Теплота сгорания топлива

При горении топлива выделяется большое количество теплоты. Количество теплоты, выделяющееся при полном горении единицы топлива, определяет теплоту его сгорания и имеет размерность (кДж/кг или кДж/м³). При окислении водорода и водородсодержащих составляющих топлива образуется водяной пар, который вместе с влагой топлива и воздуха переходит в продукты горения. В зависимости от того, в каком виде находится в дымовых газах водяной пар, различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшая теплота сгорания топлива соответствует условию, при котором продукты горения охлаждаются до температуры 20°C, а пары воды конденсируются и конденсат охлаждается до температуры t=20°C, с выделением теплоты парообразования (r=2257кДж/кг) и охлаждения конденсата (q=335,2 кДж/кг). Общее количество теплоты, выделившееся в этом случае, составит 2592,2 кДж/кг. Низшая теплота сгорания топлива соответствует условию, при котором содержащаяся в продуктах горения влага находится в виде пара при температуре 20°C. При охлаждении 1 кг водяных паров до 20°C возвращается лишь 164 кДж теплоты.

Следовательно, количественное различие между высшей и низшей теплотой горения топлива составит:

(5)

где - содержание в процентах по массе соответственно

влаги и водорода.

В практических расчетах обычно пользуются величиной Q_H, поскольку в тепловых устройствах пары воды, содержащиеся в продуктах горения, удаляются из рабочего пространства в газообразном состоянии.

Низшая теплота сгорания газового топлива определяется как сумма тепловых эффектов реакции горения каждого компонента, содержащегося в одном кубическом метре топлива (кДж/м³):

(6)

где -

содержание соответствующих компонентов в газовом топливе, %.

Низшая теплота сгорания рабочей массы жидкого и твердого топлива определяется по формуле Д.И. Менделеева, кДж/кг

(7)

где С^р, Н^р, О^р, S^р – содержание в процентах по массе соответственно

углерода, водорода, кислорода и серы.

Дата добавления: 2015-10-16