Что относится к балласту топлива

БАЛЛАСТ ТОПЛИВА

Смотреть что такое «БАЛЛАСТ ТОПЛИВА» в других словарях:

Балласт топлива — вода, минеральные вещества и азот, не принимающие участия в горении топлива. См. также: Топливо Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь

балласт топлива — Негорючая часть топлива, включая влагу и минеральные вещества, напр., в России на 120 млн.т сжигаемого в год угля балласт составляет 55 млн.т. [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN dead… … Справочник технического переводчика

Балласт — БАЛЛАСТЪ, вообще грузъ, уравновѣшивающій какія нибудь силы. Въ практическомъ примѣненіи этого слова различаютъ: Б. желѣзнодорожный, воздухоплавательный, минный и на морскихъ судахъ судовой. 1) Б. желѣзнодорожный состоитъ изъ слоя песку, щебня,… … Военная энциклопедия

ВЛАЖНОСТЬ ТОПЛИВА — количество влаги, заключающееся в топливе и выраженное в процентах от его общего веса. Влага вредная часть топлива (балласт), понижающая теплотворную его способность. Содержание влаги в сухих дровах составляет около 25%, полусухих 25 35%, сырых… … Технический железнодорожный словарь

Принципы и устройство подводной лодки — Принципы действия и устройство подводной лодки рассматриваются вместе, так как они тесно связаны. Определяющим является принцип подводного плавания. Отсюда, основные требования к ПЛ это: выдерживать давление воды в подводном положении, то есть… … Википедия

Железные дороги — I I. История развития железных дорог. Ж. дорога, в том виде, в каком она существует теперь, изобретена не сразу. Три элемента, ее составляющие, рельсовый путь, перевозочные средства и двигательная сила прошли каждый отдельную стадию развития,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Железные дороги — ЖЕЛѢЗНЫЯ ДОРОГИ. Помимо экономич. значенія для страны, Ж. д. представляютъ важный факторъ воен. могущ ва государства. Ни компл ніе воин. частей въ періодъ мобил ціи, ни соср ченіе арміи, ни продовольствіе соврем. массов. армій немыслимы безъ… … Военная энциклопедия

Воздушный шар — В дополнение к помещенным уже ранее статьям Аэронавтика и Аэростат здесь приводятся сведения, касающиеся приготовления и наполнения В. шаров и некоторых случаев их применения. В воздухоплавательной практике применяют следующие газы: водород,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

SMS Emden (1908) — У этого термина существуют и другие значения, см. Эмден (значения). «Эмден» SMS Emden … Википедия

Мазут — (Mazut) Содержание Содержание 1. Область применения мазута 2. Физико химические свойства мазута 3. Способы получения мазута и особенности выбранного метода 4. Описание схемы производства Раздел 1. о топочном мазуте. это жидкий темно коричневого… … Энциклопедия инвестора

Источник

Состав твердого топлива

Углерод – это основной горючий элемент в топливе, на его долю приходится 55-95 % горючей массы топлива. Содержание его возрастает с увеличением степени разложения органических составляющих топлива.

Водород – это второй по значению горючий элемент. С увеличением степени разложения твердого топлива содержание водорода в нем уменьшается. Наибольшее количество водорода содержит газообразное топливо (до 25 %), которое состоит из метана и других углеводородов. В твердом топливе водорода содержится до 10 %.

Кислород и азот в горении не участвуют и являются так называемым балластом топлива. Кислород связывает часть водорода, в связи с чем уменьшается теплота сгорания топлива. Азот же при горении топлива выделяется в газообразном состоянии.

В теории горения различают горючую и рабочую массы топлива. В горючую массу входят такие химические элементы, как углерод C, водород H, азот N, кислород O, горючую часть серы S.

Состав горючей массы в процентном отношении выражается уравнением :

Соответственно, состав рабочей массы:

Пересчет горючей массы топлива на рабочую производится с помощью соотношений

Состав топлива можно также задать в расчете на сухую массу. Сухая масса включает в себя все составляющие топлива, кроме влаги. Обозначается сухая масса индексом «с», например, C^с, H^с и так далее.

