ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ОТ СОСТАВА ТОПЛИВА

Теплота сгорания, или теплотворная способность (теплотворность), топлива Q — это количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 моля (ккал/моль), 1 кг (ккал/кг) или 1 м3 топлива (ккал/м3),

Значение объемной теплоты сгорания применяют обычно при расче­тах, связанных с использованием газообразного топлива. При этом раз­личают теплоту сгорания 1 м3 газа при нормальных условиях, т. е. при температуре газа 0°С и давлении 1 кгс/см2, и при стандартных усло­виях — при температуре 20 °С и давлении 760 мм рт. ст.:

О

Vct— 293 "норм-

В данной книге асе расчеты теплоты сгорания газообразного топли­ва даны для 1 м3 в нормальных условиях.

Для нормальных условий подсчитаны также объемы продуктов сго­рания всех видов топлива.

При анализе топлива и в теплотехнических расчетах приходится иметь дело с высшей и низшей теплотой сгорания.

Высшая теплота сгорания топлива QB, как уже было сказано, пред­ставляет собой количество тепла, выделяющееся при полном сгорании единицы топлива с образованием СОг, НгО в жидком состоянии и SO2. К высшей теплоте сгорания близка теплота сгорания, определяемая при сжигании топлива в калориметрической бомбе в атмосфере кислоро­да <2б. Незначительное отличие теплоты сгорания в бомбе от высшей теплоты сгорания QB обусловлено тем, что при сжигании в атмосфере кислорода топливо окисляется более глубоко, чем при его сгорании на воздухе. Так, например, сера топлива сгорает в калориметрической бомбе не до SO2, а до S03, и при сжигании топлива в бомбе образуют­ся серная и азотная кислоты.

Низшая теплота сгорания топлива QH, как уже было сказано выше, представляет собой количество тепла, выделяющееся при полном сго­рании единицы топлива с образованием С02, НгО в парообразном со­стоянии и SO2. Кроме того, при подсчете низшей теплоты сгорания учи­тывается расход тепла на испарение влаги топлива.

Следовательно, низшая теплота сгорания отличается от высшей рас­ходом тепла на испарение влаги, содержащейся в топливе Wр и обра-

25

Зующейся при сгорании водорода, содержащегося в топливе

(И7О6Р=9Н).

При подсчете разницы между высшей и низшей теплотой сгорания учитывается расход тепла на конденсацию водяного пара и на охлаж­дение образующегося конденсата до О °С. Это различие составляет око­ло 600 ккал на 1 кг влаги, т. е. 6 ккал на каждый процент влаги, со­держащейся в топливе или образующейся при сгорании водорода, вхо­дящего в сосіав горючего.

Значения высшей и низшей теплоты сгорания различных видов топ — лив приведены в табл. 18.

У топлива с малым содержанием водорода и влаги различие меж­ду высшей и низшей теплотой сгорания невелико, например у антраци­та и кокса — всего около 2%. Однако у топлива с высоким содержа­нием водорода и влаги это различие становится весьма существенным. Так, у природного газа, состоящего в основном из СН4 и содержащего 25% (по імаосе) Н, высшая теплота сгорания превышает низшую на 11%.

Высшая теплота сгорания горючей массы дров, торфа и бурых уг­лей, содержащей около 6% Н, превышает низшую теплоту сгорания на 4—5%. Гораздо больше различие между высшей и низшей теплотой сгорания рабочей массы этих весьма влажных Ч^идов топлива. Оно со­ставляет около 20%.

При оценке эффективности использования указанных видов топлива существенное значение имеет то, какая теплота сгорания принята в расчет, — высшая или низшая.

В СССР и в большинстве зарубежных стран теплотехнические рас­четы выполняют обычно на основе низшей теплоты сгорания топлива, поскольку температура уходящих газов, отводимых из топливоисполь — зующих установок, превышает 100 °С, и, следовательно, конденсации водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания, не происходит.

