Раздел 1 источники тепловой энергии

Тема 1.1 Топливо и его сжигание

ТОПЛИВО – это группа веществ, которая при нагревании в присутствии кислорода активно окисляется (сгорает) с выделением значительного количества тепла.

Топливо – это основной источник тепловой энергии для металлургических печей.

Таблица 1-Классификация топлива

Агрегатное состояние	Происхождение
	естественное	искусственное
Твёрдое	Дрова, торф, горючие сланцы, каменный уголь	Кокс, угольная пыль, древесный уголь
Жидкое	Нефть	Бензин, керосин, мазут, каменноугольная смола
Газообразное	Природный газ	Генераторный газ, коксовый газ, доменный газ

Топливо обычно имеет органическое происхождение, поэтому основными его составляющими являются углерод и водород, которые находятся в топливе в виде различных соединений.

В состав топлива обычно входят кислород, азот, сера. Кроме того, в топливе всегда участвуют зола (А) и вода (W).

Химический состав топлива: C H O N S A W.

C - наиболее важная составляющая часть топлива.

Основное количество тепла выделяется при сгорании углерода:

C + O₂ = CO₂↑.

Углерод в топливе содержится в количестве 80 – 90 % .

H – важная часть топлива, но присутствует в меньшем количестве.

Теплота сгорания его больше (выше) чем у углерода.

О – содержится в твердом и жидком топливе в связанном состоянии (0,5 – 2%)

N – содержится в топливе в незначительном количестве. При горении он не окисляется, а переходит в дымовые газы в виде свободного азота.

S – в топливе находится в виде органических соединений (сульфидов, сульфатов). При горении серы выделяется значительное тепло. Содержание серы в топливе нежелательно вследствие загрязнения атмосферы и изделий сернистыми продуктами.

А – твердый, негорючий остаток, получаемый после полного сжигания топлива. Является баластом, снижает его ценность и качество.

W – является баластом топлива, снижающим качество топлива, поэтому в ряде случаев топливо сушат. Различают внешнюю влагу, которую удаляют при сушке без подогрева (воздушная сушка), и внутреннюю влагу (гигроскопическая), удаляемую при нагреве до 100°. Незначительное количество влаги в топливе полезно – это ускоряет процесс горения.

Технический анализ

При приеме топлива обычно производится его технический анализ на содержание влаги, золы и летучих соединений, а также оценка внешнего вида твердого остатка после проводимой в процессе анализа сухой перегонки топлива.

Сухой перегонкой называется нагрев топлива без доступа воздуха, в результате которого топливо разлагается на летучие и твердый остаток – кокс.

Химический анализ

Химический анализ топлива можно выполнять как по элементарному составу (1),так и путем определения содержания в топливе определенных химических соединений (2).

1. – для твердого и жидкого топлива.

2. – для газообразного топлива.