Минеральная (зольная) часть топлива является его балластом. Эта часть топлива снижает его теплоту сгорания, требует дополнительных расходов на перевозку и размол, приводит к эрозии поверхностей нагрева котлов, шлакованию и недожогу. Минеральные негорючие примеси попадают в топливо в процессе его образования, а также при добыче. Зольность топлива колеблется в широких пределах, например в сланцах она достигает 60 процентов. А максимальная зольность каменных углей в расчете на рабочую массу составляет 20 процентов. Состав минеральных примесей состоит из таких компонентов, как: силикаты, глинозем, известь, окислы различных металлов, сульфаты и карбонаты.

Влага также относится к балласту топлива. Для её испарения требуется затратить часть теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. Соответственно, увеличение влажности приводит к снижению теплоты сгорания топлива. Большая влажность топлива, впрочем как и зольность, вызывает лишние расходы на перевозку, поэтому такое топливо стараются использовать вблизи места разработки и называют еще местным видом топлива (торф, сланцы). Содержание влаги в топливе может достигать 30-40 процентов, например у торфа. Содержание влаги в основном зависит от возраста топлива, условий его залегания, добычи и хранения. Исп. литература: 1) Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства, Москва, «Энергия», 1976; 2)Теплотехника, Бондарев В.А., Процкий А.Е., Гринкевич Р.Н. Минск, изд. 2-е,»Вышейшая школа», 1976.

Источник

ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ СОСТАВ ТОПЛИВА

Все виды топлива включают:

— горючую часть(при сжигании которой выделяется теплота);

— негорючую часть (внутренний и внешний балласт).

Горючая часть топливасостоит из сложных химических соединений, определение которых затруднено. Количественный анализ этих соединений оценивают по содержанию горючих элементов:С, Н,S.

1.Углерод С – основной горючий элемент, теплота сгорания которого Q=34 МДж/кг

Особенности:

а) для твердого топлива С = 20-75%;

б) для мазута (природного газа) С = 80-85%;

в) для твердого топлива с увеличением продолжительности залегания в недрах содержание С возрастет;

Особенности:

а) низкое содержание в топливе (для твердого топлива Н = 1,5 – 4%; для мазута и природного газа Н = 10-11%);

б) с увеличением продолжительности залегания в недрах содержание Н снижается;

Особенности:

а) низкая теплота сгорания;

б) низкое содержание в топливе S = 0,1-6%,

Общее содержание серы в топливе, %: S = Sгор + Sнегор,

Где Sгор – содержание горючей серы, при сжигании которой выделяется теплота; Sнегор – содержание негорючей серы, находящейся в связанном состоянии с минеральной частью топлива.

Содержание горючей (летучей) серы, %:

Sгор = Sл = S орг+ S колч,

Где S орг – органическая сера, входящая в состав сложных органических соединений.

Sколч – колчеданная сера, входящая в состав железного колчедана (пирита) FeS₂, представляющего твердые прослойки золотистого цвета.

Негорючая (сульфатная) сера S негор входит в состав сульфатов минеральной части топлива: CaSO₄, MgSO₄, FeSO₄ доокисление которых невозможно.

Недостатки содержания серы в топливе:

а) минимальное удельное тепловыделение при сжигании (Qs = 0,27 Qc)

б) в факеле при t >1500° C

Образование в факеле и выброс в атмосферу токсичных оксидов SO₂, SO₃ отрицательно влияет на окружающий растительный и животный мир;

в) сернокислая коррозия низкотемпературных поверхностей нагрева парового котла.

При взаимодействии SO₃ с водяными парами Н₂О в продуктах сгорания образуются пары серной кислоты с tросыH₂SO₄ = 110-160° C:

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Балласт топлива. Зола топлива. Влага топлива — что это?

Балласт топлива — что это такое?

Балласт топлива – это негорючие мин-ые примеси и влага. Их наличие уменьшает теплоту сгорания топлива и увеличивает расходы на транспортировку.

Различают 3 вида мин.примесей:
Первичные примеси перешли в топливо из углеобразователей, распределены в топливе равномерно и не могут быть удалены из него.

Некоторое количество примесей в процессе углеобразования внесено ветром и водой – вторичные примеси.

Первичные и вторичные примеси – внутренние примеси.