В Великобритании и США аналогичные расчеты выполняют обычно на основе высшей теплоты сгорания топлива. Поэтому при сопоставле­нии данных испытаний котлов и печей, выполненных на основе низшей и высшей теплоты сгорания, необходимо производить соответствующий пересчет Qн и QB по формуле

Q„=QB—6(Г + 9Н) ккал/кг. (II.2)

В теплотехнических расчетах целесообразно применять оба значе­ния теплоты сгорания. Так, для оценки эффективности использования природного газа в котельных, оборудованных контактными экономай­зерами, при температуре уходящих газов порядка 30—40 °С следует брать высшую теплоту сгорания, а расчет в условиях, когда конден­сация водяного пара не происходит, удобнее выполнять, исходя из низ­шей теплоты сгорания.

Теплота сгорания топлива определяется составом горючей массы и содержанием балласта в рабочей массе топлива.

Теплота сгорания горючих элементов топлива существенно различ­на (у водорода примерно в 4 раза больше, чем у углерода, и в 10 раз больше, чем у серы).

Теплота сгорания 1 кг бензина, кеоосина, мазута, т. е. жидкого топ­лива с высоким содержанием водорода, значительно превышает тепло­ту сгорания горючей массы кокса, антрацита и других видов твердого — топлива с высоким содержанием углерода и весьма малым содержа­нием водорода. Теплота сгорания горючей массы топлива обусловли­вается ее элементарным составом и химическим составом входящих в нее соединений.

Высшая теплота сгорания атомарного водорода, генерируемого » специальных установках, составляет около 85 500 ккал/кг-атом, а выс-

Значение высшей и низшей теплоты сгорания некоторых видов топлива

Топлиео

Содержа­ние в горючей

Массе Нгі

%

Содержание, %

Теплота сгорания, ккал/кг

Qb/Qh,

%

Глаги w Р

Золы

ЛР

Высшая (<?в)

Низшая (<?и)

Водород

100

0

0

3 050*

2 580*

118

Природный газ

25

0

0

9 500*

8 500*

111

•Сжиженный газ

18

0

0

24 000*

22000*

109

Бензин

15

0

0

11 300

10 500

108

Керосин

14

0

0

11 050

10 300

107

Мазут

11

3

0

10 300

9700

106

Дрова

Горючая масса

6

0

0

4 820

4 500

107

Рабочая масса

6

40

0,6

2 870

2 440

117

Торф

Горючая масса

6

0

5 560

5 240

106

Кусковой

6

40

7

2 970

‘ 2 560

116

Фрезерный

6

50

6

2 470

2030

121

Бурый уголь

Челябинский

Горючая масса

5,2

0

0

7 000

6 720

104

Рабочая масса

5,2

17

25

4 030

3 770

107

Подмосковный

Горючая масса

5,0

0

0

6 500

6 240

104

Рабочая масса

5,0

33

23

2 830

2 510

113

Александрийский

Горючая масса

6,0

0

0

6 620

6 300

105

Рабочая масса

6,0

53

14

1 970

1 650

120

Каменный уголь

Длнннопламенны й

Горючая масса

5,5

0

0

7 600

7 300

104

Рабочая масса

5,5

13

20

5 120

4 840

106

Тощнй

Горючая масса

4,2

0

0

8 500

8 260

103

Рабочая масса

4,2

5

15

6 760

6 550

104

Антрацит АС

Горючая масса

1,8

0

0

8 070

7 970

101

Рабочая масса

1,8

5

13

6 600

6 500

102

Углерод

0

0

0

8 100

8 100

100

• Теплота сгорания газообразного топлива приведена в ккал/м®.

27

Шая теплота сгорания молекулярного водорода, содержащегося в газо­образом топливе, — всего лишь 68 000 ккал/моль. Различие в теплотах сгорания (2-85 500—68 000), составляющее около 103 000 ккал/моль, обусловлено расходом энергии на разрыв связей между атомами во­дорода.

