Одной из основных технических характе­ристик топлива является его удельная тепло­та сгорания — количество тепла, выделяю­щееся при полном сгорании единицы массы твердого или жидкого топлива или единицы объема газообразного топлива.

Знание теплоты сгорания требуется на всех стадиях проектирования, эксплуатации и исследования основного и вспомогательного оборудования тепловых электрических стан­ций и других огневых устройств различного назначения, работающих на органическом топливе.

Различают высшую и низшую удельную теплоіу сгорания: в первой не учитывается

Тепло, затрачиваемое на подогрев и испарение влаги топлива и влаги, образующейся в ре­зультате сгорания водорода топлива; во вто­рой — эти затраты тепла учитываются.

В процессе горения топлива вода, обра­зующаяся при сгорании водорода топлива, и влага топлива переходят в парообразное со­стояние и обычно в таком виде выбрасывают­ся из энергоустановок. Для защиты поверхно­стей нагрева и оборудования от низкотемпе­ратурной коррозии температура продуктов сгорания по всему газовому тракту должна оставаться выше температуры конденсации содержащихся в продуктах сгорания водяных паров (точки росы). Таким образом, энергоус­тановки (котлы, камеры сгорания ГТУ) ис­пользуют низшую теплоту сгорания топлива. Вследствие этого тепловые расчеты энергоус­тановок [6, 7] производят по низшей удельной теплоте сгорания топлива.

В общем виде теплоту сгорания низшую Q;, кДж/кг, находят вычитанием из теплоты

Сгорания высшей Qs, кДж/кг, теплоты паро­образования воды, содержащейся в топливе и образующейся при сгорании водорода топли­ва:

Qi ~QS~ 24Al(jV + 8,94Н), (3.1)

Где 24,42 — теплота парообразования при температуре 25 °С из расчета на 1 % выде­лившейся воды, кДж/кг; 8,94 — коэффициент пересчета массовой доли водорода на воду; W9 Н — содержание влаги и водорода в топливе, соответственно, %.

В формуле (3.1) верхние индексы опуще­ны так как теплоту сгорания можно опреде­лять для любого состояния топлива (напри­мер, подсушенного).

Для твердого и жидкого топлива форму­лы, связывающие низшую теплоту сгорания Qi с высшей Qs, для рабочего, сухого и сухо-

Го беззольного состояний имеют вид, кДж/кг:

Qi =Qsr -24,42(^/ +8,94НГ), Qi = Q* — 220Н*,

Qdaf _ Qdaf __ 22QHdqf.

При изменении составляющих балласта (влажности и зольности) рабочего топлива

Mo-WZ-4

Низшую теплоту сгорания Q, кДж/кг, из ис­ходного (индекс 1) в новое (индекс 2) состоя­ние пересчитывают по формуле

Qk=(Qn+ МАЩі)

100 — Wt[

-24,42W[2. (3.5)

В формуле (3.5) составляющие топлива (влажность W[ и зольность Аг) выражены в

Процентах от массы.

Для пересчета низшей удельной теплоты

Сгорания из одного состояния в другое ис­пользуют коэффициенты, формулы для расче­та которых приведены в табл. 3.1.

Для классификации топлив используют условную величину — высшую теплоту сго­рания на влажное сухое состояние Qcf,

(3-6)

КДж/кг, которую можно подсчитать по фор­муле

Q7 =0

100

Где Qs "J —- высшая теплота сгорания на сухое

TOC o "1-3" h z беззольное состояние, кДж/кг; мак­

Симальная влагоемкость беззольного топли­ва, %, вычисляют по формуле

Waf = W 100 — п п

"max "max jQQ_^ry ‘ К*-‘)

где Wmax — максимальная влагоемкость рабо­чего топлива, %, определяют по формуле (4.2); (Аг)г— зольность рабочего топлива с

Учетом максимальной влагоемкости, %, вы­числяют по формуле

<А )- А

(3.8)

(Г 100-Ж,

max

(3.2) (3-3) (3-4)

M-wtr
Где Ar, W[— соответственно зольность и

Влажность рабочего топлива, %, принимают по табл. ПЛ.

Удельную теплоту сгорания любого вида топлива определяют опытным путем в кало­риметрических установках (методом сжига­ния порции топлива в калориметрической бомбе).

Существуют также различные методы расчета удельной теплоты сгорания по соста­ву топлива. Однако расчетные методы опре­деления удельной теплоты сгорания для твер­дого и жидкого топлива рекомендуется ис­пользовать только для оценочных расчетов. Для газообразного топлива, если его состав определен с достаточной точностью, в этом случае расчетные методы дают приемлемый результат.

Таблица 3.1

Формулы коэффициентов для пересчета низшей удельной теплоты сгорания из одного состояния в другое (твердое и жидкое топливо)