Главная » 2009 » Август » 10 » Теплота сгорания и приведенные характеристики топлива
21:51
Теплота сгорания и приведенные характеристики топлива
Теплота сгорания и приведенные характеристики топлива
Удельной теплотой сгорания называют количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании единицы количества топлива. Полным считают такое сгорание, при котором все горючие вещества топлива вступают в реакцию с кислородом и сгорают с образованием оксидов (С02, 02, Н20). Удельную теплоту сгорания твердого и жидкого топлива относят к 1 кг, газообразнсго к 1 м3 сухого газа при нормальных условиях (0 °С, 0,1013 МПа). Единицами измерения удельной теплоты сгорания являются кДж/кг (МДж/кг) или кДж/м3 (МДж/м3). Теплота сгорания, так же как и состав, может относиться к рабочей, сухой, сухой беззольной и органической массам топлива. Для обозначения удельной теплоты сгорания той или иной массы топлива пользуются индексами, которые ставят вверху: <2Р, <2С, (Зг, <2°.
Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшей удельной теплотой сгорания <2Вназывают максимальное количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы количества топлива с учетом теплоты конденсации водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания.
Наиболее точно высшая теплота сгорания определяется опытным путем в калориметрах. В калориметре отмеренное количество аналитической пробы топлива сжигают в толстостенном сосуде (калориметрической бомбе) в кислороде под давлением 2—2,5 МПа. Количество теплоты, выделяемое при сжигании, определяют по повышению температуры воды, в которую помещена калориметрическая бомба, и частей калориметра с учетом их водяного эквивалента. Так как температура воды в калориметре близка к температуре воздуха в
......... | (22—25°С), то водяной пар, образующийся
при сжигании топлива, практически полностью
•м......... |1\|'Ю1 и теплота его конденсации включается
|\ сгорания. Следовательно, тепловой эффект, Iпли с помощью калориметра, соответствует выс- ........ 'Юте сгорания.
ипромышленныхустановках уходящие газы (из щиномических соображении) не охлаждают до мриконденсации водяного пара, содержащегося ><|\ сгорания, и теплота его конденсации не нсип.Поэтому в практике за основной показа-иримсниюттеплоту сгорания без теплоты конден-
...... итого пара. Такую теплоту сгорания называ-
'н....... 'II {(}„). Низшая теплота сгорания меньше выс-
^^Вк,п ~~ масса водяного пара в продуктах сгорания,
i к единице количества сжигаемого топлива,
I (IIм"); Ки— удельная теплота конденсации водя-II кДж/кг.
| водяного пара в продуктах сгорания 1 кг ра-• ■ " и мисси твердого топлива слагается из влаги топ-II 1 100 н водяного пара, полученного при горении 1н пнмина 9Н/100. Последняя величина соответ-I"и.нии горения водорода
Н, + 0,5О2 = Н20,
шлепни которой массовое количество полу-
1Нпара в 9 раз больше количества израс-
що водорода. Удельную теплоту конденсации
Мрас учетом теплоты охлаждения конденсата
Н| ршшмают равной 2500 кДж/кг. Подставив
.... и' ш.сииия <7„.„и Япв формулу (9), получим
- др - 25 (И?р + 9НР). (10)
По известной теплоте сгорания горючей массы <?Ц низшую теплоту сгорания рабочей массы твердого того
лива <2н (в кДж/кг или кДж/м3) можно определить пО формуле
<# - <&10°~|го~Л" ~ 25Г>><!1 |
где — низшая теплота сгорания горючей массы топлива, кДж/кг.
Низшую удельную теплоту сгорания твердого и жидкого топлива <3н (в кДж/кг) также можно рассчитывать по формуле Менделеева:
($=»339СР+ Ю30НР— 109 (Ор — 5Р) — 251ГР. (12)
Формула Менделеева позволяет достаточно точно вычислить удельную теплоту сгорания для твердых и жидких топлив, кроме торфа и горючих сланцев.
Удельную теплоту сгорания сухого газового топлива (в кДж/м3) определяют, суммируя теплоту сгорания отдельных горючих газов, входящих в состав газового топлива, по формуле смещения
где СО, Н2, Н25, СН4, С2Нв...— содержание соответствующего горючего газа в газовой смеси, объемная доля, %; <2со, <2н,- Сн,5, •••—удельная теплота сгорания каждого элементарного газа, входящего в состав топлива, кДж/м3 (см. табл. 5.2, прил. 5).
Зола, влага и сера топлива оказывают существенное влияние на процесс горения твердого и жидкого топлива. От их количества зависят температура горения, шлакование топки, экономичность топливоиспользования, коррозия оборудования и др. Однако для оценки влияния золы, влаги и серы на работу установки существенное значение имеет не действительное их содержание в единице массы топлива (Лр, и7", 5л), а главным образом их количество, которое приходится вводить с топливом на единицу удельной теплоты его сгорания, например на 1 МДж. Такие характеристики топлива, т. е. характеристики, отнесенные к 1 МДж низшей теплоты сгора| м.1ч],|, называются приведенными харак-чи11|Ч1модемная влажность №п, зольность А" п. '>" (и % • кг/МДж) определяются по форму-