Естественно, что различие в количестве тепла, выделяющегося при сгорании-водорода, входящего в состав горючей массы различных ви­дов топлива, несравненно меньше различия между теплотами сгорания атомарного и молекулярного водорода, однако оно все же имеет место.

Существенное влияние на теплоту сгорания топлива оказывает также характер связей между атомами углерода в молекуле.

В состав различных видов топлива входят углеводороды различных гомологических рядов. Влияние характера химических связей между атомами на теплоту сгорания горючей массы топлива видно из рас­смотрения состава и теплоты сгорания углеводородного топлива.

1.Алканы (парафиновые углеводороды) —насыщенные углеводо­роды алифатического строения. Общая формула алканов СпНгп+2, или СНз— (СНг) п-2—СНз.

Наиболее легкий углеводород метан СН4 входит в. состав ‘боль­шинства технических газов и является основным компонентом природ­ных газов: ставропольского, шебелинского, тюменского, оренбургского и др. Этан СгНв содержится в нефтяных и природных газах, а также в газах, получаемых сухой перегонкой твердого топлива. Из пропана СзН8 и бутана С4Н10 состоят в основном сжиженные газы.

Алканы с большим молекулярным весом входят в состав различных видов жидкого топлива. В молекулах насыщенных углеводородов име­ются следующие связи между атомами: С—Н и С—С. Например, струк­турная формула нормального гексана C6Hi4 имеет вид

Н н н н н н

I И II I н—с—с—с—с—с—с—н.

I I I I I I н н н н н н

В молекуле гексана 5 связей С—С и 14 связей С—Н.

2. Цикланы — насыщенные углеводороды циклического ‘строения. Общая формула цикланов СпН2п.

Цикланы содержатся в жидком топливе. Связи между атомами в молекулах циклических углеводородов: С—Н и С—С; например, у цик­логексане (СеНіг) Н Н / Н. .сх/н

С

СН

Н’ н

С

/ н н

Н/ / Н

6 связей С—С и 12 связей С—Н.

3. Алкены — непредельные моноолефиновые углеводороды. Общая формула СпНгп.

Наиболее легкий углеводород этого гомологического ряда — этилен (этен) содержится в коксовом и полукоксовом газах, в значительных количествах входит он в нефтезаводские газы.

Связи между атомами: С—Н, С—С и одна двойная (олефиновая) связь между двумя атомами углерода С = С; например, у нормального гексена С6Н12 (гексен-1)

Н н н н н

I I I I I с=с—с—с—с—с—н

I I I I I I

Н н н н н н

Одна двойная связь С = С, четыре одинарные связи С—С и двенадцать связей С—Н.

4.Ароматические углеводороды — ненасыщенные углево­дороды циклического строения. Общая формула ароматических углево­дородов СпНгп-6- Связи между атомами: С—Н, С—С и двойные С = С; например, бензол С6Нв имеет строение

Н

T

Н—с/ч. с-н

Н— CL^c—н

I

Н

5.Алкины — непредельные углеводороды алифатического строения с тройной связью С = С. Общая формула алкинов СпН2п-2. Наиболь­шее значение из углеводородов этого класса имеет ацетилен НС = СН. Связи между атомами у алкинов: Н—С, С—С и С=С.

На теплоту сгорания и жаропроизводительность углеводородов сильно влияет энергия разрыва связей между атомами в молекуле. Тепло? а разрыва связи Н—Н с образованием атомарного водорода со­ставляет около 103 тыс. ккал/моль.

В табл. 19 приведены данные о теплотах разрыва связей в углево­дородах по Я. К. Сыркину и М. Е. Дяткиной Г161 и по Л. Паулин — ГУ [17].

