Основные виды топлива

        Здравствуйте! Энергетическим топливом называются горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения в промышленных целях тепловой энергии. Основными его видами являются органические топлива: торф, горючие сланцы, угли, природный газ, продукты переработки нефти. По способу получения топлива делятся на природные и искусственные. К природным относятся натуральные топлива, а именно: уголь, сланцы, торф, нефть, природные газы. К искусственным относят — кокс, древесный уголь, мазут, бензин, керосин, соляровое масло, доменный газ, коксовый газ и др.

     Твердые ископаемые топлива отличаются друг от друга по степени химических превращений, происшедших с растительной массой в недрах земли. Степень разложения топлива зависит в основном от возраста топлива, а также от условий его формирования. С увеличением степени разложения топлива возрастает содержание углерода. Конечной стадией превращения каменных углей являются антрациты, у которых содержание углерода доходит до 94%, а выход летучих в среднем равен 4%.

      Различают три стадии превращения твердого топлива: торфяную, буроугольную и каменноугольную. Торф является начальной стадией разложения топлива. При дальнейших превращениях образуется бурый уголь, имеющий большую плотность и меньшие влажность и выход летучих. Каменноугольная стадия является результатом химических превращений бурых углей. Не менее 90% мировых запасов топлива составляет каменный уголь. Классификация каменного угля составлена в зависимости от степени разложения (выхода летучих). При этом различают следующие марки каменных углей: длинноопламенные Д и газовые Г (Vл > 35%), жирные Ж (Vл = 27—35%), коксовые К (Vл = 18—27%), тощие Г (Vл = 9—17%), полуантрациты ПА и антрациты А (Vл < 9%). Теплота сгорания каменных углей равна 16 000—23 000 кДж/кг, а влажность 5—13%.

       Потребителям отпускаются угли определенных марок и классов в соответствии с технологическими требованиями. Наиболее ценные спекающиеся марки каменных углей используются для коксования. В энергетике стремятся использовать низкосортные каменные угли. Бурые угли характеризуются повышенным содержанием минеральных примесей (Ар=15—45%), значительной влажностью ( Wр = 2Q—40% ) и большим выходом летучих ( Vл = 40—60% ) .

      Торф представляет собой массу из остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях высокой влажности. Вследствие большой влажности торф является местным видом топлива. Теплота сгорания его 10 000—12 500 кДж/кг, влажность 30—50%, зольность 4—8%, выход летучих веществ — 70%. В промышленности применяется фрезерный и кусковой торф. Фрезерный торф представляет собой торфяную крошку с размерами частиц до 25 мм, сжигаемую в камерных топках во взвешенном состоянии. Он получается измельчением верхнего слоя торфяной залежи специальными фрезерными барабанами. Фрезерный способ добычи торфа самый дешевый, так как он полностью механизирован. Лучшим по качеству является кусковой торф машинной формовки, который получается прессованием торфяной массы. Для коммунально-бытовых нужд применяют более транспортабельный торф в виде брикетов, получаемых из фрезерного торфа на торфобрикетных заводах.

       В качестве энергетического топлива применяются также горючие сланцы, которые являются самым низкосортным видом топлива. Они представляют собой породу, состоящую из горючего органического вещества (продуктов разложения планктона на дне водоемов) и глинистой известковой минеральной массы. Сланцы имеют высокую зольность (Ар = 50—60%) и влажность (Wр=15—20%). Теплота сгорания их равна 6000—10000 кДж/кг. Вследствие очень большого выхода летучих веществ (80—90%) они применяются также как сырье для производства газа на газо-сланцевых заводах.

      Из жидких топлив в промышленности используется в основном мазут, который представляет собой тяжелый остаток после переработки нефти. Топочный мазут является высококачественным, почти безбалластным топливом. Различают малосернистый (Sг = 0,5—0,7%) и сернистый (Sr = 2,5—3%) мазут. Теплота сгорания мазута составляет 43 000—46 000 кДж/кг.

      В последнее время в промышленности и в быту широкое применение получают горючие газы. Различают природные и искусственные горючие газы. Последние получаются как продукт термической переработки нефтепродуктов и твердых топлив. Основным компонентом природных газов является метан СН4 (80—98%). В небольших количествах в состав природных газов входят другие углеводороды, а также N2 и СО2. Природные газы менее ядовиты, чем искусственные, так как в них не содержится окись углерода. Теплота сгорания природных газов из газовых месторождений составляет 33 000—36 000 кДж/нм3. Сопутствующие нефти газы имеют несколько большую теплоту сгорания. Из этих газов на месте добычи обычно улавливается бензин, затем они подвергаются очистке и осушению и транспортируются по газопроводам к потребителю.

       Искусственные газы (за исключением газов, получаемых при коксовании углей и переработке нефти) состоят в основном из окиси углерода (20—30%) и азота (40—60%). Теплота сгорания большинства искусственных газов значительно меньше, чем природных газов (4000—18 000 кДж/нм3). Себестоимость этих видов топлива в 2—2,5 раза ниже, чем себестоимость каменных углей при шахтной добыче, и их экономически целесообразно транспортировать на большие расстояния по магистральным трубопроводам. Кроме того, сжигание жидкого и газообразного топлива можно осуществлять более экономично с применением автоматизации всех процессов. Исп. литература: 1) Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства, Москва, «Энергия», 1976; 2)Теплотехника, Бондарев В.А., Процкий А.Е., Гринкевич Р.Н. Минск, изд. 2-е,"Вышейшая школа", 1976.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *