В начало
Инженерные системы
Твердое топливо
жидкое топливо — нефть, мазут, керосин и др.;
газообразное топливо — природный газ, генераторный газ.
Твердое топливо в зависимости от способа обработки
можно разделть на две группы: природное и очищенное.
К природному твердому топливу относятся уголь, бурый уголь,
торф, древесина и солома. Уголь и торф являются осадком,
образующимся в результате распада и разложения растений в
древние времена под воздействием высокого давления и
недостатка кислорода.
Наиболее древним природным является каменный уголь
минеральным топливом, распространенном во всем мире, залежи
которого находят на разной глубине.
Бурый уголь образовался гораздо позднее и содержит
древесные остатки. Содержание воды в буром угле составляет 45 -
60%; добывается он, как правило, открытым способом. Бурый
уголь имеет очень низкую энергетическую ценность и обычно не
перевозится на большие расстояния.
Торф образуется из разложившихся растений и воды; по
этой причине он содержит большое количество влаги. Поэтому на
поверхности большие пласты добытого торфа разрезаются на
блоки, которые высушиваются перед сжиганием.
В Европе древесина используется в качестве сжигаемого
топлива в основном только в виде отходов лесной и лесопильной
промышленности, обычно в виде древесной стружки или
древесных опилок. Древесный уголь представляет собой эти
отходы, переработанные в углевыжигательных или других
специальных печах.
Кокс производится из каменного и бурого угля и
угольных смесей в особых печах при температуре приблизительно
1200oС, при которой происходит их дегазация. Дегазацией
называется процесс удаления газообразных копонентов из твердых
материалов в герметичных нагревательных камерах.
Каменный уголь, брикеты бурого угля, кокс и древесный
голь представляют собой очищенное твердое топливо. Брикеты
изготавливаются из раздробленного и высушенного каменного или
бурого угля в специальных прессах. Брикеты могут иметь
различные формы.
Сжигаемые материалы должны пройти полный анализ,
включающий в себя расчет необходимого для горения объема
воздуха, определение объема выхлопных и отработанных газов,
массы шлака и получаемого топлива. При оценке возможности
применения установок для производства твердого топлива,
необходимо определить, насколько они удовлетворяют
экологическим требованиям, предъявляемым к таким печам в
стране, где предполагается их использовать.
Типичный состав и характеристики различных видов твердого топлива
| Виды топлива |
Углерод |
Водород |
Кислород |
Азот |
Сера |
Вода |
Шлак |
Мини-мальная тепло-творная способность |
Расчетное значение объема 1 кг воздуха |
Расчетное значение объема 1 кг сухого отрабо-танного газа |
Расчетное значение объема
1 кг пара |
Расчетное значение объема 1 кг влажного отрабо-танного газа |
Макси-мальное содержание углекислоты в отрабо-танных газах |
| |
**) |
|
|
|
|
|
|
| |
С |
H |
O |
N |
S |
W |
A |
n.c.v. |
 |
 |
 |
 |
 |
| |
Вес % |
Вес % |
Вес % |
Вес% |
Вес% |
Вес% |
Вес % |
кДж/кг |
Mn 3/кг |
Mn 3/кг |
Mn 3/кг |
Mn 3/кг |
% |
| Углерод (чистый) |
100 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
33.820 |
8.9 |
8.9 |
- |
8.9 |
21.0 |
| Уголь (Рур) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Длинно-пламенный газовый уголь |
77 |
5 |
8 |
1 |
1 |
3 |
5 |
30.100 |
7.9 |
7.7 |
0.6 |
8.3 |
18.5 |
| Газовый уголь |
80 |
5 |
5 |
1 |
1 |
3 |
5 |
31.400 |
8.3 |
8.0 |
0.6 |
8.6 |
18.5 |
| Каменный уголь |
81 |
5 |
4 |
1 |
1 |
3 |
5 |
31.800 |
8.4 |
8.1 |
0.6 |
8.7 |
18.5 |
| Кузнечный уголь |
82 |
4 |
4 |
1 |
1 |
3 |
5 |
31.800 |
8.3 |
8.0 |
0.5 |
8.5 |
18.8 |
| Сухой уголь |
84 |
4 |
2 |
1 |
1 |
3 |
5 |
31.400 |
8.5 |
8.2 |
0.5 |
8.7 |
18.8 |
| Твердый плотно-зернистый уголь (США), антрацит |
85 |
3 |
2 |
1 |
1 |
3 |
5 |
31.400 |
8.3 |
8.1 |
0.4 |
8.5 |
19.3 |
| Кокс (шахтная печь) |
83 |
0.5 |
0.5 |
1 |
1 |
5 |
9 |
28.900 |
7.7 |
7.5 |
0.1 |
7.6 |
20.5 |
| Смолистый уголь (Верхняя Бавария) |
58 |
4.3 |
10 |
1.2 |
5.5 |
10 |
11 |
22.930 |
3.0 |
2.95 |
0.6 |
3.55 |
18.2 |
| Бурый уголь (район р. Рейн) , *) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Сырой |
30 |
3 |
10 |
1 |
1 |
50 |
5 |
9.630 |
3.1 |
3.0 |
0.9 |
3.9 |
17.2 |
| Брикеты |
55 |
5 |
18 |
1 |
1 |
15 |
5 |
19.250 |
5.6 |
5.4 |
0.7 |
6.1 |
17.2 |
| Кокс воздушной сушки *) |
38 |
4 |
26 |
1 |
1 |
25 |
5 |
13.800 |
3.6 |
3.5 |
0.7 |
4.2 |
19.8 |
| Древесина, высушенная на воздухе *) |
42 |
5 |
37 |
- |
- |
15 |
1 |
14.600 |
3.8 |
3.8 |
0.7 |
4.5 |
20.4 |
| *) Состав бурого угля, кокса и древесины, особенно по содержанию воды, может варьироваться в широком диапазоне значений. |
**) Относительное ( к идеальному топливу) значение веса каждого компонента в процентах (значение умножено на (100-w-a). |
|
|
|
|
|
Данные ограничения относятся в первую очередь к:
- пыли;
- угарному газу (СО);
- двуокиси серы (SOx);
- галогенизированному углеводороду (HCI, HF и т.д.)
Важными параметрами, определяющими, где лучше
использовать данный вид твердого топлива, являются процентное
содержание в общем весе таких веществ, как углерод, водород и
т.д., а также его минимальная теплотворная способность топлива.
|
