печей, двигунів внутрішнього згоран­ня чи побутових газових установ. Генераторний газ в залежно­сті від реагенту продування одержують наступних видів: пові­тряний, водяний, змішаний; процес проходить у вертикальних печах-газогенераторах, в які зверху завантажують паливо, а знизу проводять його продування. Якщо окислювач — повітря, то одержаний газ називають повітряним генераторним газом, пари води — водяним генераторним газом, суміші водяної па­ри і кисню — парокисневим генераторним газом (змішаним).

У табл. 8.1 показані склад і питома теплота згорання газів.

Доменний газ є побічним продуктом доменного вироб­ництва і після очищення від пилу використовується в суміші з коксовим газом у цехах металургійних підприємств. Тепло­та згорання доменного газу 900—1000 Ккал/м", або 3770— 4190кДж/м³.

Коксовий газ одержують у результаті коксування твердого па­лива. Його використовують для нагрівання коксових, мартенівсь­ких і скловарних печей, для комунально-побутових потреб і як сировину в хімічній галузі.

Таблиця 1

Гази	Склад за вмістом хімічних елементів, %								Питома теплота згорання, кДж/м^3
	СО	H2	CH4	СпНт	СО2	О2	N2
Природний газ і гази нафтове ре­робки	0-1,5	0-30	10-95	1-20	0-10	0-7	0,1-10	29,0-4,0
Коксовий	5-Ю	48-55	10-25	1,5-3	2-А	0,1-1	5-Ю	18,8
Доменний	26-33	1-3	0,2-05	—	7-12	—	57-60	3,6-4,2
Генерато­рний із ан­трациту	25-28	12-16	1-2,5	—	3-6	0,5-0,8	50-58	5,4-6,7

Зріджені гази при температурі від -30°С до +40"С і тиску 0,2—1,6 МПа перебувають в рідкому стані, а при підвищенні температури і зниженні тиску переходять у газоподібний стан. їх одержують на газоконденсаторних установках при газових родо­вищах і як побічний продукт при переробці нафти. Випускаються трьох видів: пропан технічний, бутан технічний і суміш пропану з бутаном.

Стиснені гази містяться в балонах і газопроводах під тиском до 20 МПа. Стиснені гази випускаються трьох марок: коксовий метанозований, коксовий збагачений і природний.