Источники тепла. Общие сведения о топливах

Источниками тепла для систем теплоснабжения являются котельные установки, оборудуемые котельными агрегатами (котлами).

В котлах за счет тепловой энергии, образующейся при сжигании топлива, и теплопередачи вырабатывается теплоноситель (горячая вода или пар), обеспечивающий тепловой энергией коммунально–бытовые и промышленные потребители.

Топливом называются горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения значительных количеств тепловой энергии.

По агрегатному состоянию топливо подразделяется на твердое, жидкое и газообразное.

В настоящее время твердое и газообразное топливо используется, как правило, в естественном состоянии, жидкое топливо используется в качестве конечного продукта переработки исходного сырья – нефти.

Топливо характеризуется составом.

Рабочим называется состав, включающий все компоненты топлива, т.е. горючие, балластные и влагу. Состав топлива задается в % (весовых для твердого и жидкого и объемных для газового). Ценность топлива определяется содержанием в нем горючих элементов, главными из которых являются углерод С и водород Н.

Основной теплотехнической характеристикой топлива является теплота сгорания – количество теплоты, выделяющейся при сжигании 1 кг твердого (или жидкого) или 1 м³ газообразного топлива.

Высшей теплотой сгорания называют количество выделившейся теплоты, включая теплоту, затраченную на испарение влаги топлива.

В тепловых расчетах используется низшая теплота сгорания , которая отличается от высшей тем, что не учитывает теплоту парообразования, поскольку теплота водяных паров бесполезно теряется с уходящими в дымовую трубу продуктами сгорания.

Для сравнения различных видов топлива введено понятие «условное топливо», низшая теплота которого составляет 29300 кДж на 1 кг твердого (или жидкого) или на 1 м³ газообразного топлива.

В соответствии с этим каждому топливу свойствен свой тепловой эквивалент = /29300.

Из твердых топлив наиболее распространены угли, подразделяющиеся на бурые, каменные и антрациты. Каменные угли средне­го геологического возраста имеют содержание углерода 40...70%, теплота их сгорания составляет 23•10³...27•10³ кДж/кг.

В качестве жидкого топлива используется мазут, который почти целиком состоит из горючих веществ (С = 84...87%, Н = 11...13%) и имеет теплоту сгорания 38•10³...39,50•10³ кДж/кг.

Газообразное топливо – природный газ так же, как мазут, со­стоит почти целиком из горючих компонентов – метана СН₄, угле­водородов С₂Н₆, С₃Н₈, С₄Н₁₀, С₅Н₁₂. Теплота сгорания природного газа составляет 35•10³...36•10³ кДж/м³.