"Технические характеристики топлива"

ОГАПОУ « Белгородский индустриальный колледж» МДК 01.01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло и топливоснабжения

Тема занятия:

Технические характеристики топлива

Кобченко А.В.

I. Технические характеристики твердого топлива

• Зольность
• Влажность
• Летучие вещества

Зольность

Зольность

Зола   — несгораемый остаток, образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании.

Содержание золы: 

в каменных и бурых углях от 1 до 45%,

в горючих сланцах — от 50 до 80%,

в топливном торфе — от 2 до 30%,

в дровах — от 0,5% до 2%,

в мазуте — чаще до 0,15%, но иногда выше.

Верхний предел содержания минеральных примесей определяет техническую возможность и экономическую целесообразность использования данного ископаемого в качестве топлива.

Присутствие золы снижает относительное содержание горючих составных частей в топливе. Некоторое количество тепла теряется вместе с золой.

В котлах расплавленная зола оседает на поверхностях нагрева в виде спёкшегося шлака, который препятствует передаче тепла от топочных газов к воде или пару и увеличивают термодинамическое сопротивление котла.

Летучая зола истирает

котельные трубы и дымососы,

при удалении с дымовыми

газами зола загрязняет атмосферу.

Влажность

Влажность топлива   — количество влаги, заключающееся в топливе и выраженное в процентах от его общего веса.

Влага топлива делится на внешнюю и внутреннюю .

Внешняя влажность: поверхностная , капиллярная .

Внутренняя влажность: коллоидная , кристаллогидратная .

Влажность

Повышенная влажность топлива вызывает ряд трудностей:

• снижается теплота сгорания;
• увеличиваются расход топлива и затраты на его размол и транспорт;
• увеличивается объем продуктов сгорания и расход энергии на привод дымососа;
• усиливается коррозия и загрязнение поверхности нагрева липкими отложениями.

Летучие вещества

Если твердое топливо постепенно нагревать в инертной среде без доступа воздуха, то при высоких температурах сначала выделяются водяные пары, а затем происходит разложение кислородосодержащих молекул топлива с образованием газообразных веществ, получивших название летучих веществ .

Выход летучих веществ определяют нагреванием пробы воздушно-сухо­го топлива в количестве 1 г без доступа воздуха при температуре 850°С в течение 7 мин. 

Летучие вещества

Поскольку выход летучих веществ, прежде всего, определяется содержанием кислорода в топливе, то он тем больше, чем моложе топливо.

По мере увеличения химического возраста топлива содержание летучих веществ уменьшается, а температура их выхода увеличивается.

Летучие вещества

Твердый горючий остаток после выхода летучих веществ называется коксом. В воздушной среде кокс воспламеняется при температуре 900-1200 0 С.

Летучие вещества, выделившиеся из топлива, обеспечивают более раннее воспламенение кокса, так как они сами воспламеняются при более низкой температуре, чем коксовый остаток (350-600

0 С).

II. Технические характеристики жидкого топлива

• Вязкость
• Плотность
• Влажность
• Зольность
• Температура застывания
• Температура вспышки
• Температура воспламенения

Вязкость

Вязкость мазута – это важнейший эксплуатационный критерий нефтепродукта, который определяет свойства слива мазута, его транспортировки, сжигания и перекачки.

Единица измерения данного параметра – условная вязкость ( ° ВУ ), которая выражается в условных градусах.

В зависимости от значения вязкости различают несколько марок мазута, где каждой из них свойственна своя температура застывания вещества.

Вязкость

Российская нефтепереработка выпускает следующие марки топочного мазута (ГОСТ 10585-99):

М-40

М-100

М-200

Наиболее распространена марка М-100, из неё получают мазут М-40 добавлением дизельного топлива. Мазут марки М-200 очень вязкий, поэтому его применение ограничено.

Вязкость

Зависимость вязкости мазутов от температуры

Плотность

Плотность мазута зависит от температуры, с повышением которой она уменьшается.

Плотность мазута определяет условия отделения воды от топлива. Чем больше разность плотностей мазута и воды, тем при прочих равных условиях эффективнее протекает отделение воды. 

Плотность мазута различных марок при 20 °C находится в пределах 0,89 -1 г/см³.

1 вода всплывает на поверхность очень медленно, и это затрудняет ее удаление. При ρ 20 1 вода всплывает на поверхность очень медленно, и это затрудняет ее удаление. " width="640"

Влажность

• Для мазута при 20 о С с относительной плотностью ρ 20
• Для мазута при 20 о С с относительной плотностью ρ 20

• При ρ 20 1 вода всплывает на поверхность очень медленно, и это затрудняет ее удаление.
• При ρ 20 1 вода всплывает на поверхность очень медленно, и это затрудняет ее удаление.

Зольность

• Зольность мазута  зависит от степени обезвоживания и обессоливания нефти перед переработкой.
• Зольность мазута  зависит от степени обезвоживания и обессоливания нефти перед переработкой.

• Зольность мазутов  изменяется в пределах от 0,04 до 0,1 % и зависит от технологии нефтеперерабатывающих заводов. В золе мазута находятся, магний, железо, натрий, ванадий и другие компоненты.
• Зольность мазутов  изменяется в пределах от 0,04 до 0,1 % и зависит от технологии нефтеперерабатывающих заводов. В золе мазута находятся, магний, железо, натрий, ванадий и другие компоненты.

Температура застывания

Температура застывания мазутов  не является постоянной величиной и зависит от степени их предварительного нагрева.

Это явление, как и изменение вязкости, зависит от различных форм кристаллизации парафина в присутствии смолистых веществ, содержащихся в мазутах.

Температура застывания большинства марок мазутов от +10 до +36 о С.

Температура вспышки

Температурой вспышки  называется температура, при которой выделяемые при нагреве пары мазута приобретают способность вспыхнуть при поднесении к ним пламени. 

Температура воспламенения

Это температура, при которой после вспышки топливо горит не менее 5 с.

Температура воспламенения превышает температуру вспышки на 15-20 о С.

III. Технические характеристики газообразного топлива

• Плотность.

В практике пользуются понятием относительной плотности газа , представляющей собой отношение плотности газа к плотности воздуха при t=0 0 С и Р=0,1 МПа :

ρ отн = ρ г / ρ в = ρ г / 1,293

где ρ г – плотность газа; ρ в – плотность воздуха при t=0 о С и Р=0,1 МПа, равная 1,293 кг/м 3 .

III. Технические характеристики газообразного топлива

2. Взрываемость.

Смесь горючего газа с воздухом в определенных пропорциях в присутствии огня может взорваться. Опасные концентрации горючего газа в воздухе зависят от химического состава и свойства газа.

При концентрации меньше нижнего предела воспламеняемости газовоздушная смесь не взрывается и не горит. При концентрации газа в смеси, превышающей верхний предел воспламеняемости, смесь не горит, но при ее разбавлении воздухом и зажигании (например, на выходе из горелки в топку) она будет спокойно гореть без взрыва.

III. Технические характеристики газообразного топлива

3. Токсичность.

Под токсичностью понимают способность газового топлива вызывать отравление.

Наиболее опасными элементами в этом отношении являются оксид углерода СО и сероводород Н 2 S.

Используемые источники:

«Котельные установки и их эксплуатация»

Б.А.Соколов - М: «Академия», 2008г.