Формулы для пересчета состава топлива с одной массы на другую

Заданная масса топлива	Искомая масса топлива,	%
Рабочая	Сухая	Горючая
Рабочая
Сухая
Горючая

Зольность топлива. Золой называют твердое негорючее вещество, остающееся после сжигания топлива в атмосфере воздуха. Зола может быть в виде сыпучей массы с плотностью в среднем 600 кг/м³ и в виде сплавленных пластин и кусков, называемых шлаками, с плотностью до 800 кг/м³.

В состав золы большинства видов твердого топлива входят: глинозем , кремниевая кислота H₂SiO₃, известь СаО, магнезия

MgOHCl, щелочь NaOHокислы железа FeOи Fe₂O_3.

Зола способствует разрушению обмуровки топочных устройств и поверхностей камер сгорания, оседает в газоходах теплообменных аппаратов и ускоряет износ поверхностей, обтекаемых забалластированным газовым потоком, а также засоряет окружающую местность.

Влажность топлива определяется высушиванием навески при 105—110 oС. Максимальная влажность массы доходит до 50% и более и определяет экономическую целесообразность использования данного горючего материала и возможность его сжигания. Влага снижает температуру в топке и увеличивает объем дымовых газов. Для превращения 1 кг воды в пар комнатной температуры нужно затратить 2,5 МДж теплоты. Увеличенный объем дымовых газов требует дополнительной энергии на их удаление.

Очевидно, что влага является балластной примесью, так как уменьшает тепловую ценность исходного топлива. Кроме того, часть теплоты, выделяемой топливом при его сгорании, расходуется на испарение влаги.

Различают влагу внешнюю и внутреннюю, или гигроскопическую. К внешней относится влага, попадающая в топливо при его добыче, хранении или транспортировке, а также капиллярная, заполняющая многочисленные поры угля и торфа. Содержание внешней влаги в различных видах топлива колеблется в широких пределах — от нескольких процентов до десятков процентов. Эта влага может быть сравнительно легко удалена высушиванием. Гигроскопическая и коллоидная влажность топлива зависят от его структуры и связаны с органическими веществами топлива и его минеральными примесями. В жидком топливе содержится только внешняя влага в капельно-жидком состоянии в виде эмульсии.

Летучие вещества. При нагревании твердого топлива без доступа воздуха его органическая масса разлагается, в результате чего образуются газы, водяные и смоляные пары и углеродосодержащий остаток. Выход летучих веществ является важнейшей характеристикой горючей массы топлива и уменьшается по мере увеличения его возраста. Чем больше выход летучих веществ, т.е. чем больше топлива превращается при нагревании в горючий газ, тем проще зажечь это топливо и легче поддерживать устойчивое горение. Органическая часть древесных и горючих сланцев при нагревании без доступа воздуха почти целиком переходит в летучие вещества Именно большой выход летучих веществ определяет хорошую горючесть древесины.

Примерный состав некоторых видов твердого топлива представлен в табл. 1.3. Как видно из таблицы, основной горючей составляющей являются углерод и водород.

Жидкое топливо. Практически все жидкие топлива пока получают путем переработки нефти (бензин, керосин, дизельное топливо и мазут). Мазут, как и моторные топлива, представляет собой сложную смесь жидких углеводородов, в состав которых входят в основном углерод ( = 84—86 %) и водород ( = 10—12 %);

Таблица 1.3

Примерный состав и теплотехнические характеристики горючей массы твердого топлива

Топливо	Состав горючей массы, %	Выход лету-чих веществ, V,%	Низшая теплота сгорания, МДж/кг	Жаро-произ-води-телъ-ность, °С	продуктов сгорания, %
Дрова		-	6,1	42,2	0,6				20,5
Торф		0,3		33,6	2,5		8,12		19,5
Горючий сланец	60-75	4-13	7—10	12-17	0,3-1,2	80-90	7,66		16,7
Бурый уголь	64-78	0,3-6	3,8-6,3	15,26	0,6-1,6	40-60		-	19,5
Каменный уголь	75-90	0,5—6	4-6	2-13	1-2,7	9-50	' 33		18,72
Полуантрацит	90-94	0,5-3	3-4	2-5		6-9			19,32
Антрацит	93-94	2-3		1-2		3-4			20,2

кроме того, незначительное количество кислорода и азота {Q^P +N^p= = 1—2 %); содержание воды и зольность не превышают 0,2—1,5 %.

Характеристики жидких топлив — продуктов переработки нефти приведены в табл. 1.4.

Бензины применяются в авиационных и автомобильных двигателях, керосины — в воздушно-реактивных и тракторных, лигроины — в транспортных, мазуты сжигаются в топках котлов и печей.

Основные свойства жидких топлив — плотность, испаряемость, вязкость, стабильность при хранении, температуры застывания, вспышки, воспламенения и самовоспламенения, антидетонационная стойкость и др.

По испаряемости жидкие топлива делят на легкие (испаряются полностью и быстро при невысоких температурах) — бензин,

Таблица 1.4