Основными химическими элементами, входящими в состав любого жидкого топлива, являются углерод С, водород Н, кислород О, азот N и сера S. Помимо указанных элементов в составе жидкого топлива имеются влага W, и негорючие минеральные вещества, образующие при сжигании золу А.

Жидкое топливо, поступающее к потребителю, называют рабочим топливом, а его массу - рабочей массой. Элементарный состав рабочей массы топлива, %, выражают в виде суммы:

Сp + Нp + Оp + p + Sp + Аp + Wp = 100,

где индекс «р» указывает на то, что данный состав относится к рабочей массе топлива.

Составы мазута, теплота сгорания, теоретические расходы воздуха VB° и объем продуктов горения Vr° приведены в таблице №1.

Элементный состав твердого топлива

Все виды твердого топлива, которыми располагает наша страна - биологического происхождения - растения с помощью хлорофилла преобразуют солнечную энергию, в дальнейшем превращаются в топливо. В своих преобразованиях растительная масса проходит стадии образования - торф - бурый уголь - каменный уголь - антрацит.

Добытое твердое топливо включает в себя органическую массу и балласт. Органической массой топлива принято считать ту часть, которая происходит из органических веществ: углерода, водорода, кислорода и азота. Балласт включает серу и минеральные примеси - золу и влагу. Углерод и водород - самые энергетические и ценные части топлива.

Углерод - содержится в большом количестве во всех видах твердого топлива без исключения - в древесине и торфе 50-58%, в буром угле и каменном 65-80%, в тощих углях и антраците - 90-95%, сланцы содержат 61-73% углерода, мазут - 84-87%. Чем больше содержится углерода в топливе, тем больше выход тепла при его сжигании.

Водород - является следующей из основных энергетических составляющих. В твердом топливе водород частично находится в связанном с кислородом виде, составляя внутреннюю влагу топлива, вследствие чего понижается тепловая ценность топлива. Водород очень важен для образования летучих веществ, выделяющихся при нагревании топлива без доступа воздуха. В состав летучих водород входит в чистом виде и в виде углеводородных и других органических соединений.

Кислород - является балластом. Не будучи теплообразующим элементом и связывая водород топлива, кислород снижает теплоту его сгорания. Содержание кислорода в органической массе топлива с возрастом снижается с 41% для древесины до 2,2% для антрацита.

Азот - также является балластной инертной составляющей топлива, снижающей процентное содержание в нем горючих элементов. При сгорании топлива азот в продуктах сгорания содержится как в свободном состоянии, так и виде окислов NOх. Они относятся к вредным составляющим продуктов сгорания, количество которых должно лимитироваться.

Сера - содержится в твердом топливе в виде органических соединений SО и колчедана Sk - их объединяют в летучую серу Sл. Еще сера входит в состав топлива в виде сернистых солей - сульфатов - не способных гореть. Сульфатную серу принято относить к золе топлива.

Присутствие серы значительно снижает качество твердого топлива, так как сернистые газы SO2 и SO3 соединяясь с водой образуют серную кислоту - которая в свою очередь разрушает метал котла, и попадая в атмосферу вредит окружающей среде. Именно по этой причине содержание серы в в топливе - не только в твердом - крайне нежелательно.

Зола топлива представляет собой балластную смесь различных минеральных веществ, остающихся после полного сгорания всей горючей части города. Зола непосредственно влияет на качество сгорания топлива - уменьшает эффективность горения.

Заключение

История развития человечества теснейшим образом связана с получением и использованием энергии. Уже в древнем мире люди использовали тепловую энергию для обогрева жилища, приготовления еды, изготовления из меди, бронзы, железа и других металлов предметов быта, инструментов и т.д. С древнейших времен известны уголь и нефть - вещества, дающие при сжигании большое количество теплоты. Сейчас формулировка "топливо" включает все вещества, которые дают при сжигании большое количество теплоты, широко распространены в природе и добываются промышленным способом.

В настоящее время и по прогнозам до 2030г. органическое топливо является основным источником энергии (теплоты) для промышленного использования. В органических топливах теплота выделяется в результате химической реакции окисления его горючих частей при участии кислорода.

Список использованной литературы

Стаскевич Н. Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа,- М., 2009 г.;

Топливо и теория горения. Подготовка и сжигание топлива,- СЗТУ, 2007г.;

Топливо. Справочник. Книга 3. Под ред. В. Д. Лисленко, Я. М. Щелокова,- Теплотехник, 2004г.

Больше работ по теме: