Ouvrage de référence du pouvoir calorifique inférieur des substances et matériaux. Graphite et plastique

Types de pouvoir calorifique

La chaleur de combustion peut être liée à la masse utile de la substance combustible, c'est-à-dire à la substance combustible sous la forme sous laquelle elle atteint le consommateur ; à la masse sèche de la substance ; à une masse combustible d'une substance, c'est-à-dire à une substance combustible qui ne contient ni humidité ni cendres.

Il existe des valeurs calorifiques supérieures () et inférieures ().

Sous pouvoir calorifique plus élevé comprendre la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète d'une substance, y compris la chaleur de condensation de la vapeur d'eau lors du refroidissement des produits de combustion.

Pouvoir calorifique net correspond à la quantité de chaleur dégagée lors d'une combustion complète, sans tenir compte de la chaleur de condensation de la vapeur d'eau. La chaleur de condensation de la vapeur d'eau est également appelée chaleur latente de combustion.

Les pouvoirs calorifiques inférieur et supérieur sont liés par la relation : ,

où k est un coefficient égal à 25 kJ/kg (6 kcal/kg) ; W est la quantité d'eau dans la substance inflammable, % (en masse) ; H est la quantité d'hydrogène dans une substance combustible, % (en masse).

Calcul du pouvoir calorifique

Ainsi, le pouvoir calorifique le plus élevé est la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète d'une unité de masse ou de volume (pour le gaz) d'une substance combustible et du refroidissement des produits de combustion jusqu'à la température du point de rosée. Dans les calculs de génie thermique, le pouvoir calorifique le plus élevé est pris à 100 %. La chaleur latente de combustion d'un gaz est la chaleur dégagée lors de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans les produits de combustion. Théoriquement, il peut atteindre 11 %.

En pratique, il n'est pas possible de refroidir les produits de combustion jusqu'à condensation complète, c'est pourquoi la notion de pouvoir calorifique inférieur (QHp) a été introduite, qui est obtenue en soustrayant du pouvoir calorifique supérieur la chaleur de vaporisation de la vapeur d'eau contenue dans les deux cas. dans la substance et ceux formés lors de sa combustion. La vaporisation de 1 kg de vapeur d'eau nécessite 2514 kJ/kg (600 kcal/kg). Le pouvoir calorifique inférieur est déterminé par les formules (kJ/kg ou kcal/kg) :

(pour les matières solides)

(Pour substance liquide), Où:

2514 - chaleur de vaporisation à 0 °C et pression atmosphérique, kJ/kg ;

I est la teneur en hydrogène et en vapeur d'eau du carburant de travail, % ;

9 est un coefficient montrant que la combustion de 1 kg d'hydrogène en combinaison avec de l'oxygène produit 9 kg d'eau.

La chaleur de combustion est la caractéristique la plus importante d'un combustible, car elle détermine la quantité de chaleur obtenue en brûlant 1 kg de combustible solide ou liquide ou 1 m³ de combustible gazeux en kJ/kg (kcal/kg). 1 kcal = 4,1868 ou 4,19 kJ.

Le pouvoir calorifique inférieur est déterminé expérimentalement pour chaque substance et constitue une valeur de référence. Elle peut également être déterminée pour des matières solides et liquides, de composition élémentaire connue, par calcul selon la formule de D. I. Mendeleev, kJ/kg ou kcal/kg :

La teneur en carbone, hydrogène, oxygène, soufre volatil et humidité dans la masse utile du carburant en % (en poids).

Pour les calculs comparatifs, on utilise le carburant dit conventionnel, qui a une chaleur spécifique de combustion égale à 29 308 kJ/kg (7 000 kcal/kg).

En Russie, les calculs thermiques (par exemple, le calcul de la charge thermique pour déterminer la catégorie d'une pièce en termes de risque d'explosion et d'incendie) sont généralement effectués en utilisant le pouvoir calorifique le plus bas, aux États-Unis, en Grande-Bretagne et en France - selon le plus haut. Au Royaume-Uni et aux États-Unis, avant l'introduction du système métrique, le pouvoir calorifique spécifique était mesuré en unités thermiques britanniques (BTU) par livre (lb) (1Btu/lb = 2,326 kJ/kg).

Les valeurs les plus élevées du pouvoir calorifique des gaz naturels provenant de diverses sources

Ces données ont été obtenues auprès de l'Agence internationale de l'énergie.