Таблица 19

Теплота разрыва связей

Связь между атомами

Теплота разрыва (тыс. ккал/моль) по данным

II Ппяяь MPJKRV

Теплота разрыва (тыс ккал/моль) по данным

[16]

II атомами

[17]

[161

[171

С—н

С-с

85,56 62,77

87,3 С=С 58,6 С=С

101,15 128,15

100,0 123,0

Чтобы выяснить влияние характера связей между атомами углерода в молекуле углеводородов на теплоту их сгорания, целесообразно ис­пользовать не абсолютные значения энергии связей между атомами, а различия в запасе энергии, обусловленные разным характером связей: между атомами в молекуле.

При сопоставлении теплот разрыва связей между атомами углерода в молекуле углеводородов легко увидеть, что разрыв одной двойной связи требует значительно меньшего расхода энергии, чем разрыв двух одинарных связей. Еще меньше расход энергии на разрыв одной трой­ной связи по сравнению с расходом энергии на разрыв трех одинарных связей. Чтобы установить влияние различия в теплотах разрыва двой­ной и одинарной связей между атомами углерода на теплоту сгорания

29-
углеводородов, сопоставим два углеводорода различного строения: этилен Н2С=СН2 и циклогексан CeHi2. В обоих углеводородах на один атом углерода приходится по два атома водорода. Однако у непре­дельного углеводорода этилена между атомами углерода двойная связь, а у предельного циклического углеводорода циклогексана между ато­мами углерода одинарные связи.

Для удобства подсчета сопоставим три моля этилена (3-С2Н4) с одним молем циклогексана (CeHi2), так как в этом случае при разрыве связей между атомами образуется одинаковое число грамм-атомов уг­лерода и водорода.

Энергия, необходимая для разрыва связей между атомами в трех молях этилена С2Н4, меньше энергии, требуемой на разрыв связей в одном моле циклогексана СвН12. В самом деле, в обоих случаях необ­ходимо разорвать по 12 связей С—Н между атомами углерода и водо­рода и дополнительно к этому в первом случае — три двойные связи С = С, а во втором случае — шесть одинарных связей С—С, что влечет большой расход энергии.

Поскольку число грамм-атомов углерода и водорода, получаемых при разрыве связей в трех молях этилена и одном моле циклогексана, одинаково, теплота сгорания трех молей этилена должна быть выше теплоты сгорания одного моля циклогексана на число килокалорий, со­ответствующее разности в теплотах разрыва связей между атомами в одном моле циклогексана и трех молях этилена.

Низшая теплота сгорания трех молей этилена равна 316-3 = =948 тыс. ккал, а одного моля циклогексана 882 тыс. ккал.

-8,5%.

Д Q =

-17,8-100 209,6

Следовательно, теплота сгорания метана на 8,5% ниже теплоты сгорания образую­щихся из него углерода и водорода.

Этан С2Н6. Низшая теплота сгорания 341,4 тыс. ккал/моль. Теплосодержание экви­валентных 1 моль этана 2 кг-атом углерода и 3 кмоль водорода равно 2-94 + 3-57,8=361,4 тыс. ккал.

Следовательно, теплота образования из этана графита и водорода равна 341,4—361,4=—20 тыс. ккал/моль.

Теплоту образования углеводородов из графита и молекулярного водорода можно подсчитать по формуле

ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ОТ СОСТАВА ТОПЛИВА

(II.3)

Где Qc„Hm — низшая теплота сгорания углеводорода, ккал/моль; Qc — теплота сгорания углерода в виде графита, ккал/кг-атом; п — число атомов углерода в молекуле углеводорода; Qh2 — низшая теплота сго­рания молекулярного водорода, ккал/моль; т — число атомов водорода в молекуле углеводорода.

В табл. 20 указаны теплоты образования графита и молекулярного газообразного водорода из некоторых углеводородов и приведены отно­шения теплот образования к теплотам сгорания соответствующих коли­честв углерода и молекулярного водорода.

Рассмотрим несколько примеров, иллюстрирующих справедливость приведенных выше положений.

Метан СН4. Низшая теплота сгорания 191,8 тыс. ккал/моль. Теплосодержание 1 кг-атом углерода и 2 кмоль водорода, эквивалентных 1 кмоль метана, равно 94 + 2-57,8=209,6 тыс. ккал. Отсюда теплота образования из метана графита и моле­кулярного водорода равна 191,8—209,6=—17,8 тыс. ккал/моль.

Отношение теплоты образования углерода и водорода из метаиа к сумме теплот сгорания углерода и водорода, образующихся из метана, равно

Таблица 20

Теплота сгорания углеводородов и эквивалентных им количеств углерода и водорода

Углеводороды

Формула углеродо — Рода

Низшая теп­лота сгорания

^угл> тыс. ккал/моль

«С+Н,-

Тыс. ккал/моль

®угл 2«с+Нг, тыс. ккал/моль

«угл-2(?с+н2, sqc+h2 х

Х100%

Алканы

СпН2ги 2

Метай

Сн4

191,8

209,6

—17,8

—8,5

Этан

CjHe

341,4

361,4

—20,0

—5,5

Пропан

С3Н8

488,7

513,2

—24,5

—4,8

Бутан

С4Н10

635,3

665,0

—29,7

-4,5

Пентан

С5н12

782,2 .

816,8

—34,6

—4,25

Циклоны.

С„н2„

Циклопентан

С6Н10

741,1

759

—17,9

—2,36

Метилциклопентан

С6Н12

885,9

910

—24,1

—2,65

Этилциклопентан

C7HU

1032,9

1060

-27,1

—2,56

Пропнлциклопентан

1179,7

1215

—35,3

-2,9

Циклогексан

Свн12

882,0

910

—28,0

-3,08

Метилциклогексан

С, нм

1026,3

1060

—33,7

—3,16

Этилциклогексаи

С8н1в

1174,1

1215

—40,9

—3,37

Пропилциклогексан

QHU

1320,8

1368

—47,2

—3,45

Алкены

QlH2n

Этен (этилен)

Сгн4

316,3

303,6

+ 12.7

+4,2

Пропен

C2He

460,6

455,4

+5,2

+1,14

Бутен

С4Н8

607,8

607,2

+0,6

+0,1

Пентен

QH10

754,4

759,0

-4,6

—0,60

Ароматические

Бензол

Q. H,

— 759,6

737,4

+22,2

+3,0

Алкины

Ацетилен

С2Н2

300,0

245,8

+54,2

+22,0

Метилацетилен

CSH4

442,1

397,6

+44,5

+11,8

Этнлацетилен

С4Нв

589,3

549,4

+39,9

+ 7,3

Пентин

QH8

736,0

701,2

+34,8

+5,0

* Сумма теплот сгорания эквивалентного углеводороду количества углерода и водорода.

Отношение теплоты образования из этана углерода и водорода к сумме теплоты сгорания, образующейся из этана углерода и водорода, равно 20-100

АС>=-ЗбМ~ = -5’5%-

Пропан СзН8. Низшая’теплота сгорания пропана 488,7 тыс. ккал/ моль. Суміма теп­лот сгорания эквивалентных пропану количеств углерода и водорода равна

3-94+4-57,8=513,2 тыс. ккал/моль.

Теплота образования из пропана графита и водорода

488,7—513,2=—24,5 тыс. ккал/моль.

Отношение теплоты ‘образования из пропана углерода и водорода к сумме теплот сгорания образующихся углерода и водорода равно.-24,5-ЮО

Л<2=——— 513^— =-4,8%.

31

Этилен (этен) СаН4. Низшая теплота сгорания этилена 316,3 тыс. ккал/моль. Сумма теплоты сгорания эквивалентных одному молю этилена 2 кг-атом углерода и 2 кмоль водорода равна 303,6 тыс. ккал/моль.

Теплота образования из этилена графита и водорода равда

316,3—303,6=12,7 тыс. ккал/моль.

Следовательно, отношение теплоты образования углерода и водорода из этилена к сумме теплот сгорания, образующихся из этилена углерода и водорода, равно 12,7-100

А<?= 303,6 = 4-2%-

Пропилен (пропен) С3Нб. Низшая теплота сгорания пропилена 460,6 тыс. ккал/моль Сумма теплот сгорания эквивалентных 1 молю пропилена 3 кг-атом углерода и 3 кмоль водорода равна 455,4 тыс. ккал/моль.

Теплота образования из пропилена графита и водорода равна

460,6—455,4 = 5,2 тыс. ккал/моль,

Отношение теплоты образования из пропилена углерода и водорода к сумме их теплот сгорания равно

5,2-100

Теплота разложения на углерод и молекулярный водород у первых членов соответствующих гомологических рядов непредельных углеводо­родов положительная (реакция экзотермическая), а с увеличением мо­лекулярной массы теплота разложения уменьшается и становится ве­личиной отрицательной. Следовательно, среди непредельных углеводо­родов должно быть вещество определенного молекулярного веса, тепло­та разложения которого на углерод и водород мала.

В ряду непредельных углеводородов с одной двойной связью — алке — нов таким углеродом является бутилен

СН2 =СН—СН2—СНЯ.

Теплота разложения 1 кмоль бутилена на углерод и молекулярный водород равна всего ~600 ккал, что составляет около 0,1% суммы теплот сгорания, образующихся при разложении бутилена углерода и водорода.

В соответствии с изложенным теплоту сгорания углеводородов и других органических веществ точнее определять по их групповому компонентному составу. Однако фиксировать теплоту сгорания горю­чего на основе его группового компонентного состава практически воз­можно только для газообразного топлива.

Определение группового состава жидкого и особенно твердого топ­лива столь трудно, что приходится ограничиваться определением лишь элементарного состава топлива и подсчитывать теплоту сгорания по данным элементарного анализа горючей массы топлива и содержанию в рабочей массе топлива балласта. Помимо углерода, водорода и серы, в состав горючей массы топлива входят азот и кислород.

Каждый процент азота, содержащийся в горючей массе топлива, снижает ее теплоту сгорания на 1%. Содержание азота в горючей мас­се жидкого топлива составляет обычно десятые доли процента, в твер­дом топливе 1—2%. Поэтому присутствие азота в горючей массе жид­кого и. твердого топлива сравнительно мало сказывается на его теплоте сгорания.

В газообразном топливе, в отличие от жидкого и твердого, азот не входит в состав компонентов горючей массы, а содержится в виде мо­лекулярного азота N2 и является балластирующим компонентом. Содер­жание азота в некоторых видах газообразного топлива очень велико и сильно влияет на его теплоту сгорания.

Зависимость теплоты сгорания и жаропроизводительности горючей массы твердого топлива от содержания в ней кислорода1

Топливо

Состав горючей массы, %

Выход летучих веществ Vr — %

Низшая теплота сгорания, Q£

Ж аропроизво — дительиость

Нг

Сг

Sr

Ог

Nr

Ккал/кг

%

‘шах, "С

%

Дрова

6,1

51,0

0

42,3

0,6

85

4510

100

1980

100

Торф

6,0

57,8

0,3

33,4

2,5

70

5240

116

2050

103

Бурый уголь

Александрий­

6,1

69,5

4,5

19,0

0,9

61

6710

149

2090

105

Ский

Тавричанский

5,9

73,0

0,7

18,2

2,2

47

6850

151

2100

106

Каменный уголь

Длиннопламен-

6,0

77,5

0,7

14,2

1,6

47

7360

163

2120

107

Ный сахалинский

(шахта Южно-

Сахалинская)

Газовый

6,0

80,0

0,7

12,1

1.2

42

7650

169

2130

108

Жирный саха­

5,9

86,0

0,5

5,9

1,7

35

8320

184

2130

108

Линский (шахта

Макарьевская)

І

‘ Сопоставлена горючая иасса различных видов топлива с близким содержанием водорода (6,0± ±0,1%) и с различным содержанием кислорода (от 6 до 42%).

