Спалювання горючих копалин
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWpMMk0xTDBKelkyRndNRFE0TG1wd1p5OHlNREJ3ZUMxQ2MyTmhjREEwT0M1cWNHYz0uanBn.jpg)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHhMekV4TDBOdmIydHBibWRmZDJsMGFGOW5ZWE11YW5Cbkx6SXdNSEI0TFVOdmIydHBibWRmZDJsMGFGOW5ZWE11YW5Cbi5qcGc=.jpg)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHhMekU0TDFOMFpXRnRYMEp2YVd4bGNsOHlYMFZ1WjJ4cGMyaGZkbVZ5YzJsdmJpNXdibWN2TWpJd2NIZ3RVM1JsWVcxZlFtOXBiR1Z5WHpKZlJXNW5iR2x6YUY5MlpYSnphVzl1TG5CdVp3PT0ucG5n.png)
Горючі корисні копалини, що спалюються для виробництва тепла, називають паливом. У промисловості використовують тверде, рідке і газоподібне паливо.
Галузі застосування
- Горючі корисні копалини спалюють у великій (ТЕС) та малій (малі котлоагрегати) енергетиці, для одержання електроенергії, тепла для опалювання будов, у металургійних технологіях, хімічних технологіях, харчовій промисловості (випікання хліба, приготування пластівців тощо).
Вимоги до палива
Паливо повинно відповідати наступним вимогам:
- — низька вартість видобування;
- — низька вартість транспортування;
- — зручність застосування;
- — можливість використання з високим коефіцієнтом корисної дії (ККД);
- — малий вміст шкідливих домішок.
Склад і основні теплотехнічні характеристики палива
Тверді і рідкі горючі копалини складаються, в основному, з вуглецю, водню, кисню, сірки, азоту, мінеральних компонентів і вологи. Газоподібне паливо характеризується складом і кількістю газів, що входять в нього (метан, етан, пропан, бутан, оксид вуглецю, водень, бензол, сірководень та ін.).
Паливо характеризується кількома основними теплотехнічними показниками, головним з яких є теплота згоряння.
Процес горіння палива полягає в повному або неповному окисненні його вуглецю, водню і сірки з виділенням певної кількості тепла. Кількість тепла, що виділяється при повному згорянні 1 кг або 1 м3 палива, називають теплотою його згоряння. Кількість теплоти вимірюється в теплових одиницях — калоріях. 1 кал відповідає кількості теплоти, необхідної для нагрівання 1 г дистильованої води від 19,5 до 20,5°С при 760 мм рт. ст. Оскільки теплота є видом енергії, здатної виконувати роботу, то вона в системі SI виражається спільною для всіх видів енергії одиницею — Джоулем (Дж), який рівний добутку сили 1 Н на шляху 1 м. 1 кал=4,1868 Дж 4,19 Дж.
- Вища теплота згоряння — кількість тепла, що виділяється при повному згорянні 1 кг або 1 м3 робочого палива за умови, що водень, який міститься в ньому, згоряє з утворенням води.
- Нижча теплота згоряння — кількість тепла, що виділяється 1 кг або 1м3 робочого палива, з урахуванням згоряння водню у водяну пару і випаровування вологи палива.
Нижчу теплоту згоряння використовують для підрахунку потреби в паливі і його вартості, при складанні теплових балансів і визначенні ККД установок, що використовують паливо. Для порівняння різних видів палива і підрахунку потреби в паль-ному введене поняття про умовне паливо та нафтовий еквівалент. Умовне паливо характеризується нижчою теплотою згоряння, рівною 7 000 ккал/кг або 29,33 МДж/кг, нафтовий еквівалент — 10 000 ккал/кг або 41,90 МДж/кг.
При підрахунку теплоти згоряння газоподібного палива зі значним вмістом в ньому неграничних вуглеводнів можлива похибка, зумовлена коливаннями в складі неграничних вуглеводнів, що визначаються спільно поглинанням бромною водою або іншими реагентами. За рубежем для підрахунку теплоти згоряння кам'яного вугілля використовують формулу Дюлонга і близькі до неї.
Основні параметри спалювання горючих копалин
Для розрахунку об'ємів повітря, необхідного для згоряння палива, і продуктів згоряння необхідно мати в своєму розпорядженні дані про склад палива. При розрахунку об'єму повітря, необхідного для згоряння твердого і рідкого палива, елементний склад яких виражений в процентах за масою, і об'єму продуктів згоряння, що утворюються при спаленні палива, користуються рівняннями горіння вуглецю, сірки і водню, тобто горючих компонентів палива.
Паливо звичайно спалюють з деяким надлишком повітря з метою забезпечення повноти згоряння. Відношення об'єму повітря, що надходить у топку, до теоретично необхідної кількості називають коефіцієнтом витрати або надлишку повітря.
Об'єми кисню, необхідного для спалення газоподібного палива і продуктів згоряння, що утворюються, підраховують на основі рівнянь горіння компонентів, що входять до складу палива (об'ємні %). Теоретичний об'єм повітря, необхідний для спалення газу, підраховують з урахуванням вмісту в повітрі 21 % кисню.
Продукти повного згоряння палива
Продукти повного згоряння палива при спалюванні його в стехіометричному об'ємі повітря складаються з СО2, SO2, H2O і N2. Співвідношення між ними залежить від складу горючої маси палива і вмісту в ньому баласту, який переходить в продукти згоряння, тобто Н2О і N2 і СО2 в газоподібному паливі.
Див. також
Література
- В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Хімія і фізика горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 600. .
- Исследование процесса горения углемасляного гранулята / В. С. Белецкий, А. М. Хидиятов // Теплоэнергетика. — 1991. — № 8. — С. 66–71.
![]() | Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Spalyuvannya goryuchih kopalin Spalyuvannya vugillyaSpalyuvannya torfu Gorinnya vodovugilnogo paliva u vihrevij topci mazutnogo kotla DKVR 6 5 13 modernizovanogo dlya spalyuvannya vodo vugilnogo paliva sel Jonskij Murmanskoyi obl Gorinnya prirodnogo gazu gazova plita Shema opalyuvalnogo kotla Goryuchi korisni kopalini sho spalyuyutsya dlya virobnictva tepla nazivayut palivom U promislovosti vikoristovuyut tverde ridke i gazopodibne palivo Galuzi zastosuvannyaGoryuchi korisni kopalini spalyuyut u velikij TES ta malij mali kotloagregati energetici dlya oderzhannya elektroenergiyi tepla dlya opalyuvannya budov u metalurgijnih tehnologiyah himichnih tehnologiyah harchovij promislovosti vipikannya hliba prigotuvannya plastivciv tosho Vimogi do palivaPalivo povinno vidpovidati nastupnim vimogam nizka vartist vidobuvannya nizka vartist transportuvannya zruchnist zastosuvannya mozhlivist vikoristannya z visokim koeficiyentom korisnoyi diyi KKD malij vmist shkidlivih domishok Sklad i osnovni teplotehnichni harakteristiki palivaTverdi i ridki goryuchi kopalini skladayutsya v osnovnomu z vuglecyu vodnyu kisnyu sirki azotu mineralnih komponentiv i vologi Gazopodibne palivo harakterizuyetsya skladom i kilkistyu gaziv sho vhodyat v nogo metan etan propan butan oksid vuglecyu voden benzol sirkovoden ta in Palivo harakterizuyetsya kilkoma osnovnimi teplotehnichnimi pokaznikami golovnim z yakih ye teplota zgoryannya Proces gorinnya paliva polyagaye v povnomu abo nepovnomu okisnenni jogo vuglecyu vodnyu i sirki z vidilennyam pevnoyi kilkosti tepla Kilkist tepla sho vidilyayetsya pri povnomu zgoryanni 1 kg abo 1 m3 paliva nazivayut teplotoyu jogo zgoryannya Kilkist teploti vimiryuyetsya v teplovih odinicyah kaloriyah 1 kal vidpovidaye