Стр. 14 - Котельные установки для децентрализованного теплоснабжения

Котельные установки для децентрализованного теплоснабжения

12

ГЛАВА 2.

Топлива и их характеристики

В котельных установках могут использоваться различные виды топлива.

По агрегатному состоянию топлива делят на твёрдые, жидкие и газообраз-

ные. По происхождению – на природные, образовавшиеся из остатков расти-

тельного и животного происхождения в течение длительного времени, и ис-

кусственные, полученные в результате переработки природных топлив. К

первым относят уголь, нефть, торф, природный газ. Ко вторым – кокс, брике-

ты, отходы углеобогащения, дизельное топливо, мазут, доменный, коксовый

и генераторный газы. В качестве топлива используются также: древесные от-

ходы, кора, торф, биомасса подсолнечная и гречневая лузга и др. Каждый из

этих нетрадиционных видов топлива имеет свои особенности сжигания в ко-

тельных установках.

Топливо состоит из горючей и минеральной частей, а также влаги. В со-

став горючей части входят углерод С, водород Н и сера S, находящиеся в

сложных соединениях с кислородом О и азотом N. Важной характеристикой

топлива является теплота сгорания. Теплота сгорания – количество теплоты,

выделяющейся при полном сгорании топлива. Различают низшую и высшую

теплоту сгорания.

Углерод является основной частью топлива. Чем больше его в составе,

тем выше теплота сгорания топлива. Содержание углерода по массе в твёр-

дом топливе колеблется от 25 (сланец и торф) до 75% (антрацит). Водород

содержится в топливе в небольшом объёме, в количестве 2-10 %. Теплота его

сгорания в 4 раза больше, чем теплота сгорания углерода. Кислород входит в

состав топлива в виде различных соединений, в том числе с горючими эле-

ментами, что снижает количество теплоты, выделяемой при сжигании топли-

ва. Азот также относится к балласту топлива. Содержание его невелико (в

твёрдом топливе до 3 % по массе). При горении большая часть азота топлива

переходит в токсичные оксиды NO и NO

x

.

Серу в зависимости от вида соединения, в которое она входит, делят на

органическую S

o

, если она связана с углеродом, водородом, азотом и кисло-

родом; колчеданную S

ĸ

– соединение с железом (обычно это железный кол-

чедан); сульфатную S

c

, находящуюся в виде соединений FeSO

4

, MgSO

4

,

CaSO

4

. Сера, входящая в состав органических и колчеданных соединений,

участвует в процессе горения, выделяя при этом теплоту и образуя серни-

стый SO

2

и серный SO

3

ангидриды. Поэтому часто органическую и колчедан-

ную серу называют летучей горючей:

S

л

г

= S

o

г

+ S

к

г

.

Сера, входящая в состав FeSO

4

, MgSO

4

, CaSO

4

, не горит, так как при

сжигании топлива сульфаты практически не разлагаются. В твёрдом топливе

содержание серы достигает 5 %, в жидком - 3,5 %. Наличие серы в топливе