Частина ІІІ. Паливно- енергетичні ресурси. Паливо




Сторінка3/8
Дата конвертації09.09.2018
Розмір0,7 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8

Основна складова – вуглець: чим вищий його вміст, тим більше теплоти виділяється під час згорання палива. Зі збільшенням віку палива вміст вуглецю зростає, водню – зменшується.

Якщо вуглець згорає повністю, то утворюється діоксид вуглецю СО2
і виділяється 32,8 МДж теплоти на 1 кг вуглецю. Якщо процес горіння погано організовано (наприклад, недостає кисню), то продуктом згорання є токсичний оксид вуглецю СО і виділяється всього 9,2 МДж теплоти на
1 кг вуглецю. Уміст вуглецю у твердому паливі – 25–93 % на робочу масу, у мазуті – 83–88 %.

Важливою горючою складовою палива є водень, уміст якого коливається у твердому паливі від 2 до 5 % , у рідкому – від 10 до 15 %. Кількість теплоти, що виділяється під час згорання (окиснювання) водню, становить 120,8 МДж на 1 кг водню.



Третій горючий елемент – сірка: органічна (у сполуках з воднем, вуглецем, азотом і киснем) – Sор, колчеданна (у сполуках із залізом) – Sкол, сульфатна (у вигляді солей сірчаної кислоти CaSO4, MgSO4, FeSO4 та ін.) – Sc.

Властивості твердого палива як горючого матеріалу визначаються його складовими в сухому беззольному стані: Ас + Сс + Нс + Sс + Nс + Oс = 100 %.

До сухої маси палива входить органічна та колчеданна сірка (Sс  ).

Якщо колчеданна маса сірки дорівнює нулеві (= 0), то суху масу палива називають органічною.

Сульфатна сірка не є горючою складовою і входить до складу мінераль­них негорючих домішок.

Уміст горючої сірки: у твердому паливі від 0 до 9 %, у мазуті від 0,5 до 4 %. У процесі повного згорання 1 кг сірки виділяється 9,2 МДж теплоти. При цьому утворюється токсичний сірчистий ангідрид SO2 і (у невеликих кількостях) ще токсичніший сірчаний ангідрид SO3. Їх викиди


з продуктами згорання забруднюють повітряний басейн, а в сполученні
з водою (водяними парами) є причиною кислотних дощів через утворення відповідних кислот – H2SO3 і H2SO4.

Уміст азоту в сухому беззольному стані твердого палива зазвичай становить 1–2 % від маси загальної. Незважаючи на малу кількість, азот – дуже шкідливий компонент, оскільки, згораючи у високотемпературних топках, азотовмісні сполуки утворюють сильнотоксичні паливні оксиди азоту NO та NO2 (при температурі понад 1200 °С вони утворюються також з атмосферного азоту).



Зовнішнім баластом палива є вологість W і азот N. Фізична вологість твердого палива в робочому стані може перевищувати 50 %. Від неї залежить економічна доцільність використання цього паливного матеріалу
і можливість його спалювання (наприклад, для перетворення одного кілограма води, узятої при температурі 0 °С, на водяну пару кімнатної температури потрібно 2,5 МДж теплоти).

Мінеральні домішки, що є в паливі, згораючи, перетворюються на золу та шлак. Відповідно до стандартних норм золу слід вловлювати, транспортувати у відвали або (що доцільніше) утилізувати і використовувати в народному господарстві.



Важливою характеристикою органічного палива є вихід летких речовин (для твердого палива).

Вихід летких речовин у відсотках до сухого беззольного стану визначають, нагрівши 1 кг палива в закритому тиглі без доступу повітря при температурі 850 ± 10 °С протягом 7 хв, у результаті чого утворюються гази, водяні пари і коксовий залишок. Чим більший вихід летких речовин, тобто чим більше сухої беззольної маси перетворюється у процесі нагрівання на горючий газ, тим простіше запалити це паливо і легше підтримати процес горіння. Органічна частина деревини і горючих сланців
у процесі нагрівання майже цілком переходить у леткі речовини (= 70–85 %), у той час як в антрацитах = 3–6 % (див. табл. 9.3).

Визначаючи склад твердого і рідкого палива, використовують загальний підхід. Однак якщо для рідкого палива враховують лише органічну сірку (наприклад, що входить до складу метилмеркаптану СН3S), то в складі твердого палива враховують як органічну Sор, так і колчеданну сір­ку Sкол. Остання може входити до складу різних сполук: магнітного колчедану Fe, мідного колчедану CuFeS2 та ін. Відомі технології попереднього очищення твердого палива від колчеданної сірки, що дозволяє вирішувати проблеми безпеки на стадії підготовки палива до спалювання.



Елементарний склад твердого палива значною мірою залежить від родовища, марки та інших показників. Приблизний склад деякого твердого енергетичного палива наведено у табл. 9.4.

Таблиця 9.4 -
1   2   3   4   5   6   7   8


База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка