Combustibil organic. Combustibil lichid și caracteristicile acestuia Clasificarea combustibilului după metoda de producție

Combustibil Sunt substanțe inflamabile care emit o cantitate semnificativă de căldură în timpul arderii, care este utilizată direct în procese tehnologice sau convertite în alte forme de energie. Acestea includ minerale de origine organică - cărbune, gaze combustibile, șisturi bituminoase, petrol, turbă, precum și deșeuri de lemn și plante.

Energia nucleară folosește conceptul de combustibil nuclear- o substanta ai carei nuclei se fisioneaza sub actiunea neutronilor, in timp ce elibereaza energie in principal sub forma de energie cinetica a fragmentelor de fisiune a nucleelor ​​si neutronilor.

Combustibil chimic convențional, spre deosebire de nuclear, se numește organic și acesta este în prezent principala sursă de căldură.

Pentru a analiza caracteristicile termice ale combustibililor, a determina compoziția gazelor și a altor calcule, este necesar să se cunoască structura chimică a fiecărui tip de combustibil. Partea organică a combustibililor solizi și lichizi constă dintr-un număr mare de compuși chimici complecși, care includ în principal cinci elemente chimice: carbon CU, hidrogen N, oxigen O, sulf Sși azot N... În plus, combustibilul conține impurități minerale. A si umezeala W reprezentând împreună balastul extern de combustibil.

Compoziția chimică a combustibililor solizi, lichizi și gazoși este determinată nu de numărul de compuși, ci de masa totală a elementelor chimice (ca procent de 1 kg sau 1 metru cub de combustibil), adică. se stabileşte compoziţia elementară a combustibilului. Există trei compoziții principale de combustibil elementar:

1) masa de lucru a combustibilului C+H+O+N+S+A+W=100%;

2) masa uscată de combustibil C+H+O+N+A=100%;

3) masa combustibilă a combustibilului C+ H+O+N=100%.

Masa de combustibil în forma în care intră în întreprindere este considerată a fi muncitor.

Dacă combustibilul este încălzit la 102-105 ºС, umiditatea se va evapora, apoi se va obține masa uscată a combustibilului. Denumirea masei combustibile este condiționată; din moment ce constituentul ei azotul și oxigenul nu sunt combustibiliși constituie balastul intern al combustibilului. Azotul și oxigenul contribuie la procesul de ardere.

Elementele combustibile sunt carbonul, hidrogenul și sulful.... Carbonul este principalul element combustibil al combustibilului. Are o putere calorică mare (33600 kJ/kg) și reprezintă cea mai mare parte a masei de lucru a combustibilului (50-75% pentru combustibilii solizi și 80-85% pentru păcurele grele). Hidrogenul are o putere calorică mare (aproximativ 130.000 kJ/kg), dar cantitatea sa în combustibili solizi este mică ( N= 2-6%) și puțin mai mult în lichid (aproximativ 10%). Acest lucru face că căldura de ardere a combustibililor lichizi este mai mare decât cea a combustibililor solizi.

Sulful are o putere calorică scăzută (9000 kJ/kg). Conținutul său în combustibili este mic ( S= 0,2-4%), prin urmare sulful, ca component combustibil, nu este evaluat.

Prezența oxizilor de sulf în produsele de ardere la anumite concentrații este periculoasă pentru organisme și plante și necesită anumite măsuri și mijloace de captare sau dispersare a acestuia în atmosferă.

TIPURI DE COMBUSTIBIL. CLASIFICAREA COMBUSTIBILULUI

Conform definiției lui DI Mendeleev, „combustibilul este o substanță combustibilă arsă în mod deliberat pentru a obține căldură”.

În prezent, termenul „combustibil” se aplică tuturor materialelor care servesc drept sursă de energie (de exemplu, combustibil nuclear).

Combustibilul după origine este împărțit în:

Combustibili naturali (cărbune, turbă, petrol, șisturi bituminoase, lemn etc.)

Combustibil artificial (combustibil pentru motor, gaz generator, cocs, brichete etc.).

După starea sa de agregare, se împarte în combustibili solizi, lichizi și gazoși, iar după destinația sa, atunci când este utilizat, în combustibili energetici, tehnologici și de uz casnic. Cele mai înalte cerințe sunt impuse combustibililor energetici, iar cerințele minime sunt pentru combustibilii de uz casnic.

Combustibil solid - materie vegetală lemnoasă, turbă, șist, cărbune brun, cărbune.

Combustibil lichid - produse rafinate cu ulei (pacură).

Combustibil gazos - gaze naturale; gaz din rafinarea petrolului și biogaz.

Combustibil nuclear - substanțe fisionabile (radioactive) (uraniu, plutoniu).

Combustibili fosili, de ex. cărbunele, petrolul, gazele naturale reprezintă cea mai mare parte a consumului de energie. Formarea combustibililor fosili este rezultatul efectelor termice, mecanice și biologice de mai multe secole asupra resturilor de floră și faune depuse în toate formațiunile geologice. Toți acești combustibili sunt pe bază de carbon, iar energia este eliberată din ei în principal prin formarea de dioxid de carbon.

COMBUSTIBIL SOLID. CARACTERISTICI PRINCIPALE

Combustibil solid . Combustibilii solizi fosili (excluzând șisturile) sunt produșii de descompunere a materiei organice din plante. Cel mai tânăr dintre ei - turba - este o masă densă , format din resturile degradate ale plantelor de mlaștină. Următorii mai vechi sunt cărbuni bruni- o masă omogenă pământoasă sau neagră, care, păstrată îndelung în aer, se oxidează parțial („erodată”) și se sfărâmă în pulbere. Apoi există cărbuni bituminoși, care, de regulă, au o rezistență crescută și o porozitate mai scăzută. Masa organică a celor mai vechi dintre ele - antracitul - a suferit cele mai mari modificări și este 93% carbon. Antracitul se distinge prin duritatea sa mare.

Rezervele geologice mondiale de cărbune, exprimate în combustibil convențional, sunt estimate la 14.000 de miliarde de tone, dintre care jumătate sunt de încredere (Asia - 63%, America - 27%). Statele Unite și Rusia au cele mai mari rezerve de cărbune. Rezerve semnificative sunt disponibile în Germania, Anglia, China, Ucraina și Kazahstan.

Întreaga cantitate de cărbune poate fi reprezentată sub forma unui cub cu latura de 21 km, din care un „cub” cu latura de 1,8 km este retras anual de către o persoană. În acest ritm, consumul de cărbune va dura aproximativ 1000 de ani. Dar cărbunele este un combustibil greu, incomod, cu multe impurități minerale, ceea ce complică utilizarea acestuia. Rezervele sale sunt distribuite extrem de inegal. Cele mai cunoscute zăcăminte de cărbune: Donbassky (rezerve de cărbune 128 miliarde tone), Pechora (210 miliarde tone), Karaganda (50 miliarde tone), Ekibastuzsky (10 miliarde tone), Kuznetsky (600 miliarde tone), Kansko-Achinsky (600 miliarde tone). ). Bazinele Irkutsk (70 de miliarde de tone). Cele mai mari zăcăminte de cărbune din lume sunt Tungusskoye (2300 miliarde de tone - peste 15% din rezervele mondiale) și Lenskoye (1800 miliarde de tone - aproape 13% din rezervele mondiale).

Exploatarea cărbunelui se realizează prin metoda minei (adâncimi de la sute de metri până la câțiva kilometri) sau sub formă de mine deschise. Deja în stadiul de extracție și transport al cărbunelui, folosind tehnologii avansate, este posibil să se reducă pierderile în timpul transportului. Reducerea conținutului de cenușă și a conținutului de umiditate al cărbunelui transportat.

Lemnul este un combustibil solid regenerabil. Ponderea sa în balanța energetică mondială este acum extrem de mică, dar în unele regiuni lemnul (și mai des deșeurile sale) este folosit și ca combustibil.

La fel de combustibil solid se mai pot folosi brichete - un amestec mecanic de cărbune și turbă fine cu lianți (bitum etc.), comprimat sub presiune până la 100 MPa în prese speciale.

COMBUSTIBIL LICHID. CARACTERISTICI PRINCIPALE

Combustibil lichid. Aproape tot combustibilul lichid este încă obținut prin rafinarea petrolului. Uleiul, un mineral combustibil lichid, este un lichid brun care conține hidrocarburi gazoase și foarte volatile în soluție. Are un miros rășinos deosebit. În timpul distilării uleiului se obțin o serie de produse de mare importanță tehnică: benzină, kerosen, uleiuri lubrifiante, precum și vaselina, care este folosită în medicină și parfumerie.

Țițeiul este încălzit la 300-370 ° C, după care vaporii obținuți sunt dispersați în fracții care se condensează la diferite temperaturi tª: gaz lichefiat (randament aproximativ 1%), benzină (circa 15%, tª = 30 - 180 °C). ). Kerosen (aproximativ 17%, tª = 120 - 135 ° C), motorină (aproximativ 18%, tª = 180 - 350 ° C). Reziduul lichid cu un punct de fierbere de 330-350 ° C se numește păcură. Păcura, ca și combustibilul pentru motor, este un amestec complex de hidrocarburi, care includ în principal carbon (84-86%) și hidrogen (10-12%).

Păcură obținută din petrol dintr-un număr de câmpuri poate conține mult sulf (până la 4,3%), ceea ce complică drastic protecția echipamentelor și mediu inconjurator când este ars.

Conținutul de cenușă din păcură nu trebuie să depășească 0,14%, iar conținutul de apă nu trebuie să depășească 1,5%. Cenușa conține compuși de vanadiu, nichel, fier și alte metale, așa că este adesea folosită ca materie primă pentru producerea, de exemplu, de vanadiu.

În cazanele cazanelor și centralelor electrice se arde de obicei păcură, în instalațiile de încălzire menajeră - încălzirea combustibilului menajer (un amestec de fracții medii).

Rezervele geologice mondiale de petrol sunt estimate la 200 de miliarde de tone, dintre care 53 de miliarde de tone. constituie rezerve sigure. Mai mult de jumătate din toate rezervele dovedite de petrol sunt situate în Orientul Mijlociu și Apropiat. În țările din Europa de Vest, unde există industrii foarte dezvoltate, rezervele de petrol relativ mici sunt concentrate. Rezervele dovedite de petrol sunt în continuă creștere. Creșterea se datorează în principal rafturii maritime. Prin urmare, toate estimările rezervelor de petrol disponibile în literatură sunt condiționate și caracterizează doar un ordin de mărime.

Rezervele totale de petrol din lume sunt mai mici decât cele de cărbune. Dar uleiul este un combustibil mai convenabil de utilizat. Mai ales într-o formă revizuită. După ridicarea prin puț, petrolul este trimis către consumatori în principal prin conducte de petrol, căi ferate sau cisterne. Prin urmare, componenta de transport are o parte semnificativă din costul petrolului.

COMBUSTIBIL GAZ. CARACTERISTICI PRINCIPALE

Combustibil gazos. Combustibilii gazoși includ în principal gazele naturale. Acesta este gaz produs din câmpuri pur gazoase, gaz asociat campuri petroliere, gaz din zăcăminte de condens, metan din mine de cărbune etc. Componenta sa principală este CH 4 metan; în plus, gazul din diferite câmpuri conține cantități mici de azot N2, hidrocarburi superioare CnHm, dioxid de carbon CO2. În timpul extracției gazelor naturale, acesta este purificat din compușii sulfului, dar unii dintre aceștia (în principal hidrogen sulfurat) pot rămâne.

La extragerea petrolului, se eliberează așa-numitul gaz asociat, care conține mai puțin metan decât gazul natural, dar mai multe hidrocarburi și, prin urmare, emit mai multă căldură în timpul arderii.

În industrie și mai ales în viața de zi cu zi, gazul lichefiat obținut în timpul prelucrării primare a petrolului și a gazelor petroliere asociate este utilizat pe scară largă. Produce propan tehnic (cel puțin 93% С 3 Н 8 + С 3 Н 6), butan tehnic (cel puțin 93% С 4 Н 10 + С 4 Н 8) și amestecurile acestora.

Rezervele geologice de gaze ale lumii sunt estimate la 140-170 trilioane m³.

Gazul natural este situat în rezervoare, care sunt „domuri” dintr-un strat impermeabil (cum ar fi argila), sub care gazul este sub presiune într-un mediu poros (gresie), constând în principal din metan CH 4. La ieșirea din puț, gazul este curățat de suspensie de nisip, picături de condens și alte incluziuni și este furnizat către conducta principală de gaz cu un diametru de 0,5 - 1,5 m și o lungime de câteva mii de kilometri. Presiunea gazului în conducta de gaz se menține la 5 MPa cu ajutorul compresoarelor instalate la fiecare 100-150 m. Compresoarele se rotesc turbine cu gaz consumatoare de gaz. Consumul total de gaz pentru menținerea presiunii în conducta de gaz este de 10-12% din totalul pompat. Prin urmare, transportul combustibililor gazoși este foarte consumator de energie.

V În ultima vremeîn mai multe locuri, biogazul este din ce în ce mai folosit - un produs al fermentației anaerobe (fermentării) deșeurilor organice (dejecții, reziduuri vegetale, gunoi, canalizare etc.). În China, peste un milion de fabrici de biogaz funcționează deja cu o varietate de deșeuri (conform UNESCO - până la 7 milioane). În Japonia, sursele de biogaz sunt depozitele de deșeuri menajere presortate. „Fabrică”, cu o capacitate de până la 10-20 m³ de gaz pe zi. Oferă combustibil pentru o centrală mică, cu o capacitate de 716 kW.

Digestia anaerobă a deșeurilor din marile complexe zootehnice permite rezolvarea problemei extrem de acute a poluării mediului cu deșeuri lichide prin transformarea acestora în biogaz (aproximativ 1 metru cub pe zi pe unitatea de vite) și îngrășăminte de înaltă calitate.