kilkosti teploti neobhidnoyi dlya nagrivannya 1 g distilovanoyi vodi vid 19 5 do 20 5 S pri 760 mm rt st Oskilki teplota ye vidom energiyi zdatnoyi vikonuvati robotu to vona v sistemi SI virazhayetsya spilnoyu dlya vsih vidiv energiyi odiniceyu Dzhoulem Dzh yakij rivnij dobutku sili 1 N na shlyahu 1 m 1 kal 4 1868 Dzh 4 19 Dzh Visha teplota zgoryannya kilkist tepla sho vidilyayetsya pri povnomu zgoryanni 1 kg abo 1 m3 robochogo paliva za umovi sho voden yakij mistitsya v nomu zgoryaye z utvorennyam vodi Nizhcha teplota zgoryannya kilkist tepla sho vidilyayetsya 1 kg abo 1m3 robochogo paliva z urahuvannyam zgoryannya vodnyu u vodyanu paru i viparovuvannya vologi paliva Nizhchu teplotu zgoryannya vikoristovuyut dlya pidrahunku potrebi v palivi i jogo vartosti pri skladanni teplovih balansiv i viznachenni KKD ustanovok sho vikoristovuyut palivo Dlya porivnyannya riznih vidiv paliva i pidrahunku potrebi v pal nomu vvedene ponyattya pro umovne palivo ta naftovij ekvivalent Umovne palivo harakterizuyetsya nizhchoyu teplotoyu zgoryannya rivnoyu 7 000 kkal kg abo 29 33 MDzh kg naftovij ekvivalent 10 000 kkal kg abo 41 90 MDzh kg Pri pidrahunku teploti zgoryannya gazopodibnogo paliva zi znachnim vmistom v nomu negranichnih vuglevodniv mozhliva pohibka zumovlena kolivannyami v skladi negranichnih vuglevodniv sho viznachayutsya spilno poglinannyam bromnoyu vodoyu abo inshimi reagentami Za rubezhem dlya pidrahunku teploti zgoryannya kam yanogo vugillya vikoristovuyut formulu Dyulonga i blizki do neyi Osnovni parametri spalyuvannya goryuchih kopalinDlya rozrahunku ob yemiv povitrya neobhidnogo dlya zgoryannya paliva i produktiv zgoryannya neobhidno mati v svoyemu rozporyadzhenni dani pro sklad paliva Pri rozrahunku ob yemu povitrya neobhidnogo dlya zgoryannya tverdogo i ridkogo paliva elementnij sklad yakih virazhenij v procentah za masoyu i ob yemu produktiv zgoryannya sho utvoryuyutsya pri spalenni paliva koristuyutsya rivnyannyami gorinnya vuglecyu sirki i vodnyu tobto goryuchih komponentiv paliva Palivo zvichajno spalyuyut z deyakim nadlishkom povitrya z metoyu zabezpechennya povnoti zgoryannya Vidnoshennya ob yemu povitrya sho nadhodit u topku do teoretichno neobhidnoyi kilkosti nazivayut koeficiyentom vitrati abo nadlishku povitrya Ob yemi kisnyu neobhidnogo dlya spalennya gazopodibnogo paliva i produktiv zgoryannya sho utvoryuyutsya pidrahovuyut na osnovi rivnyan gorinnya komponentiv sho vhodyat do skladu paliva ob yemni Teoretichnij ob yem povitrya neobhidnij dlya spalennya gazu pidrahovuyut z urahuvannyam vmistu v povitri 21 kisnyu Produkti povnogo zgoryannya palivaProdukti povnogo zgoryannya paliva pri spalyuvanni jogo v stehiometrichnomu ob yemi povitrya skladayutsya z SO2 SO2 H2O i N2 Spivvidnoshennya mizh nimi zalezhit vid skladu goryuchoyi masi paliva i vmistu v nomu balastu yakij perehodit v produkti zgoryannya tobto N2O i N2 i SO2 v gazopodibnomu palivi Div takozhPalnik Spalyuvannya visokokoncentrovanoyi vodovugilnoyi suspenziyi Spalyuvannya vidhodiv gravitacijnogo zbagachennya vugillya Kompleksne vikoristannya produktiv pererobki vugillyaLiteraturaV I Saranchuk M O Ilyashov V V Oshovskij V S Bileckij Himiya i fizika goryuchih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2008 s 600 ISBN 978 966 317 024 4 Issledovanie processa goreniya uglemaslyanogo granulyata V S Beleckij A M Hidiyatov Teploenergetika 1991 8 S 66 71 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi