1. Тверді, рідкі та газоподібні палива
. 1 Склад палива
Тверді і рідкі палива складаються з горючих елементів - вуглецю (С), водню (Н) і летючої сірки, негорючих елементів - кисню (О) та азоту (N), баласту палива - золи (А) і вологи (W).
Газоподібні палива складаються з горючих і негорючих (N2, O2, СО2) газів і невеликої кількості водяної пари (Н2О).
Склад твердого та рідкого палива може бути заданий:
робочою масою складових елементів
Ср + Н р + + N p + Ор + Ар + W p=100; (1.1)
горючої масою
З г + H г + + N r + О г=100; (1.2)
сухою масою
З з + Н з + + N c + 0 з + Ас=100. (1.3)
Елементи палива в цих формулах задані у відсотках на 1 кг маси палива.
Перерахунок елементарного складу палива з однієї маси в іншу провадиться за формулами, наведеними в табл. 1.1.
Для сланців складу (С, Н, SЛ, N, О) перерахунок з робочою маси на горючу здійснюється за допомогою коефіцієнта
, (1.4)
де - вміст вуглекислоти карбонатів,%;
- істинна зольність робочої маси,%;
W p - вологість робочої маси,%.
Справжня зольність робочої маси визначається за формулою
(1.5)
де - вміст сірки в лабораторній золі у відсотках до маси палива;
S cC - зміст сульфатної сірки в паливі,%.
Величина для ленінградських і естонських сланців може бути прийнята різної 2,0, а для каширских - 4,1.
Таблиця 1.1. Формули перерахунку складу палива
Задана маса топліваКоеффіціенти для перерахунку на массурабочуюгорючуюсухуюРабочая1 Горюча 1 Суха 1
Перерахунок складу робочої маси палива при зміні вологості проводиться за формулами:
(1.6)
Середній елементарний склад суміші двох твердих або рідких палив, заданих масовими частками, - перший () та другого () визначається по рівняннях
(1.7)
де - масова частка одного з палив в суміші.
Масова частка одного з палив в суміші знаходиться за формулою
=, (1.8)
де - маса одного виду палива в суміші, кг;
- маса другого виду палива, кг.
.2 Характеристики палива
Теплота згоряння палива. Теплотою згоряння палива називають кількість тепла в кілоджоуль, що виділяється при повному згорянні 1кг твердого (рідкого) палива або 1м 3 газоподібного палива. Розрізняють теплоту згоряння палива вищу Q р в (кДж/кг) і нижчу Q р н (кДж/кг).
Величини вищої і нижчої теплоти згорання робочої і сухої маси палива пов'язані виразом
Q р в=Q р н + 225Н р + 25W р. (1.9)
Q г в=Q г н + 225Н г. (1.10)
Q з в=Q з н + 225Н с. (1.11)
Теплові розрахунки котельних агрегатів виконують, користуючись нижчою теплотою згоряння палива.
Нижча теплота згоряння робочої маси для твердого та рідкого палива
Q р н=338С р + 1025Н р - 108,5 (О р - S р л) - 25 W р (1.12)
Для газоподібного палива
Q c н=108H 2 + 126CO + 234H 2 S + 358CH 4 + 638C 2 H 6 + 913C 3 H 8 + 1187C 4 H 10 +
+ 1461C 5 H 12 + 591C 2 H 4 + 860C 3 H 6 + 1135C 4 H 8 + 1403C 6 H 6. (1.13)
Перерахунок нижчої теплоти горючої маси на робочу і назад проводиться за формулами
(1.14)
. (1.15)
З сухої маси на робочу і назад
(1.16)
. (1.17)
Для сланців перерахунок нижчої теплоти згорання палива з горючої маси на робочу і назад проводиться за формулами:
(1.18)
(1.19)
Перерахунок нижчої теплоти згорання палива при зміні вологості проводиться за формулою
. (1.20)
Для суміші двох твердих, рідких або газоподібних палив нижча теплота згоряння
QрНсм=b1Qpн1 + (1-b1) Qрн2, (1.21)
де b1- масова частка одного з палив в суміші;
Qpн1, - нижча теплота згоряння одного виду палива в суміші, кДж/кг (кДж/м3);
Qpн2 - нижча теплота згоряння другого виду палива, кДж/кг (кДж/м3).
Для порівняння теплової цінності різних видів палива користуються поняттям умовного палива.
Перерахунок витрат натурального палива на умовне здійснюється за формулою
Ву=ВЕ, (1.22)
де Е - тепловий еквівалент палива;
Ву і В - відповідно витрати умовного і натурального палива, кг, кг/с.
Тепловий еквівалент палива
Е=Qрн...
