Лекции по "Топливу"

§I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОПЛИВЕ

Значение топлива в народном хозяйстве

В настоящее время нет ни одной отрасли, в которой в том или ином виде не использовалось бы топливо. Наибольшее его количество расходуется электростанциями, транспортом, промышленностью, а также для отопления жилых помещений и других бытовых нужд.

В последние годы объем производства (добычи) энергоресурсов в России составляет около 2,4 млрд. т условного топлива. При этом 93,6 % производимых в стране энергоресурсов приходится на долю минерального топлива, в том числе угля — 19,4 %, нефти (включая газовый конденсат) — 37,9, естественного газа — 35,7, топливного торфа — 0,2, горючих сланцев

— 0,4 %.

В соответствии с Энергетической программой России в стране осуществляются крупные сдвиги в структуре топливно-энергетического баланса, направленные на обеспечение надежности развития всего народного хозяйства. Предусматривается опережающее развитие угольной про- мышленности, преимущественно открытой добычи в восточных районах страны, все большее вытеснение жидкого топлива газом и углем, углубление степени переработки нефти, расширение использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии и вторичных энергетических ресурсов, обеспечение к 1990 г. экономии по сравнению с 1985 г. 200—300 млн. т условного топлива. В результате энергоемкость национального дохода к 2025 году снизится в 1,4 раза.

Понятие о топливе и его классификация

Топливом называется вещество, которое при сжигании выделяет значительное количество тепла и может быть использовано для получения энергии. Оно должно соответствовать следующим требованиям: достаточность и доступность в природе данного вещества или сырья для его получения, возможность сжигания с достаточно высокой степенью использования получаемого тепла, практическая безвредность продуктов сгорания для обслуживающего персонала, применяемой аппаратуры и окружающей среды, а также экономическая целесообразность,

В зависимости от ряда признаков и соответственно свойств целесообразно деление топлива на виды (рис. 1).

По агрегатному состоянию топливо подразделяется на твердое, жидкое и газообразное, по происхождению — на естественное (природное) и искусственное (полученное переработкой естественного). Естественное топливо включает растительное, в основном древесное, и ископаемое, т. е. добываемое из недр земли (ископаемые угли, торф, горючие сланцы, нефть, природные и попутные газы), а искусственное — кокс, полукокс, брикеты, древесный уголь, бензин, мазут, сжиженный, доменный, коксовый газы и др.).

Рис. 1. Классификация топлива.[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

По масштабу применения различают топливо союзного и местного значения. К местному топливу (дальние перевозки которого нерациональны) относятся бурые угли, торф, горючие сланцы, отходы лесной и деревооб- рабатывающей промышленности, промышленные газы,

В зависимости от характера использования различают энергетическое, технологическое и комплексное топливо. Энергетическое топливо применяют для получения тепловой энергии, технологическое — в плавильных, обжи- говых и других промышленных печах. Комплексным называется топливо, из которого предварительно выделяют ценные вещества, используемые как химическое сырье (полукоксование, переработка горючих сланцев, перегонка нефти и др.), а остаточный продукт применяют как энергетическое топливо.

По поведению при нагревании топливо подразделяется на теплостойкое (кокс, древесный уголь) и нетеплостойкое (дрова, торф, сланцы, каменные угли), а по максимальной температуре, получаемой при полном сгорании, — высокой жаропроизводительности (более 2000°C) и пониженной жаропроизводительности (бурые угли, торф, дрова).

По   возобновляемости    в    природе    топливо    подразделяется    на

возобновляемое (древесина) и невозобновляемое.

Состав и свойства топлива

Топливо состоит из горючей и негорючей частей.

В твердом топливе горючая часть состоит из углерода, водорода, серы, кислорода и азота. К негорючей части (внешнему топливному балласту) относятся неорганические вещества, переходящие после сжигания топлива в золу, а также влага.