20.5.4. Сжатые и сжиженные газы

В качестве газобаллонного топлива используют сжатые и сжиженные газы. К первым относятся газы с низкой критической температурой, которые даже при высоком давлении (20 МПа) не переходят в жидкость, а ко вторым – газы с высокой критической температурой, превращающиеся в жидкость при небольшом давлении (1,0–1,5 МПа).

Сжатые газы содержат в своем составе метан, водород, окись углерода и иногда этан. Сжатые газы выпускаются трех видов: природные, коксовые метанизированные и коксовые обогащенные. Основная горючая составляющая природных газов – метан (от 75 до 97%), в небольших количествах входят этан и другие углеводороды. Теплота сгорания природных газов должна быть не ниже 30000 кдж/м³. Коксовый метанизированный газ получают после удаления водорода из коксового газа глубоким охлаждением. В нем должно быть не менее 65% метана, а теплота его сгорания должна быть не ниже 27000 кдж/м³. Коксовый обогащенный газ содержит 50% метана и не более 12% водорода, его теплота сгорания должна быть не ниже 22000 кдж/м³. Все эти газы на газонаполнительных станциях подвергают сжатию до рабочего давления 20 МПа и нагнетают в баллоны.

Сжиженные газы состоят из пропанобутановых фракций, получаемых из нефтяных газов. Сжиженные газы при нормальных давлениях и температурах находятся в газообразном состоянии, но при небольшом повышении давления бутан (до 0,5 МПа) и пропан (до 1,6 МПа) переходят в жидкость. Сжиженные газы очень удобны как топливо для газобаллонных автомобилей, а также как топливо для обеспечения коммунально-бытовых и производственных нужд, так как могут храниться и перевозиться в цистернах и баллонах, рассчитанных на сравнительно небольшое давление.

Предусматривается выпуск газа трех марок: технический пропан (содержит до 93% пропан-пропиленовых фракций), удобный для использования в холодное время года; технический бутан (содержит не менее 93% бутан-бутиленовых фракции) и смесь пропанобутановых фракций.

Как отдельные составляющие этих газов, так и газ, поступающий к потребителю, имеют высокую теплоту сгорания (около 45 000 кдж/кг) и высокие антидетонационные свойства (октановые числа 85–100 ед).

20.6. Твердое топливо

20.6.1. Ископаемые угли

Все ископаемые угли можно разделить на три группы: бурые, каменные угли и антрацит.

Бурый уголь из всех видов ископаемых углей обладает наименьшей теплотой сгорания, так как имеет более высокое содержание внутреннего балласта (0+N) и значительное количество влаги и золы. Имеется значительная разница между теплотой сгорания горючей и рабочей массы топлива: кдж/кг, a кдж/кг.

Каменный уголь – основной вид ископаемых углей; из всех запасов ископаемых углей около 80% приходится на долю каменных. Каменные угли обладают высокой теплотой сгорания: кдж/кг, или 8300 –8500 ккал/кг, содержат сравнительно небольшое количество балласта: минеральных примесей (до 10–16%), воды 5–10%, поэтому теплота сгорания на рабочую массу также высокая – около 30000 кдж/кг, или 7000 ккал/кг.

Антрацит в основном состоит из углерода (до 95%), летучих веществ почти не содержит, имеет низкую гигроскопичность, влаги содержит 4–6%, количество золы составляет 10–16%. Его теплота сгорания на горючую массу около 34000 кдж/кг, а на рабочую массу – 25000–27000 кдж/кг (6500–6800 ккал/кг). Антрацит маркируют по размерам кусков. Чем крупнее куски, тем меньше содержится минеральных примесей и тем выше тепловая ценность данного угля.