Как уже было сказано выше, каждый процент химически связан­ного кислорода, содержащегося в горючей массе, снижает теплоту ее сгорания на 26 ккал/кг.

Таким образом, повышение на 1% содержания кислорода в горючей массе твердого топлива, например каменных углей с теплотой сгора­ния около 8000 ккал/кг, снижает теплоту сгорания горючей массы топ­лива на 1% в результате уменьшения содержания углерода и водорода и на (26-100) -.8000=0,32% вследствие частичного окисления горючей массы топлива, а всего примерно на 1,3%. Следовательно, изменение содержания кислорода в горючей массе топлива сильно отражается на его теплоте сгорания.

Теплоты сгорания горючей массы твердого топлива с содержанием около 6% водорода, сравнительно малым содержанием серы и различ­ным содержанием кислорода и углерода приведены в табл. 21.

Приведенные в таблице данные показывают, что теплота сгорания горючей массы жирного каменного угля на 80% превышает теплоту сго­рания горючей массы древесины благодаря меньшему содержанию кис­лорода и соответственно большему содержанию углерода.

Балласт в топливе резко снижает его теплоту сгорания прежде всего вследствие соответствующего снижения содержания горючей мас­сы. Кроме того, часть тепла тратится на испарение влаги, а при значи­тельном содержании минеральной массы топлива — также на ее раз­ложение при высокой температуре в топках. Соответственно снижается доля полезно используемого тепла.

В каменных углях с теплотой сгорания около 6000 ккал/кг увеличе­ние содержания влаги на 1% снижает низшую теплоту сгорания на 66 ккал/кг, в том числе на 60 ккал/кг в результате увеличения содер­жания балласта в топливе и на 6 ккал/кг вследствие расхода тепла на испарение влаги.

2 Б М Рарич 33

Таким образом, дополнительный расход тепла на испарение влаги составляет лишь Vio от снижения теплоты сгорания ввиду уменьшения содержания горючей массы в топливе. Для мазута с теплотой сгорания более 9000 ккал/кг доля дополнительного расхода тепла на испарение влаги еще меньше (табл. 22).

Таблица 22

Изменение низшей теплоты сгорания топлива при увеличении содержания влаги на 1%

Топливо

Содержание влагн, %

Низшая теплота сгорания QH, ккал/кг

Снижение QH (ккал ‘кг) на каждый % влагн вследствие увеличения балласта

О

VHC п „,

Q* ‘ /о чбал

Дрова

Горючая масса

0

4500

45

13

Рабочая масса

40

2400

24

25

Торф

Горючая масса

0

5200

52

11

Фрезерный

50

2000

20

30

Уголь каменный

10

6000

60

10

Мазут

2

9500

95

6

У топлива с постоянным составом горючей массы и незначительной зольностью теплота сгорания однозначно определяется содержанием влаги. Поэтому для таких видов топлива, как дрова, низшую теплоту сгорания рабочей массы QS можно определять в зависимости от содер­жания влаги по формуле

Qjj (100 — WV) — 600WP

QЈ=—————— jqq————— ккал/кг,

Где QЈ — низшая теплота сгорания сухого топлива (мало меняющаяся величина, берется по справочным таблицам), ккал/кг; — содержа­ние івл^ги, определяется при анализе рабочего топлива, % по массе).

При переменной зольности топлива низшую теплоту сгорания рабо­чей массы подсчитывают по теплоте сгорания горючей массы по формуле

. [100 — (ЛР — f WP)] _ 600WP

Qk=———————- jqq—————— ккал/кг,

Где Qh — низшая теплота сгорания горючей массы, ккал/кг; Лр — золь­ность топлива, %’. — влажность топлива, % •

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.


gazogenerator.com