Сторінка
2

Спалення горючих копалин

, 0С

де - об'ємна теплоємність продуктів згоряння палива в інтервалі температур від 0 до tmax, кДж/м3К.

Жаропродуктивність палива визначає ефективність його застосування у високотемпературних процесах. Розрізнюють жаропродуктівність палива, підраховану:

а)без урахування вмісту вологи в повітрі і нагріву золи палива tmax;

б)з урахуванням вмісту в повітрі 1 % вологи - ;

в)з урахуванням вмісту в повітрі 1 % вологи, а також розплавлення і нагріву мінеральних речовин в паливі до температури його горіння - .

Відмінність між величиною і tmax складає біля 30 0С. використовують при підрахунку температури горіння сланців і високозольного вугілля.

У залежності від величини tmax паливо поділяють на дві групи: високої (tmax > 2000 0С) і зниженої жаропродуктивності (tmax < 2000 0С). До першої групи відносять збагачене паливо з малим вмістом вологи, рідке паливо і газоподібне паливо з малим вмістом азоту і двоокису вуглецю, а до другої - тверде паливо з високою вологістю або дуже високою зольністю (горючі сланці) і газоподібне паливо з високим вмістом азоту і двоокису вуглецю (доменний, повітряний, змішаний генераторний гази, гази підземної газифікації). У високотемпературних процесах використовується паливо першої групи, а в низькотемпературній області (парові і водогрійні котли, сушарки) використовується і те, і інше паливо.

Співвідношення об'ємів сухих продуктів повного згоряння в теоретично необхідній кількості повітря і вологих продуктів (що містять водяну пару), що утворюється внаслідок згоряння водню і випаровування вологи, позначають буквою В. Величину В використовують в підрахунках тепла продуктів згоряння і втрат тепла з витікаючими газами. Значення В меншає із збільшенням вмісту в паливі водню і вологи (таблиця 2.23).

Таблиця 2.23 - Найважливі теплотехнічні характеристики палив

Теплоту згоряння палива можна визначати калориметричним методом або приблизно за емпіричними формулами. Вищу і нижчу теплоту згоряння можна визначати за формулами Д.І.Менделеєва:

, кДж/кг,

, кДж/кг,

де СР, HP, OP, SP, WP - вміст в паливі вуглецю, водню, кисню, горючої сірки і вологи, %;

339 - теплота згоряння 1 % вуглецю, кДж/кг;

1256 - теплота згоряння 1 % водню, що міститься в твердому і рідкому паливі, водяна пара, кДж/кг;

109 - теплота згоряння 1 % горючої сірки, кДж/кг;

109 - зниження теплоти згоряння палива внаслідок вмісту в ньому 1 % кисню, кДж/кг;

25 - зниження теплоти згоряння палива внаслідок витрати тепла на випаровування 1 % вологи, що міститься в паливі (WP) або що утворюється при згорянні водню (9 HP), кДж/кг.

За рубежем для підрахунку теплоти згоряння кам'яного вугілля використовують формулу Дюлонга і близькі до неї:

, кДж/кг.

Вищу і нижчу теплоту згоряння газоподібного палива, склад якого виражений в % по об'єму, підраховують виходячи з теплот згоряння горючих компонентів:

, кДж/м3,

, кДж/м3.

При підрахунку теплоти згоряння газоподібного палива зі значним вмістом в ньому неграничних вуглеводнів можлива похибка, зумовлена коливаннями в складі неграничних вуглеводнів, що визначаються спільно поглинанням бромною водою або іншими реагентами.

Для розрахунку об'ємів повітря, необхідного для згоряння палива, і продуктів згоряння необхідно мати в своєму розпорядженні дані про склад палива. При розрахунку об'єму повітря, необхідного для згоряння твердого і рідкого палива, елементний склад яких виражений в процентах по масі, і об'єму що утворюються при спаленні палива продуктів згоряння користуються рівняннями горіння вуглецю, сірки і водню, тобто горючих компонентів палива: