Классификация топлива
Физико-химические основы тепловых процессов
Лекция № 1 Введение. Классификация топлива.
Введение.
Данный курс рассматривает совокупность последовательных физических и химических действий (процессов) для получения тепловой энергии. Народное хозяйство потребляет энергию в огромном количестве. Главными потребителями энергии являются промышленность и транспорт. Тепловая энергия может быть получена разными способами: непосредственно от солнца, в виде естественных источников горячей воды из недр земли, в результате химических реакций сгорания топлива, а также в результате внутриядерных реакций.
В настоящее время самым мощным источником получения тепловой энергии является процесс сгорания топлива, который представляет собой химическую реакцию окисления. Кроме того топливо используют как технологическое сырье в различных химических процессах. Далеко не все вещества, способные выделять тепловую энергию при соединении с кислородом, можно считать топливом. Лишь некоторые вещества, удовлетворяющие следующим особым требованиям, принято называть топливом, а именно:
1) продукты сгорания должны быть газообразными. Это позволяет гибко управлять процессом и использовать тепло, полученное при сгорании топлива за пределами топки;
2) продукты сгорания должны быть безвредными для обслуживающего персонала и аппаратуры, а также для животного и растительного мира при выбрасывании продуктов сгорания в окружающую среду;
3) в природе должны быть достаточно большие запасы таких веществ, чтобы обеспечивать потребность человечества на многие годы.
Этим требованиям удовлетворяют лишь два химических элемента: углерод (С) и водород (Н), а также их соединения, которые имеют органическое происхождение и являются основой любого топлива. Такие вещества как алюминий, дающий высокий тепловой эффект при соединении с кислородом, сера, которая выделяет много тепла при обжиге сернистых руд, примеси чугуна (кремний и фосфор), которые являются источником тепла в конверторном процессе получения металла, не могут быть причислены к топливу. Основным показателем качества топлива является тепловой эффект химической реакции соединения горючих компонентов (элементов) топлива с кислородом.
Рекомендуемые материалы
В мировом энергетическом балансе на долю топлива, как источника тепловой энергии приходится приблизительно 80%. В связи с вышесказанным в данном курсе мы будем изучать основы теории горения топлива.
Классификация топлива.
Топливо в его естественном виде не всегда может удовлетворять требованиям, предъявляемым различными отраслями техники, а потому часто естественное топливо подвергают предварительной обработке, в результате чего появляются различные искусственные виды топлива. Для обобщения материала при изучении вопроса о топливе создана общая классификация топлива, в основу которой положено агрегатное состояние и происхождение топлива.
Таблица 1.1-Общая классификация топлива
| Агрегатное | Происхождение | |
| состояние | Естественное | Искусственное |
| Твердое | Дрова, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит, горючие сланцы | Древесный уголь, кокс, брикеты, термоантрацит, угольная пыль и др. |
| Жидкое | Нефть | Бензин, керосин, мазут, смола и др. жидкие продукты переработки нефти и твердого топлива. Масла, спирты |
| Газообразное | Естественный газ (природный, попутный) | Коксовый, доменный, генераторный, водяной, светильный, газ подземной газификации углей и сланцев |
Бесплатная лекция: "14 Болезни печени, желчного пузыря и поджелудочной железы" также доступна.
Кроме того, топливо классифицируют: по теплоте сгорания (калорийности); по калориметрической температуре, а также по количеству золы в твердом и жидком топливе и количеству балласта в газообразном.
При оценке качества твердого топлива по зольности важно не только знать количество золы, но и температура ее плавления. По температуре плавления золу делят на 4 группы:
легкоплавкая (tпл<1150oC);
среднеплавкая (tпл=1150¸1350oC);
тугоплавкая (tпл=1350¸1500oC);
огнеупорная (tпл>1500oC).