Foarte vedere în perspectivă combustibilul, care are o energie specifică de trei ori mai mare în comparație cu petrolul, este hidrogenul, lucrări științifice și experimentale de găsire a unor metode economice de transformare industrială a cărora se desfășoară activ atât în ​​țara noastră, cât și în străinătate. Rezervele de hidrogen sunt inepuizabile și nu sunt asociate cu nicio regiune a planetei. Hidrogenul în stare legată este conținut în moleculele de apă (H 2 O). Când este ars, se formează apă care nu poluează mediul. Hidrogenul poate fi depozitat convenabil, distribuit prin conducte și transportat ieftin.

În prezent, hidrogenul este obținut în principal din gaze naturale; în viitorul apropiat va fi posibil să se obțină în procesul de gazificare a cărbunelui. Pentru a obține energia chimică a hidrogenului se folosește și procesul de electroliză. Această din urmă metodă are un avantaj semnificativ, deoarece duce la îmbogățirea mediului înconjurător cu oxigen. Utilizarea pe scară largă a combustibilului cu hidrogen poate rezolva trei probleme stringente:

Reducerea consumului de combustibili organici și nucleari;

satisface nevoile de energie în creștere;

Reduceți poluarea mediului.

COMBUSTIBIL NUCLEAR. CLASIFICARE ȘI APLICARE

Combustibil nuclear. Singurul tip natural de combustibil nuclear sunt nucleele grele de uraniu și toriu. Energia sub formă de căldură este eliberată sub acțiunea neutronilor lenți în timpul fisiunii izotopului 235 U, care este 1/140 de uraniu natural. Ca materii prime se pot folosi 238 U și 239 Th, care, la iradierea cu neutroni, se transformă într-un nou combustibil nuclear - 239 Pu, respectiv 239 U. Când toate nucleele conținute în 1 kg de uraniu sunt fisionate, o energie de 2 10 7 kWh este eliberat, ceea ce echivalează cu 2,5 mii tone de cărbune de înaltă calitate cu o putere calorică de 35 MJ/kg (8373 kcal/kg).

Combustibilul nuclear este împărțit în două tipuri:

Uraniu natural, care conține nuclee fisile de 235 U, precum și materie primă de 238 U, capabilă să formeze plutoniu 239 Pu la capturarea unui neutron;

Combustibil secundar care nu se găsește în natură, inclusiv 239 Pu, obținut din primul tip de combustibil, precum și izotopi de 233 U, formați în timpul captării neutronilor de către nucleele de toriu de 232 mii.

De compoziție chimică, combustibilul nuclear poate fi:

Metalice, inclusiv aliaje;

oxid (de exemplu, UO2);

Carbură (de exemplu, PuC 1-x)

Nitrură

Mixt (PuO 2 + UO 2)

Aplicație. Combustibilul nuclear este utilizat în reactoare nucleare, unde se află de obicei în elemente de combustibil închise ermetic (tije de combustibil) sub formă de tablete de câțiva centimetri.

Combustibilul nuclear este supus unor cerințe ridicate de compatibilitate chimică cu placarea elementului de combustibil, trebuie să aibă o temperatură suficientă de topire și evaporare, o conductivitate termică bună, o ușoară creștere a volumului sub iradiere cu neutroni și capacitatea de fabricație.

Uraniul metalic este relativ rar folosit ca combustibil nuclear. Temperatura sa maximă este limitată la 660 ° C. La această temperatură, are loc o tranziție de fază, în care structura cristalină a uraniului se modifică. Tranziția de fază este însoțită de o creștere a volumului de uraniu, care poate duce la distrugerea învelișului elementului de combustibil. Sub iradiere prelungită în intervalul de temperatură 200-500 ° C, uraniul este supus creșterii radiațiilor. Acest fenomen consta in alungirea tijei de uraniu iradiat. S-a observat experimental o creștere a lungimii tijei de uraniu de o dată și jumătate.

Utilizarea uraniului metalic, în special la temperaturi peste 500 ° C, este dificilă din cauza umflării acestuia. După fisiunea nucleară se formează două fragmente de fisiune, al căror volum total este mai mare decât volumul unui atom de uraniu (plutoniu). O parte din atomi - fragmentele de fisiune sunt atomi de gaze (cripton, xenon etc.). Atomii de gaz se acumulează în porii uraniului și creează o presiune internă care crește odată cu creșterea temperaturii. Datorită modificării volumului atomilor în procesul de fisiune și creșterii presiunii interne a gazelor, uraniul și alți combustibili nucleari încep să se umfle. Umflarea este înțeleasă ca modificarea relativă a volumului de combustibil nuclear asociată cu fisiunea nucleară.

Umflarea depinde de ardere și de temperatura barei de combustibil. Numărul fragmentelor de fisiune crește odată cu arderea, iar presiunea internă a gazului crește odată cu arderea și temperatura. Umflarea combustibilului nuclear poate duce la distrugerea învelișului elementului de combustibil. Combustibilul nuclear este mai puțin predispus la umflături dacă este ridicat proprietăți mecanice... Uraniul metal nu este doar un astfel de material. Prin urmare, utilizarea uraniului metalic ca combustibil nuclear limitează arderea, care este una dintre principalele evaluări ale economiei energiei nucleare.

Rezistența la radiații și proprietățile mecanice ale combustibilului sunt îmbunătățite după dopajul cu uraniu, timp în care cantități mici de molibden, aluminiu și alte metale sunt adăugate la uraniu. Dopanții reduc numărul de neutroni de fisiune per captarea unui neutron de către combustibilul nuclear. Prin urmare, ei tind să aleagă adaosuri de aliere la uraniu din materiale care absorb slab neutronii.

Combustibilii nucleari buni includ unii compuși refractari ai uraniului: oxizi, carburi și compuși intermetalici. Cea mai utilizată ceramică este dioxidul de uraniu UO 2. Punctul său de topire este de 2800 ° C, densitatea - 10,2 t / m 3. Dioxidul de uraniu nu are tranziții de fază și este mai puțin predispus la umflare decât aliajele de uraniu. Acest lucru permite creșterea arderii cu până la câteva procente. Dioxidul de uraniu nu interacționează cu zirconiul, niobiul, oțelul inoxidabil și alte materiale la temperaturi ridicate. Principalul dezavantaj al ceramicii este conductivitatea termică scăzută - 4,5 kJ / (m · K), ceea ce limitează puterea specifică a reactorului în ceea ce privește temperatura de topire. Astfel, densitatea maximă a fluxului de căldură în reactoarele VVER care utilizează dioxid de uraniu nu depășește 1,4 · 10 3 kW / m2, în timp ce temperatura maximă în barele de combustibil ajunge la 2200 ° C. În plus, ceramica fierbinte este foarte fragilă și se poate crăpa.

Plutoniul este un metal cu punct de topire scăzut. Punctul său de topire este de 640 ° C. Plutoniul are proprietăți plastice slabe, așa că cu greu se pretează la prelucrare mecanică. Tehnologia de fabricare a tijei de combustibil este complicată și mai mult de toxicitatea plutoniului. Pentru prepararea combustibilului nuclear se utilizează de obicei dioxid de plutoniu, un amestec de carburi de plutoniu cu carburi de uraniu și aliaje plutoniu-metal.

Combustibilii de dispersie au conductivitate termică și proprietăți mecanice ridicate, în care particulele mici de UO 2, UC, PuO 2 și alți compuși de uraniu și plutoniu sunt plasate eterogen într-o matrice metalică de aluminiu, molibden, oțel inoxidabil etc. Materialul matricei determină rezistența la radiații și conductivitatea termică a combustibilului de dispersie. De exemplu, combustibilul de dispersie al Primului NPP a constat din particule dintr-un aliaj de uraniu cu 9% molibden, umplute cu magneziu.

COMBUSTIBIL CONDIȚIONAT

Combustibil convențional. Diferite tipuri de resurse energetice au calități diferite, care se caracterizează prin intensitatea energetică a combustibilului. Consumul specific de energie este cantitatea de energie pe unitatea de masă a corpului fizic al resursei energetice.

Pentru a compara diferiți combustibili, contabilitate totală rezervele sale, evaluând eficiența utilizării resurselor energetice, comparând indicatorii dispozitivelor care utilizează căldură, unitatea de măsură este combustibilul standard. Combustibilul convențional este un astfel de combustibil, arderea a 1 kg din care eliberează 29309 kJ, sau 700 kcal de energie. Pentru analiza comparativa Se folosește 1 tonă de combustibil standard.

1 rezervor de combustibil = 29309 kJ = 7000 kcal = 8120 kWh.

Această cifră corespunde unui cărbune bun cu cenușă scăzută, care uneori este numit echivalent de cărbune.

În străinătate, pentru analiză se utilizează combustibil de referință cu o putere calorică de 41.900 kJ/kg (10.000 kcal/kg). Această cifră se numește echivalentul petrolului. Următorul tabel prezintă valorile consumului specific de energie pentru o serie de resurse energetice în comparație cu combustibilul convențional.

CONCLUZIE

Astfel, pe baza materialului de mai sus, se pot trage următoarele concluzii:

Combustibilul este o substanță combustibilă folosită pentru a genera căldură.

Originea combustibilului este naturală și artificială.

În funcție de starea de agregare, se emit combustibili solizi, lichizi și gazoși.

Conform scopului propus, atunci când este utilizat, combustibilul poate fi energetic, tehnologic și de uz casnic.

Combustibilul nuclear este, de asemenea, izolat ca specie independentă.

Pentru comparație tipuri diferite combustibilii dupa puterea lor calorica folosesc unitatea de masura „echivalent combustibil”.

Combustibilul convențional este un combustibil acceptat convențional cu o putere calorică de 7000 kcal/kg (pentru combustibili lichizi și solizi) și 7000 kcal/Nm 3 (pentru gazoși). tipuri diferite combustibil).

LISTA SURSELOR UTILIZATE

Protecția muncii și elementele de bază ale economisirii energiei: manual. manual /

EM. Krachenya, R.N. Kozel, I.P. Svirid. - Ed. a II-a. - Minsk: TetraSystems, 2005 .-- 156-161, 166-167 p.

Wikipedia este enciclopedia liberă [ Resursa electronica] / Combustibil nuclear. Mod de acces: http://ru.wikipedia.org/ Data accesului: 04.10.2009.

3. Departamentul de Eficiență Energetică Comitetul de Stat privind standardizarea Republicii Belarus [Resursa electronică] / Reguli... Recomandări metodice pentru întocmirea studiilor de fezabilitate pentru măsuri de economisire a energiei. Mod de acces: http://energoeffekt.gov.by/doc/metodika_1.asp. Data accesului: 03.10.2009

ANEXA A

Tabelul 1: Consumul specific de energie al resurselor energetice

Tipuri de combustibil	consum specific de energie,	consum specific de energie,
Combustibil convențional Combustibil – energie solară).Poate fi și altele clasificare... De exemplu, resursele sunt epuizate - feluri naturala... Concept, feluriși clasificare costurile de distribuție pe exemplul uniunii regionale a consumatorilor Rezumat >> Finanțe Care este format din 3 secțiuni. Concept, feluriși clasificare costuri de distribuție Costurile de distribuție sunt ... 100% I. Costuri materiale - 34,53% combustibil- 0,6% energie - 2,4% depozitare, lucru cu fracțiune de normă, sortare, ambalare... Clasificare materiale de constructii (2) Cheat Sheet >> Construcție Fiabil în funcționare, permite utilizarea localului feluri combustibilși necesită mai puțin din consumul său, După ... și lemnos; polimeri de polimerizare și policondensare. Într-o singură clasificare conglomerate de constructii lianti organici... Clasificare bilanţele contabile ale organizaţiei şi procedura de întocmire şi utilizare a acestora în economie Rezumat >> Contabilitate si audit Bilanțul organizației 1.2 Clasificare bilanţuri 2.Organizaţional- ... de asemenea studiază feluriși clasificare bilanţuri. Subiectul ... materiale de bază și auxiliare, combustibil, a achiziționat semifabricate și componente...

Combustibil- Aceasta este o substanță combustibilă care emite o cantitate semnificativă de căldură în timpul arderii, care este utilizată direct în procesele tehnologice și pentru încălzire, sau este transformată în alte tipuri de energie.

În funcție de starea de agregare, combustibilii de origine organică se împart în solizi, lichidi și gazosi (gazos).

După origine, combustibilii fosili se împart în naturali (naturali) și artificiali, obținuți prin diverse metode.

Tabelul 1.1

Clasificarea combustibililor fosili

În funcție de natura utilizării acestuia, combustibilul fosil poate fi împărțit în energie (pentru generarea de energie termică și electrică) și industrial (pentru instalații și sisteme de tehnologie termică la temperatură înaltă). Energia și combustibilii industriali sunt, de asemenea, definiți prin termenul „combustibil pentru cazane și cuptoare”.

1. Compoziția elementară și caracteristicile tehnice ale combustibilului fosili

Combustibilul organic conține diverși compuși de elemente combustibile și incombustibile. Combustibilii solizi și lichizi conțin substanțe combustibile precum carbon C, hidrogen H, sulf volatil S l și substanțe incombustibile - oxigen O, azot N, cenușă A, umiditate W... Sulful volatil constă din S op organic și pirită S la compuși: S l = S op + S k. Combustibilul organic se caracterizează prin:

Masa de lucru;

Greutate uscata;

O masă combustibilă;

Masa organica.

Sulful din materie organică nu conține pirita. Puteți recalcula compoziția combustibilului de la o masă la alta folosind coeficienții corespunzători (Tabelul 1.2)

Tabelul 1.2

Conversia compoziției combustibilului de la o masă la alta

Greutate țintă	Caut masa
	organic
Organic

Combustibilii gazoși sunt de obicei redusi la greutatea uscată în fracții de volum:

Cele mai importante caracteristici tehnice ale combustibilului sunt căldura de ardere, puterea termică, conținutul de cenușă și umiditate, conținutul de impurități nocive care reduc valoarea combustibilului, randamentul de substanțe volatile și proprietățile cocsului (nevolatil). reziduu).

Căldura de ardere(puterea calorică) a combustibilului - cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii complete a unei unități de masă (kJ / kg) sau de volum (kJ / m 3) de combustibil. Puterea calorică este o caracteristică care determină consumul de combustibil pentru funcționarea echipamentelor care utilizează combustibil. Distingeți puterea calorică brută și cea netă a combustibilului. La proiectarea cazanelor și a unităților tehnologice care nu utilizează căldura latentă de condensare a vaporilor de apă conținute în produsele de ardere a combustibilului, calculele sunt efectuate în mod tradițional conform putere calorică netăcapabilități combustibil.

În cazurile în care în unități se utilizează căldura latentă de condensare a vaporilor de apă, calculele implică puterea calorică brută combustibil.

Puterea calorică netă a combustibilului poate fi determinată prin cunoașterea puterii calorice nete

Căldura de ardere a combustibilului este determinată experimental într-o bombă calorimetrică sau într-un calorimetru cu gaz. Principiul de funcționare al calorimetrelor se bazează pe faptul că ard o masă sau un volum de combustibil măsurat cu precizie, a cărui căldură eliberată este transferată în apă, a cărei temperatură și masă inițială sunt cunoscute. Cunoscând masa apei și măsurarea creșterii temperaturii acesteia, se determină cantitatea de căldură degajată și căldura de ardere a combustibilului. Cu o compoziție cunoscută a combustibilului, căldura de ardere poate fi calculată analitic. Puterea calorică netă de lucru a combustibililor solizi și lichizi poate fi determinată aproximativ prin formula D.I. Mendeleev, kJ / kg

Unde



Este căldura de ardere a fiecărui gaz inclusă în combustibil, MJ / m 3; C m H n, H 2 S, CO, H 2 - conținutul de gaze individuale în combustibil, % vol.

Căldura de ardere a gazelor individuale care formează combustibilul gazos este dată în tabel. 1.3.

Puterea calorică a diferiților combustibili variază într-un interval foarte larg. Pentru a compara diferite tipuri de combustibil în determinarea ratelor de consum, rezerve, economie de combustibil, a fost introdus conceptul de combustibil convențional. Combustibilul condiționat se numește combustibil, a cărui căldură inferioară de ardere este egală cu Q combustibil standard = 29310 kJ / kg (7000 kcal / kg).

Pentru a recalcula consumul oricărui tip de combustibil natural în combustibil convențional și invers, utilizați echivalentul termic, care este raportul dintre cea mai scăzută căldură de ardere a masei de lucru a combustibilului natural și căldura de ardere a combustibilului echivalent.

.

TIPURI DE COMBUSTIBIL. CLASIFICAREA COMBUSTIBILULUI

Conform definiției lui DI Mendeleev, „combustibilul este o substanță combustibilă arsă în mod deliberat pentru a obține căldură”.

În prezent, termenul „combustibil” se aplică tuturor materialelor care servesc drept sursă de energie (de exemplu, combustibil nuclear).

Combustibilul după origine este împărțit în:

Combustibili naturali (cărbune, turbă, petrol, șisturi bituminoase, lemn etc.)

Combustibil artificial (combustibil pentru motor, gaz generator, cocs, brichete etc.).

După starea sa de agregare, se împarte în combustibili solizi, lichizi și gazoși, iar după destinația sa, atunci când este utilizat, în combustibili energetici, tehnologici și de uz casnic. Cele mai înalte cerințe sunt impuse combustibililor energetici, iar cerințele minime sunt pentru combustibilii de uz casnic.

Combustibil solid - materie vegetală lemnoasă, turbă, șist, cărbune brun, cărbune.

Combustibil lichid - produse rafinate cu ulei (pacură).

Combustibil gazos - gaze naturale; gaz din rafinarea petrolului și biogaz.

Combustibil nuclear - substanțe fisionabile (radioactive) (uraniu, plutoniu).

Combustibili fosili, de ex. cărbunele, petrolul, gazele naturale reprezintă cea mai mare parte a consumului de energie. Formarea combustibililor fosili este rezultatul efectelor termice, mecanice și biologice de mai multe secole asupra resturilor de floră și faune depuse în toate formațiunile geologice. Toți acești combustibili sunt pe bază de carbon, iar energia este eliberată din ei în principal prin formarea de dioxid de carbon.

COMBUSTIBIL SOLID. CARACTERISTICI PRINCIPALE

Combustibil solid . Combustibilii solizi fosili (excluzând șisturile) sunt produșii de descompunere a materiei organice din plante. Cel mai tânăr dintre ei - turba - este o masă densă , format din resturile degradate ale plantelor de mlaștină. Urmează în „vârstă” cărbunii bruni - o masă omogenă pământoasă sau neagră, care, atunci când este depozitată pentru o lungă perioadă de timp în aer, este parțial oxidată („erodată”) și se sfărâmă în pulbere. Apoi există cărbuni bituminoși, care, de regulă, au o rezistență crescută și o porozitate mai scăzută. Masa organică a celor mai vechi dintre ele - antracitul - a suferit cele mai mari modificări și este 93% carbon. Antracitul se distinge prin duritatea sa mare.

Rezervele geologice mondiale de cărbune, exprimate în combustibil convențional, sunt estimate la 14.000 de miliarde de tone, dintre care jumătate sunt de încredere (Asia - 63%, America - 27%). Statele Unite și Rusia au cele mai mari rezerve de cărbune. Rezerve semnificative sunt disponibile în Germania, Anglia, China, Ucraina și Kazahstan.

Întreaga cantitate de cărbune poate fi reprezentată sub forma unui cub cu latura de 21 km, din care un „cub” cu latura de 1,8 km este retras anual de către o persoană. În acest ritm, consumul de cărbune va dura aproximativ 1000 de ani. Dar cărbunele este un combustibil greu, incomod, cu multe impurități minerale, ceea ce complică utilizarea acestuia. Rezervele sale sunt distribuite extrem de inegal. Cele mai cunoscute zăcăminte de cărbune: Donbassky (rezerve de cărbune 128 miliarde tone), Pechora (210 miliarde tone), Karaganda (50 miliarde tone), Ekibastuzsky (10 miliarde tone), Kuznetsky (600 miliarde tone), Kansko-Achinsky (600 miliarde tone). ). Bazinele Irkutsk (70 de miliarde de tone). Cele mai mari zăcăminte de cărbune din lume sunt Tungusskoye (2300 miliarde de tone - peste 15% din rezervele mondiale) și Lenskoye (1800 miliarde de tone - aproape 13% din rezervele mondiale).

