Топливо

Топливо - это вещество при сжигании которого выделяется значительной количество тепла и используется как источник получения энергии. По своему физическому состоянию топливо бывает твёрдым, жидким и газообразным. Основная масса топлива используется в том виде в каком оно образуется в природе, т.е. естественное топливо. Часть его предварительно подвергается физической, химической или физико-химической обработке в искусственное топливо различных видов.

К естественному топливу относятся как растительные так и ископаемые вещества: древесина, камыш, солома, уголь, торф, сланцы, нефть, горючие природные газы. Доля основных видов топлива в топливно-энергетическом балансе составляет примерно; 28 % ископаемого угля, 27 % природного газа, 36 % продукты переработки нефти. Не всё топливо перерабатывается и используется в том виде в котором его добывают.

При сгорании топлива выделяются углерод и водород, которые выделяют тепло, кислород и азот при сгорании не выделяют тепло и представляют собой внутренний баласт топлива. Сера является вредной примесью, она даёт мало тепла и образует токсичные несложные оксиды.

Нефть и коксующие угли в основном применяют в виде искусственного топлива. Из нефти получают: бензин, лигроин, керосин, гайзоль и мазут. Одновременно с топливом, получаемым из нефти, также вырабатываются продукты, которые в дальнейшем, применяются в химической

Таблица 1: общая классификация видов топлива.
ВИДЫ	АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ
ТОПЛИВА
	ТВЕРДОЕ	ЖИДКОЕ	ГАЗООБРАЗНОЕ
ЕСТЕСТВЕННОЕ	торф, бурый уголь,	нефть	природный газ
	антрацит, горючие сланцы, дрова, камыш и др.
ИСКУССТВЕННОЕ	каменноугольный кокс,	бензин, керосин,	газ коксовый, газ
	древесный уголь,	дизельной топливо,	светильный,
	полукокс, торфяной кокс,	мазут, продукты	крекинговый газ,
	брикеты и др.	пиролиза твердых топлив, спирты и др.	генераторный газ

В каждом топливе помимо органической части содержится еще определённое количество

минеральных примесей, которые образуют золу при сгорании и воду. Вода и зола представляют собой внешний балласт топлива. Балластом газообразного топлива является кислород,' азот, пары воды, диоксид углерода и другие негорючие газы. Содержание внутреннего и внешнего балластов в различных видах топлива колеблется от доли процента до десятых долей процента.

По элементарному составу все существующие виды топлива подразделяются на три основные класса:

1 .топливо, состоящее из углерода (все виды кокса и древесный уголь),

2.топливо, состоящее из углерода и водорода (нефть, продукты нефтепереработки, газообразные углеводороды),

З. топливо, состоящее из углерода, водорода и кислорода (ископаемый уголь, торф, дрова, брикеты, генераторный, смешанный и другие газы).

Таблица 2: средний химический состав некоторых видов топлива в %					%.
ВИДЫ ТОПЛИВА	C	Н	N + 0	S
ДРОВА	50	6	44	0
ТОРФ	53 – 62	5.2 – 6.2	32 - 37	0.1 - 0.3
БУРЫЙ УГОЛЬ КАМ. УГОЛЬ	62 – 77 75 – 90	4.4 - 6.2 4.5- 5.5	18-27 4-15	0.5 - 0.6 0.6-6
АНТРАЦИТ	90 – 96	1-2	1 -2	0.5-7
НЕФТЬ	83 – 86	11-13	1 -3	0.2-4

Количество выделяемого тепла при сгорании топлива зависит от его химического состава. Чем выше содержание углерода и водорода в топливе и ниже содержание балласта, тем больше теплота сгорания.

При расчетах теплоты сгорания рассматривают рабочую, сухую и горючую массу топлива. Рабочая масса топлива состоит из органической части, золы и воды. Сухая масса состоит из органической части и золы. Горючая масса не содержит ни воды ни золы.

Таблица 3: характеристика разных показателей				качества топлива.
ПОКАЗАТЕЛИ	СОСТАВЛЯЮЩИЕЩИЕ
	С	H	О		N	S	А	W		СУММА В %
РАБОЧЕЕ СОСТОЯНИЕ	С	H	О		N	S	А	W		100%
СУХАЯ МАССА	С	H	О		N	S	А	—		100%
ГОРЮЧАЯ МАССА	С	H	О		N	S	—	—		100%
УСЛОВНАЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ МАССА	С	H	О		N	—	—	—		100%

А - зола, Щ - вода.

Таблица 4: содержание балласта в топливе разных видов

ТОПЛИВО	ВЛАГА (W) %	ЗОЛА (А) %
ДРОВА	20-50	0.5-1,5
ТОРФ	20-55	5-20
БУРЫЙ УГОЛЬ	20-60	10-45
КАМЕННЫЙ УГОЛЬ	1-20	3-40
АНТРАЦИТ	3-10	2-30
ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ	8-20	40-70
МАЗУТ	1-2	до 0.3

Одной из важнейших характеристик топлива, определяющих его тепловую ценность, является удельная теплота сгорания. Она представляет собой количество теплоты, выделенное при полном сгорании одного кг или 1 м³ топлива. Количество теплоты измеряют в калориях или Джоулях:

1 кал = 4,1867 Дж.

При поставках топлива теплоту сгорания подставляют или к рабочей или горючей массе. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива. Высшая теплота сгорания получается при наличии в продуктах сгорания топлива - воды, в капельножидком состоянии. Низшую (полезную) теплоту сгорания определяют при наличии в продуктах сгорания топлива водяного пара.