Твердое топливо.
К твердому виду топлива относят: уголь (каменный, бурый); горючие сланцы; торф; древесину и другие продукты растительного происхождения; Ископаемые твердые топлива (за исключением сланцев) являются продуктом разложения органической массы растений. Самое молодое из них - торф представляет собой плотную массу, образовавшуюся из перегнивших остатков болотных растений. Следующими по «возрасту» являются бурые угли - землистая или черная однородная масса, затем идут каменные угли, обладающие, как правило, повышенной прочностью и меньшей пористостью [32]. Твердое топливо состоит из двух составляющих: горючей и негорючей. Горючей составляющей в органическом топливе являются следующие химические элементы: углерод (С), водород (Н) и сера (S). С увеличением возраста топлива содержание углерода увеличивается (от 40% у древесины до 93% у самого старого вида каменного угля - антрацита). При полном сгорании углерода образуется относительно безвредный диоксид углерода СО2 и выделяется при этом 32,8 МДж теплоты на 1 кг сожженного углерода. Теплотворная способность антрацита равна Qв = 31 МДж/кг; бурого угля – 21 МДж/кг; сухих дров – 15 МДж/кг. Негорючей составляющей (балластом топлива) являются минеральные примеси – зола и влага. Зольность твердого топлива находится в широких пределах, так, например, зольность древесины, торфа, некоторых видов углей составляет не более 10%, а максимальное значение зольности доходит до 50%. 2.Жидкое топливо. Одним из методов переработки нефти с целью получения жидких видов топлива является ректификация. Сырую нефть нагревают до 350 - 370°С, после чего полученные пары подают в ректификационные колонны, где и происходит ее разделение на фракции, конденсирующиеся при различной температуре. Основными продуктами ректификации являются:
Жидкий остаток с температурой начала кипения 330 - 3500С называется мазутом [32] . Мазут используется в качестве топлива для паровых и водогрейных котлов или может подвергаться дальнейшей переработке в светлые нефтепродукты путем крекинг-процесса, т.е. расщепления тяжелых молекул нефти на более легкие. Различают два вида крекинга: термический и каталитический. Термический крекинг осуществляется под действием высокой температуры и давления, а каталитический происходит при одновременном воздействии высокой температуры и катализаторов. При крекинг-процессе получают до 50 - 60% бензиновой фракции. Выход мазута сокращается до 20%. При этом процессе глубина переработки нефти увеличивается до 80%. Теплотворная способность жидкого топлива составляет: мазут – 41 МДж/кг, бензин – 42 МДж/кг, дизельного топлива – 42,7 МДж/кг. 3. Газообразное топливо. Газообразными видами топлива являются природный газ. Основным его компонентом является метан (СН4) и в небольшом количестве присутствуют азот (N2), высшие углеводороды (CnHm), и двуокись углерода (СО2). Природный газ является наиболее широко распространенным видом газообразного топлива. При добыче нефти выделяется, так называемый попутный газ, содержащий меньше метана, чем природный, но больше высших углеводородов, и поэтому отдающий при сгорании большее количество теплоты. В промышленности и, особенно в быту, находит широкое распространение сжиженный газ, получаемый при первичной переработке нефти и попутных нефтяных газов. Он состоит из пропана и бутана. Температура конденсации паров пропана при атмосферном давлении составляет ─ 44,50С, а бутана - + 50С. Эти газы транспортируют в жидком виде в баллонах и цистернах под небольшим избыточным давлением 1,6 МПа. На металлургических заводах в качестве попутных продуктов получают коксовый и доменный газы. Они используются здесь же на заводах для отопления печей и технологических аппаратов. Коксовый газ после очистки иногда применяют для бытового газоснабжения прилегающих жилых массивов [32]. В последнее время в энергетике проявляется интерес к газам, получаемые путем газификации (генераторные) или путем сухой перегонки (нагрев без доступа воздуха) твердых топлив. Все большее применение находит биогаз - продукт анаэробной ферментации (сбраживание) органических отходов (навоза, растительных остатков, мусора, сточных вод и т. д.).
|
