Топливо и процессы горения

В качестве топлива могут быть использованы все те вещества, которые при сгорании выделяют большое количество теплоты ,не создают вредных условий для окружающих и применение которых для получения теплоты является целесообразным и экономически выгодным.

По агрегатному состоянию топливо разделяют на твердое, жидкое и газообразное. По происхождению или по способу его получения – на естественные и искусственные.

Естественным, или природным, называют топливо, полученное в таком виде, в каком оно образовалось в природе (дрова, торф, ископаемые угли, нефть и природный газ).

Искусственным, называют топливо, полученное в результате переработки природного горючего различными способами.

В состав топлива входят горючая масса, влага и минеральные примеси, переходящие при горении в золу.

Углерод является основной составляющей топлива. При полном сгорании 1 кг чистого углерода выделяется 33900 кДж теплоты.

Баласт. В баласт входят вода и минеральные примеси, переходящие при горении в золу.

Теплотворность топлива.

Теплотворностью топлива называют количество выделившейся теплоты при полном сгорании 1 кг или 1 м3 топлива (Q кДж/кг).

Условное топливо.При расчете расходе топлива пользуются понятием «условное топливо». Условным топливомназывают топливо, теплотворность которого равна ~ 3·104 кДж/кг.

Реакции горения основных составляющих, возможно записать так:

Горение углерода

С + О2 = СО2

Горение свободного водорода

2 + О2 = 2Н2О

Горение газа метана СН4

СН4 + 2О2 = 2Н2О + СО2

Твердое топливо.

Древесина.Достоинствами древесины – небольшая зольность , длинное пламя и легкая воспламеняемость.

Торф – местное топливо, транспортировать его нецелесообразно (50% влаги и 11%минеральных примесей). Торф целесообразно газифицировать.

Горючие сланцы – древний торф, имеет большое сходство с ископаемым углем.

Горючие сланцы легко загораются и горят длинным коптящим пламенем. При сухой перегонке они разлагаются на кокс, смолу и побочные продукты.

Ископаемые угли –главный вид естественного твердого топлива.

а) Бурый уголь – залегает под землей не глубоко, имеет вид темной блестящей массы. Бурый уголь содержит до 50% влаги и до 30%минеральных примесей; низкосортное местное топливо.

б) Каменный уголь - содержит от 75% до 93% углерода; влажность – от 4 до 12%.

в) Антрацит – самый древний ископаемый уголь; влажность от 4% до 6%, зольность – 14-18%.

Жидкое топливо.

Естественное –нефть; в качестве топлива ее обычно не применяют.

Искусственное. В результате переработки нефти получают все виды жидкого горючего – бензин, лигроин, керосин. Мазут используют как котельное и моторное топливо.