Третичные примеси— попадают в топливо при добыче, распределены в нем неравномерно, легко могут быть удалены обогащением и наз внешними примесями.

Зола — что это такое?

Зола — это твердый негорючий остаток получающийся после завершения преобразований в мин. части топлива в процессе горения. Обычно масса золы меньше массы исходящих примесей. Зольность топлива определяется сжиганием с последующим прокаливанием. Зольность топлива колеблется от доли % у дров и мазута до 64% в сланцах. Важные св-ва золы это образивность и плавкость.

Влага топлива — что это такое?

Влагу топлива подразделяют на внутреннюю и внешнюю.

Внешняя попадает в топливо при добыче и транспортировке. Вызывает поверхностное увлажнение топлива и легко может быть удалена из него. К внешней влаге относят также капиллярную влагу. Капиллярная влага заполняет капилляры и поры.

К внутренней влаге относят коллоидную и гидратную влажность. Коллоидная является частью топлива и распределена в нем равномерно. Умешается с увеличением возраста топлива.Гидратная химически связана с минеральными примесями топлива. Колоидная может быть удалена при подсушке. Гидратная только при высоких температурах.

Гигроскопическая влажность — это влажность получаемая при подсушке топлива до равновесного состояния при t= 20+- 1о и относительной влажности 65 +- 5 %.

Повышение влажности приводит к снижению теплоты сгорания топлива, увеличению объемов продукта сгорания увеличение потери тепла с уходящими газами, а также выветриванием и самовозгорания топлива.

Источник

Технические характеристики топлива

Элементарный состав твердого и жидкого топлив

По техническим характеристикам твердое и жидкое топлива представляют собой комплекс сложных органических и минеральных соединений и состоят из горючей и негорючей частей.

Молекулярная и химическая структура горючей части изучена не достаточно полно и до настоящего времени не поддается подробной расшифровке. Вследствие этого химический состав горючей части выявить (т. е. определить вид и формулу химических соединений) чрезвычайно сложно. Структура и химические соединения, входящие в негорючую часть, наоборот, исследованы достаточно подробно.

Органическое твердое и жидкое топлива характеризуются элементарным составом, который условно представляют как сумму всех химических элементов и соединений, входящих в топливо. При этом их содержание дается в процентах к массе 1 кг топлива. Элементарный состав не дает представления о молекулярной и химической структуре топлива. Для твердого и жидкого топлив элементарный состав можно записать в следующем виде:

C + H + S_л + O + N + A + W = 100%.(18.1)

где S_к принято называть колчеданной серой.

Следует отметить, что летучая сера, входящая в горючую часть топлива, является только частью общего содержания серы. Другую часть составляет сера, входящая в минеральные соли (CaSО₄, MgSО₄, FeSО₄ и др.). Сера, содержащаяся в минеральных солях, называется сульфатной S_c. Следовательно,

В негорючую часть топлива входят азот N, кислород О, влага W, минеральные негорючие вещества, которые после сжигания топлива образуют золовый остаток А.

Элементарный состав рабочей массы записывают следующим образом:

C p + H p + S p /_л + O p + N p + A p + W р = 100 % (18.4)

В рабочий состав отдельных видов топлива некоторые элементы могут и не входить, например в дровах отсутствует летучая сера.

Сухая масса топлива в отличие от рабочей массы не содержит влаги и может быть представлена равенством:

Формулы пересчета с рабочей массы на сухую имеют вид:

Зольность топлива всегда проверяется только по сухой массе топлива.

Горючий состав топлива не содержит внешнего балласта, т. е. влаги и золы, и может быть записан так:

С г + H r + S r /_л + O r + N r = 100%(18.7)

Содержание углерода в твердом топливе растет с его геологическим возрастом, а содержание водорода уменьшается. Так, например, содержание углерода в торфе составляет С_г = 50 ÷ 60 %, в буром угле С_г = 60 ÷ 75 %, в каменном угле С_г = 75 ÷ 90 %. С уменьшением геологического возраста содержание растительных остатков в топливе увеличивается.

Пересчет с сухой и рабочей масс топлива на горючую производят по формуле

Органическая масса топлива в отличие от горючей содержит только органическую серу и не включает колчеданную. Состав этой массы может быть выражен равенством:

Во всех теплотехнических расчетах состав топлива берется по его рабочей массе, являющейся наиболее полной характеристикой состояния топлива перед его сжиганием.