Exploatarea cărbunelui se realizează prin metoda minei (adâncimi de la sute de metri până la câțiva kilometri) sau sub formă de mine deschise. Deja în stadiul de extracție și transport al cărbunelui, folosind tehnologii avansate, este posibil să se reducă pierderile în timpul transportului. Reducerea conținutului de cenușă și a conținutului de umiditate al cărbunelui transportat.

Lemnul este un combustibil solid regenerabil. Ponderea sa în balanța energetică mondială este acum extrem de mică, dar în unele regiuni lemnul (și mai des deșeurile sale) este folosit și ca combustibil.

Brichete - un amestec mecanic de cărbune și turbă fine cu lianți (bitum etc.), comprimat sub presiune până la 100 MPa în prese speciale poate fi folosit și ca combustibil solid.

COMBUSTIBIL LICHID. CARACTERISTICI PRINCIPALE

Combustibil lichid. Aproape tot combustibilul lichid este încă obținut prin rafinarea petrolului. Uleiul, un mineral combustibil lichid, este un lichid brun care conține hidrocarburi gazoase și foarte volatile în soluție. Are un miros rășinos deosebit. În timpul distilării uleiului se obțin o serie de produse de mare importanță tehnică: benzină, kerosen, uleiuri lubrifiante, precum și vaselina, care este folosită în medicină și parfumerie.

Țițeiul este încălzit la 300-370 ° C, după care vaporii obținuți sunt dispersați în fracții care se condensează la diferite temperaturi tª: gaz lichefiat (randament aproximativ 1%), benzină (circa 15%, tª = 30 - 180 °C). ). Kerosen (aproximativ 17%, tª = 120 - 135 ° C), motorină (aproximativ 18%, tª = 180 - 350 ° C). Reziduul lichid cu un punct de fierbere de 330-350 ° C se numește păcură. Păcura, ca și combustibilul pentru motor, este un amestec complex de hidrocarburi, care includ în principal carbon (84-86%) și hidrogen (10-12%).

Păcură obținută din petrol dintr-un număr de câmpuri poate conține mult sulf (până la 4,3%), ceea ce complică brusc protecția echipamentelor și a mediului în timpul arderii acestuia.

Conținutul de cenușă din păcură nu trebuie să depășească 0,14%, iar conținutul de apă nu trebuie să depășească 1,5%. Cenușa conține compuși de vanadiu, nichel, fier și alte metale, așa că este adesea folosită ca materie primă pentru producerea, de exemplu, de vanadiu.

În cazanele cazanelor și centralelor electrice se arde de obicei păcură, în instalațiile de încălzire menajeră - încălzirea combustibilului menajer (un amestec de fracții medii).

Rezervele geologice mondiale de petrol sunt estimate la 200 de miliarde de tone, dintre care 53 de miliarde de tone. constituie rezerve sigure. Mai mult de jumătate din toate rezervele dovedite de petrol sunt situate în Orientul Mijlociu și Apropiat. În țările din Europa de Vest, unde există industrii foarte dezvoltate, rezervele de petrol relativ mici sunt concentrate. Rezervele dovedite de petrol sunt în continuă creștere. Creșterea se datorează în principal rafturii maritime. Prin urmare, toate estimările rezervelor de petrol disponibile în literatură sunt condiționate și caracterizează doar un ordin de mărime.

Rezervele totale de petrol din lume sunt mai mici decât cele de cărbune. Dar uleiul este un combustibil mai convenabil de utilizat. Mai ales într-o formă revizuită. După ridicarea prin puț, petrolul este trimis către consumatori în principal prin conducte de petrol, căi ferate sau cisterne. Prin urmare, componenta de transport are o parte semnificativă din costul petrolului.

COMBUSTIBIL GAZ. CARACTERISTICI PRINCIPALE

Combustibil gazos. Combustibilii gazoși includ în principal gazele naturale. Acestea sunt gazele produse din zăcăminte pur de gaze, gazele asociate din zăcămintele de petrol, gazele din zăcămintele de condensat, metanul minelor de cărbune etc. Componenta sa principală este CH 4 metan; în plus, gazul din diferite câmpuri conține cantități mici de azot N2, hidrocarburi superioare CnHm, dioxid de carbon CO2. În timpul extracției gazelor naturale, acesta este purificat din compușii sulfului, dar unii dintre aceștia (în principal hidrogen sulfurat) pot rămâne.

La extragerea petrolului, se eliberează așa-numitul gaz asociat, care conține mai puțin metan decât gazul natural, dar mai multe hidrocarburi și, prin urmare, emit mai multă căldură în timpul arderii.

În industrie și mai ales în viața de zi cu zi, gazul lichefiat obținut în timpul prelucrării primare a petrolului și a gazelor petroliere asociate este utilizat pe scară largă. Produce propan tehnic (cel puțin 93% С 3 Н 8 + С 3 Н 6), butan tehnic (cel puțin 93% С 4 Н 10 + С 4 Н 8) și amestecurile acestora.

Rezervele geologice de gaze ale lumii sunt estimate la 140-170 trilioane m³.

Gazul natural este situat în rezervoare, care sunt „domuri” dintr-un strat impermeabil (cum ar fi argila), sub care gazul este sub presiune într-un mediu poros (gresie), constând în principal din metan CH 4. La ieșirea sondei, gazul este curățat de suspensie de nisip, picături de condens și alte incluziuni și este alimentat la conducta principală de gaz cu un diametru de 0,5 - 1,5 m și o lungime de câteva mii de kilometri. Presiunea gazului din conducta de gaz se mentine la un nivel de 5 MPa cu ajutorul compresoarelor instalate la fiecare 100-150 m. Compresoarele sunt rotite de turbine cu gaz care consuma gaz. Consumul total de gaz pentru menținerea presiunii în conducta de gaz este de 10-12% din totalul pompat. Prin urmare, transportul combustibililor gazoși este foarte consumator de energie.

Recent, în mai multe locuri, biogazul este din ce în ce mai folosit - un produs al fermentației anaerobe (fermentării) deșeurilor organice (dejecții de grajd, reziduuri vegetale, gunoi, canalizare etc.). În China, peste un milion de fabrici de biogaz funcționează deja cu o varietate de deșeuri (conform UNESCO - până la 7 milioane). În Japonia, sursele de biogaz sunt depozitele de deșeuri menajere presortate. „Fabrică”, cu o capacitate de până la 10-20 m³ de gaz pe zi. Oferă combustibil pentru o centrală mică, cu o capacitate de 716 kW.

Digestia anaerobă a deșeurilor din marile complexe zootehnice permite rezolvarea problemei extrem de acute a poluării mediului cu deșeuri lichide prin transformarea acestora în biogaz (aproximativ 1 metru cub pe zi pe unitatea de vite) și îngrășăminte de înaltă calitate.

Hidrogenul este un tip de combustibil foarte promițător, care are un consum specific de energie de trei ori mai mare comparativ cu petrolul; lucrări științifice și experimentale de găsire a unor metode economice de transformare industrială a cărora se desfășoară activ atât în ​​țara noastră, cât și în străinătate. Rezervele de hidrogen sunt inepuizabile și nu sunt asociate cu nicio regiune a planetei. Hidrogenul în stare legată este conținut în moleculele de apă (H 2 O). Când este ars, se formează apă care nu poluează mediul. Hidrogenul poate fi depozitat convenabil, distribuit prin conducte și transportat ieftin.

În prezent, hidrogenul este obținut în principal din gaze naturale; în viitorul apropiat va fi posibil să se obțină în procesul de gazificare a cărbunelui. Pentru a obține energia chimică a hidrogenului se folosește și procesul de electroliză. Această din urmă metodă are un avantaj semnificativ, deoarece duce la îmbogățirea mediului înconjurător cu oxigen. Utilizarea pe scară largă a combustibilului cu hidrogen poate rezolva trei probleme stringente:

Reducerea consumului de combustibili organici și nucleari;

satisface nevoile de energie în creștere;

Reduceți poluarea mediului.

COMBUSTIBIL NUCLEAR. CLASIFICARE ȘI APLICARE

Combustibil nuclear. Singurul tip natural de combustibil nuclear sunt nucleele grele de uraniu și toriu. Energia sub formă de căldură este eliberată sub acțiunea neutronilor lenți în timpul fisiunii izotopului 235 U, care este 1/140 de uraniu natural. Ca materii prime se pot folosi 238 U și 239 Th, care, la iradierea cu neutroni, se transformă într-un nou combustibil nuclear - 239 Pu, respectiv 239 U. Când toate nucleele conținute în 1 kg de uraniu sunt fisionate, o energie de 2 10 7 kWh este eliberat, ceea ce echivalează cu 2,5 mii tone de înaltă calitate cărbune cu o putere calorică de 35 MJ/kg (8373 kcal/kg).

Combustibilul nuclear este împărțit în două tipuri:

• Uraniu natural, care conține nuclee fisile de 235 U, precum și materie primă de 238 U, capabilă să formeze plutoniu 239 Pu la capturarea unui neutron;
• Combustibil secundar care nu se găsește în natură, inclusiv 239 Pu, obținut din primul tip de combustibil, precum și izotopi de 233 U, formați în timpul captării neutronilor de către nucleele de toriu de 232 mii.

După compoziția chimică, combustibilul nuclear poate fi:

• Metalice, inclusiv aliaje;
• oxid (de exemplu, UO2);
• Carbură (de exemplu, PuC 1-x)
• Nitrură
• Mixt (PuO 2 + UO 2)

Aplicație. Combustibilul nuclear este utilizat în reactoarele nucleare, unde de obicei este amplasat în elemente de combustibil închise ermetic (barele de combustibil) sub formă de pelete de câțiva centimetri.

Combustibilul nuclear este supus unor cerințe ridicate de compatibilitate chimică cu placarea elementului de combustibil, trebuie să aibă o temperatură suficientă de topire și evaporare, o conductivitate termică bună, o ușoară creștere a volumului sub iradiere cu neutroni și capacitatea de fabricație.

Uraniul metalic este relativ rar folosit ca combustibil nuclear. Temperatura sa maximă este limitată la 660 ° C. La această temperatură, are loc o tranziție de fază, în care structura cristalină a uraniului se modifică. Tranziția de fază este însoțită de o creștere a volumului de uraniu, care poate duce la distrugerea învelișului elementului de combustibil. Sub iradiere prelungită în intervalul de temperatură 200-500 ° C, uraniul este supus creșterii radiațiilor. Acest fenomen consta in alungirea tijei de uraniu iradiat. S-a observat experimental o creștere a lungimii tijei de uraniu de o dată și jumătate.

Utilizarea uraniului metalic, în special la temperaturi peste 500 ° C, este dificilă din cauza umflării acestuia. După fisiunea nucleară se formează două fragmente de fisiune, al căror volum total este mai mare decât volumul unui atom de uraniu (plutoniu). O parte din atomi - fragmentele de fisiune sunt atomi de gaze (cripton, xenon etc.). Atomii de gaz se acumulează în porii uraniului și creează o presiune internă care crește odată cu creșterea temperaturii. Datorită modificării volumului atomilor în procesul de fisiune și creșterii presiunii interne a gazelor, uraniul și alți combustibili nucleari încep să se umfle. Umflarea este înțeleasă ca modificarea relativă a volumului de combustibil nuclear asociată cu fisiunea nucleară.

Umflarea depinde de ardere și de temperatura barei de combustibil. Numărul fragmentelor de fisiune crește odată cu arderea, iar presiunea internă a gazului crește odată cu arderea și temperatura. Umflarea combustibilului nuclear poate duce la distrugerea învelișului elementului de combustibil. Combustibilul nuclear este mai puțin predispus la umflare dacă are proprietăți mecanice ridicate. Uraniul metal nu este doar un astfel de material. Prin urmare, utilizarea uraniului metalic ca combustibil nuclear limitează arderea, care este una dintre principalele evaluări ale economiei energiei nucleare.

Rezistența la radiații și proprietățile mecanice ale combustibilului sunt îmbunătățite după dopajul cu uraniu, timp în care cantități mici de molibden, aluminiu și alte metale sunt adăugate la uraniu. Dopanții reduc numărul de neutroni de fisiune per captarea unui neutron de către combustibilul nuclear. Prin urmare, ei tind să aleagă adaosuri de aliere la uraniu din materiale care absorb slab neutronii.

Combustibilii nucleari buni includ unii compuși refractari ai uraniului: oxizi, carburi și compuși intermetalici. Cea mai utilizată ceramică este dioxidul de uraniu UO 2. Punctul său de topire este de 2800 ° C, densitatea - 10,2 t / m 3. Dioxidul de uraniu nu are tranziții de fază și este mai puțin predispus la umflare decât aliajele de uraniu. Acest lucru permite creșterea arderii cu până la câteva procente. Dioxidul de uraniu nu interacționează cu zirconiul, niobiul, oțelul inoxidabil și alte materiale atunci când temperaturi mari... Principalul dezavantaj al ceramicii este conductivitatea termică scăzută - 4,5 kJ / (m · K), ceea ce limitează puterea specifică a reactorului în ceea ce privește temperatura de topire. Astfel, densitatea maximă a fluxului de căldură în reactoarele VVER care utilizează dioxid de uraniu nu depășește 1,4 · 10 3 kW / m2, în timp ce temperatura maximă în barele de combustibil ajunge la 2200 ° C. În plus, ceramica fierbinte este foarte fragilă și se poate crăpa.

Plutoniul este un metal cu punct de topire scăzut. Punctul său de topire este de 640 ° C. Plutoniul are proprietăți plastice slabe, așa că cu greu se pretează la prelucrare mecanică. Tehnologia de fabricare a tijei de combustibil este complicată și mai mult de toxicitatea plutoniului. Pentru prepararea combustibilului nuclear se utilizează de obicei dioxid de plutoniu, un amestec de carburi de plutoniu cu carburi de uraniu și aliaje plutoniu-metal.

Combustibilii de dispersie au o conductivitate termică ridicată și proprietăți mecanice, în care particulele mici de UO 2, UC, PuO 2 și alți compuși de uraniu și plutoniu sunt plasate eterogen într-o matrice metalică de aluminiu, molibden, din oțel inoxidabilși altele.Materialul matricei determină rezistența la radiații și conductivitatea termică a combustibilului dispersat. De exemplu, combustibilul de dispersie al Primului NPP a constat din particule dintr-un aliaj de uraniu cu 9% molibden, umplute cu magneziu.

COMBUSTIBIL CONDIȚIONAT

Combustibil convențional. Diferite tipuri de resurse energetice au calitate diferită, care se caracterizează prin conținutul energetic al combustibilului. Consumul specific de energie este cantitatea de energie pe unitatea de masă a corpului fizic al resursei energetice.

Pentru compararea diferitelor tipuri de combustibil, contabilizarea totală a rezervelor sale, evaluarea eficienței utilizării resurselor energetice, compararea indicatorilor dispozitivelor care utilizează căldură, unitatea de măsură este combustibilul standard. Combustibilul convențional este un astfel de combustibil, arderea a 1 kg din care eliberează 29309 kJ, sau 700 kcal de energie. Pentru analiza comparativă, se utilizează 1 tonă de combustibil standard.

1 rezervor de combustibil = 29309 kJ = 7000 kcal = 8120 kWh.

Această cifră corespunde unui cărbune bun cu cenușă scăzută, care uneori este numit echivalent de cărbune.

În străinătate, pentru analiză se utilizează combustibil de referință cu o putere calorică de 41.900 kJ/kg (10.000 kcal/kg). Această cifră se numește echivalentul petrolului. Următorul tabel prezintă valorile consumului specific de energie pentru o serie de resurse energetice în comparație cu combustibilul convențional.

CONCLUZIE

Astfel, pe baza materialului de mai sus, se pot trage următoarele concluzii:

Combustibilul este o substanță combustibilă folosită pentru a genera căldură.

Originea combustibilului este naturală și artificială.

În funcție de starea de agregare, se emit combustibili solizi, lichizi și gazoși.

Conform scopului propus, atunci când este utilizat, combustibilul poate fi energetic, tehnologic și de uz casnic.

Combustibilul nuclear este, de asemenea, izolat ca specie independentă.

Pentru a compara diferite tipuri de combustibil în funcție de puterea lor calorică, unitatea de măsură este „combustibil de referință”.

Combustibilul convențional este un combustibil acceptat convențional cu o putere calorică de 7000 kcal/kg (pentru combustibili lichizi și solizi) și 7000 kcal/Nm 3 (pentru combustibili gazoși).

LISTA SURSELOR UTILIZATE

1. Protecția muncii și elementele de bază ale economisirii energiei: Manual. manual /

EM. Krachenya, R.N. Kozel, I.P. Svirid. - Ed. a II-a. - Minsk: TetraSystems, 2005 .-- 156-161, 166-167 p.

2. Wikipedia - enciclopedia liberă [Resursa electronică] / Combustibil nuclear. Mod de acces: http://ru.wikipedia.org/ Data accesului: 04.10.2009.

3. Departamentul pentru Eficiență Energetică al Comitetului de Stat pentru Standardizare al Republicii Belarus [Resursa electronică] / Documente normative. Instrucțiuni privind întocmirea studiilor de fezabilitate pentru măsuri de economisire a energiei. Mod de acces: http://energoeffekt.gov.by/doc/metodika_1.asp. Data accesului: 03.10.2009

ANEXA A

Tabelul 1: Consumul specific de energie al resurselor energetice

Agregat condiție	Originea combustibilului
	Natural	Artificial
		Benzină, kerosen, combustibil diesel, păcură, alcool, benzen, gudron (cărbune, turbă, șist)
Gazos	Natural și câmp petrolier	Generator, apă, lumină, cocs, semi-cocs, furnal, gaze de rafinărie de petrol
	Cărbuni fosili, șisturi petroliere, turbă,	Cocs și semi-cocs de cărbune, combustibil brichetat și pulverizat, cărbune

Combustibilul este format din părți combustibile și incombustibile. Partea combustibilă a combustibilului este o combinație de diferiți compuși organici, care includ carbon, hidrogen, oxigen, azot, sulf. Partea incombustibilă (balastul) constă din impurități minerale, inclusiv cenușă și umiditate.

Carbonul C este principala parte combustibilă a combustibilului. Odată cu creșterea conținutului său, valoarea termică a combustibilului crește. Pentru diferiți combustibili, conținutul de carbon variază de la 50 la 97%.

Hidrogenul H este a doua cea mai importantă componentă combustibilă. Conținutul de hidrogen din combustibil ajunge la 25%. Cu toate acestea, arderea hidrogenului produce de patru ori mai multă căldură decât arderea carbonului.

Oxigenul O, care face parte din combustibil, nu arde și nu emite căldură, prin urmare este balastul intern al combustibilului. Conținutul său, în funcție de tipul de combustibil, variază de la 0,5 la 43%.

Azotul N nu arde și este un balast intern de combustibil. Conținutul său în combustibili lichizi și solizi nu este mare și se ridică la 0,5 - 1,5%.

Sulful S, în timpul arderii căreia se eliberează o anumită cantitate de căldură, este o componentă foarte nedorită a combustibilului, deoarece produsele arderii sale - SO 2 sulfuros și anhidridele sulfurice SO 3 provoacă coroziune puternică gazoasă sau lichidă a suprafețelor metalice. Conținutul de sulf în combustibilii solizi este de până la 8%, iar în ulei de la 0,1 până la 4%.

Cenușa A este o componentă solidă incombustibilă, a cărei cantitate este determinată după arderea completă a combustibilului. Este o impuritate nedorită și chiar dăunătoare, deoarece în prezența ei uzura abrazivă crește, iar funcționarea diferitelor unități devine mai complicată. Combustibilii cu un conținut ridicat de cenușă au o căldură scăzută de ardere și aprindere.

Umiditatea W este un amestec de combustibil foarte nedorit, deoarece, luând o parte din căldură pentru evaporare, reduce căldura și temperatura arderii combustibilului, complică funcționarea instalațiilor (în special iarna) și favorizează coroziunea.

Impuritățile minerale (cenusa și umiditatea) sunt de obicei împărțite în externe și interne. Primele intră în combustibilul din mediu în timpul extracției, transportului sau depozitării acestuia, iar cele din urmă sunt incluse în compoziția sa chimică.

Combustibilul care ajunge la consumator în stare naturală și conține, pe lângă partea combustibilă, cenușă și umiditate, se numește combustibil de lucru. Pentru a determina masa uscată a combustibilului, acesta este uscat la o temperatură de 105 ° C pentru a elimina umezeala.

Compoziția combustibililor gazoși este foarte diversă: partea sa combustibilă include hidrogen H, monoxid de carbon CO, metan CH 4 și alte hidrocarburi gazoase (CnHm) cu un număr de atomi de hidrocarburi de până la 4 inclusiv.