Види палива та його теплова цінність
Паливо для ТЕС може бути твердим і рідким. До твердих видах палива відносяться вугілля (буре, антрациту), торф, горючі сланці. Рідким паливом є мазут - суміш важких залишків нафти після її попередньої переробки.
Однією з характеристик палива є його склад - що входять до нього хімічні елементи і з'єднання.
Паливо. надходить на станцію, називається робочим паливом. Воно включає горючу масу, баласт і вологу.
До складу горючої маси палива входять вуглець С, водень Н, невеликі кількості горючої сірки S, яка є вкрай шкідливою складовою внаслідок агресивності продуктів її горіння. При згорянні 1 кг З виділяється 33,6 • 10 3. Н - 129 • 10 3 та S - 9 • 10 3 кДж теплоти.
Баласт складають інертний азот N, кисень О, мінеральні негорючі речовини, які після спалювання палива утворюють зольний залишок. Зольність палива А - частка зольного залишку в масі робочого палива - залежить від природи палива, способу і якості його вироблення, умов зберігання.
Волога в паливі небажана, так як через неї зменшується частка горючих компонентів в одиниці маси палива, знижується тепловий ефект горіння. Вологістю W називають частку вологи в масі робочого палива.
Таким чином, елементарний склад робочої маси палива Ртопл можна записати у вигляді:
При нагріванні твердого палива без доступу повітря з нього виділяються летючі речовини: N2. 02. Н2> СО, СН4. С2 НБ і т.д. Вихід летючих речовин позначається V. Чим більше кількість летючих речовин, тим легше запалюється і стійкіше горить паливо.
Вихід летких речовин V r різних сортів палива в залежності від температури t становить:
Характеристика різних видів палива представлена в табл. 1.
Найважливішим показником, який визначає теплову цінність палива, є питома теплота згоряння його робочої маси (2 Р. яка характеризує кількість теплоти, що виділяється при згорянні 1 кг або 1 м 3 палива. Розрізняють вищу QPB і нижчу Q p теплоту згоряння палива. Різниця між ними полягає в тому, що у вищу теплоту згоряння палива входить кількість теплоти, яке може бути виділено при конденсації водяної пари, що знаходяться в продуктах згоряння палива.
Зазвичай в розрахунках використовується Q р н. так як температура димових газів вище температури конденсації водяної пари. Ця теплота менше теплоти згорання робочої маси Q p внаслідок наявності в паливі баласту і вологи. При великій кількості баластних домішок Q р н може зменшуватися в 2 - 3 рази в порівнянні з Q p.
Для визначення нижчої теплоти згорання робочої маси використовують формулу
Як видно з табл. 1, різні види палива мають різну теплоту згоряння. Для полегшення зіставлення питомих витрат палива та ведення звітності введено поняття «умовне паливо», питома теплота згоряння якого дорівнює Q P H = 29308 кДж / кг. Відповідно до цього для кожного виду палива встановлений свій теплової еквівалент Ет. визначається виразом
Тепловий еквівалент може бути більше і менше одиниці. Переклад витрати палива В (кг / с або кг / ч) в умовне паливо Вусп здійснюють за рівнянням