Технические характеристики топлива: влажность топлива.

При нагревании сланцевой золы карбонатные соединения разлагаются с выделением свободной двуокиси углерода СО _к /₂. Вследствие этого видимая масса золы получается меньше действительной ее массы в топливе. Зольность сланцев определяют по специальной методике.

Химический состав летучих веществ зависит от условий процесса нагревания топлива. Сумма летучих веществ обозначается V_r и относится только к горючей массе.

Твердый остаток, который получается после нагревания топлива (без доступа окислителя) и выхода летучих, называется коксом. В состав кокса входят остаточный углерод и зола. В зависимости от условий нагревания (например, при низких температурах) в твердом остатке кроме золы может оказаться часть элементов (С, N, S_л, Н), входящих в состав сложных органических соединений, для термического разложения которых требуется более высокая температура. В этом случае твердый остаток называется полукоксом.

По своим механическим свойствам твердый остаток (кокс) может быть порошкообразным, слабоспекшимся и спекшимся. Свойство некоторых углей (коксующихся) давать спекшийся, механически прочный кокс используется для получения металлургического кокса, применяемого в доменном процессе.

В зависимости от выхода летучих веществ и характеристики кокса каменные угли разделяются на 10 марок: длиннопламенный Д, газовый Г, газовый жирный ГЖ, жирный Ж, коксовый жирный КЖ, коксовый К, коксовый второй к₂, отощенный спекающийся ОС, слабоспекающийся СС, тощий Т.

Таблица 18.2. Основные характеристики твердого и жидкого топлива

Таблица 18.3. Основные характеристики горючих газов

Состав газообразного топлива задается в объемных долях, так как количественное содержание и химические формулы компонентов определяются достаточно точно с помощью химического или хромато графического анализов.

В общем виде состав газообразного топлива можно записать следующим образом:

Для влажного газа объемный состав, %, определяют по формуле:

Теплотехнические расчеты ведутся обычно для сухого состава топлива.

(18.11)

Более подробно применение этого метода изложено в специальной литературе.

Различают теплоту сгорания топлива высшую Q_B и низшую Q_n. Различие между ними состоит в том, что в высшую теплоту сгорания топлива входит количество теплоты, которое может быть выделено при конденсации водяных паров, находящихся в продуктах сгорания топлива, а в низшую теплоту сгорания это количество теплоты не входит.

Водяные пары в дымовых газах образуются за счет испарения влаги самого топлива, при сгорании водорода, находящегося в топливе, и влаги, входящей в состав воздуха, который используют в качестве окислителя горючих компонентов топлива.

В лабораторных условиях теплоту сгорания твердого и тяжелого жидкого топлива (мазута) определяют с помощью калориметрической бомбы.

Рис. 18.2. Калориметрическая установка

При известном элементарном составе твердого и жидкого топлив теплоту их сгорания, кДж/кг, можно приближенно определить по эмпирическим формулам, из которых наиболее распространена предложенная Д. И. Менделеевым:

Теплоту сгорания сухого газа определяют по объемному составу, %, и известной теплоте сгорания компонентов.

Низшая теплота сгорания, кДж/м 3, составит:

Величины Q с /_н и Q с /_в определяют по составу сухого газа.

Если в состав газа входят неизвестные углеводородные компоненты (при условий, что содержание метана известно), то сумму углеводородов условно принимают как содержание этана С₂Н₄ и теплоту сгорания рассчитывают по формулам, аналогичным уравнениям (18.16) и (18.17).

Теплоту сгорания природного газа можно также определять по углеродному числу n с помощью следующих линейных зависимостей, предложенных Г. Ф. Кнорре:

Для сравнения различных видов топлива по их тепловому эффекту и облегчения государственного планирования топливных ресурсов страны введено понятие об условном топливе, теплота сгорания которого принята равной 29 300 кДж/кг.

Отношение данного топлива к Q условного топлива называется топливным эквивалентом, обозначаемым буквой Э. Тогда для пересчета расхода натурального топлива В_н в условное В_у.т достаточно величину В_н умножить на эквивалент Э, т. е.

Источник