Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы - страница 11
Всё вышесказанное относится в основном к твердому и жидкому топливам. Газ, в отличие от них, – механическая смесь нескольких компонентов. В природном газе большинства месторождений основной составляющей является метан – СН>4, количество которого колеблется от 85 до 96 %. Кроме метана, в составе природного газа обычно имеются более тяжелые углеводороды: этан С>2Н>6, пропан С>3Н>8, бутан С>4Н>10 и др. Газ некоторых месторождений, кроме углеводородов, содержит и другие горючие компоненты: водород Н>2 и оксид углерода СО. Из негорючих компонентов в состав газа входят азот N>2 и диоксид углерода CO>2.
Основной характеристикой любого вида органического топлива является его теплота сгорания, то есть количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы массы (для твердого и жидкого топлива) или единицы объема (для газа). В расчетах чаще всего используют низшую теплоту сгорания (Q>i>r) – количество теплоты, образовавшейся при сжигании 1 кг угля или мазута, а при сжигании газообразного топлива – 1 м>3 этого газа. При этом предполагается, что продукты сжигания остались в газообразном состоянии. Иногда используют другую теплотехническую характеристику – высшую теплоту сгорания (Q>s>r), но при этом в тексте обязательно уточняют, что речь идет именно о Q>s>r (или HHV – higher heating value, в отличие от LНV – lower heating value — низшей теплоты сгорания). Высшая теплота сгорания всегда больше, чем низшая, так как она учитывает дополнительное количество теплоты, выделяющейся при конденсации водяных паров и охлаждении всех продуктов сгорания до исходной температуры.
Пересчет низшей теплоты сгорания на высшую (и наоборот) выполняется по следующей зависимости:
Q>i>r = Q>s>r − 6(W>r + 9Н>r), ккал/кг (2.5)
или
Q>i>r = Q>s>r − 25,12 (W>r + 9Н>r), кДж/кг. (2.5 а)
Другие характеристики топлив, отличающихся своим агрегатным состоянием, удобнее рассматривать отдельно для твердого, жидкого и газообразного топлива.
2.2. Твердое топливо
Твердое топливо включает в себя прежде всего различные угли (антрацит, каменные и бурые угли), а также торф, сланцы и некоторые виды отходов (как промышленных, так и твердых бытовых отходов – ТБО). К этому же виду топлива относится один из возобновляемых источников энергии – биотопливо, то есть древесина, отходы лесозаготовки, деревопереработки, целлюлозно-бумажного и сельскохозяйственного производства.