• Algérie : 42 000 kJ/m³
• Bangladesh : 36 000 kJ/m³
• Canada : 38 200 kJ/m³
• Indonésie : 40 600 kJ/m³
• Pays-Bas : 33 320 kJ/m³
• Norvège : 39 877 kJ/m³
• Russie : 38 231 kJ/m³
• Arabie Saoudite : 38 000 kJ/m³
• Royaume-Uni : 39 710 kJ/m³
• États-Unis : 38 416 kJ/m³
• Ouzbékistan : 37 889 kJ/m³
• Biélorussie : 33 000 kJ/m³

La quantité de combustible nécessaire pour faire fonctionner une ampoule de 100 W pendant un an (876 kWh)

(Les quantités de combustible indiquées ci-dessous sont basées sur une efficacité thermique-électrique de 100 %. Étant donné que la plupart des centrales électriques et des systèmes de distribution atteignent des efficacités d'environ 30 % à 35 %, la quantité réelle de combustible utilisée pour alimenter une ampoule de 100 W ce sera environ trois fois le montant spécifié).

• 260 kg de bois (à 20% d'humidité)
• 120 kg de charbon (anthracite à faible teneur en cendres)
• 73,34 kg de kérosène
• 78,8 m³ de gaz naturel (en utilisant une valeur moyenne de 40 000 kJ/m³)
• 17,5 µg d'antimatière

Remarques

Littérature

• Dictionnaire encyclopédique physique
• Grande Encyclopédie Soviétique
• Manuel pour NPB 105-03

voir également

Fondation Wikimédia. 2010.

Le pouvoir calorifique s'entend comme la chaleur de combustion complète d'une unité de masse d'une substance. Il prend en compte les pertes thermiques liées à la dissociation des produits de combustion et au caractère incomplet des réactions chimiques de combustion. Le pouvoir calorifique est la chaleur de combustion maximale possible par unité de masse d'une substance.

Déterminer le pouvoir calorifique des éléments, de leurs composés et des mélanges de carburants. Pour les éléments, elle est numériquement égale à la chaleur de formation du produit de combustion. Le pouvoir calorifique des mélanges est une quantité additive et peut être trouvé si le pouvoir calorifique des composants du mélange est connu.

La combustion se produit non seulement en raison de la formation d'oxydes. Par conséquent, au sens large, nous pouvons parler du pouvoir calorifique des éléments et de leurs composés non seulement dans l'oxygène, mais également lors de l'interaction avec le fluor, le chlore, l'azote, le bore, le carbone, silicium, soufre et phosphore.

Le pouvoir calorifique est une caractéristique importante. Il vous permet d'évaluer et de comparer avec d'autres le dégagement de chaleur maximal possible d'une réaction redox particulière et de déterminer par rapport à celle-ci l'intégralité des processus de combustion réels. La connaissance du pouvoir calorifique est nécessaire lors de la sélection des composants et des mélanges de carburant à diverses fins et lors de l'évaluation de l'intégralité de leur combustion.

Il y a plus haut H dans et en bas H n pouvoir calorifique. Un pouvoir calorifique supérieur, contrairement à un pouvoir calorifique inférieur, inclut la chaleur des transformations de phase (condensation, solidification) des produits de combustion lorsqu'ils sont refroidis à température ambiante. Ainsi, le pouvoir calorifique le plus élevé est la chaleur de combustion complète d'une substance, lorsque l'état physique des produits de combustion est considéré à température ambiante, et le plus bas – à la température de combustion. Le pouvoir calorifique supérieur est déterminé en brûlant la substance dans une bombe calorimétrique ou par calcul. Elle inclut notamment la chaleur dégagée lors de la condensation de la vapeur d'eau, qui à 298 K est égale à 44 kJ/mol. Le pouvoir calorifique inférieur est calculé sans tenir compte de la chaleur de condensation de la vapeur d'eau, par exemple à l'aide de la formule

Où % H est le pourcentage d'hydrogène dans le carburant.

Si les valeurs du pouvoir calorifique indiquent l'état physique des produits de combustion (solides, liquides ou gazeux), alors les indices « le plus élevé » et « le plus bas » sont généralement omis.

Considérons le pouvoir calorifique des hydrocarbures et des éléments présents dans l'oxygène par unité de masse du carburant d'origine. Le pouvoir calorifique inférieur diffère du plus élevé pour les paraffines d'une moyenne de 3 220 à 3 350 kJ/kg, pour les oléfines et les naphtènes - de 3 140 à 3 220 kJ/kg, pour le benzène - de 1 590 kJ/kg. Lors de la détermination expérimentale du pouvoir calorifique, il convient de garder à l'esprit que dans une bombe calorimétrique, la substance brûle à volume constant et que dans conditions réelles– souvent à pression constante. La correction de la différence des conditions de combustion varie de 2,1 à 12,6 pour le combustible solide, d'environ 33,5 pour le fioul, de 46,1 kJ/kg pour l'essence et atteint 210 kJ/m3 pour le gaz. En pratique, cette correction n'est introduite que lors de la détermination du pouvoir calorifique du gaz.

Pour les paraffines, le pouvoir calorifique diminue avec l’augmentation du point d’ébullition et du rapport C/H. Pour les hydrocarbures alicycliques monocycliques, ce changement est bien moindre. Dans la série du benzène, le pouvoir calorifique augmente lorsqu'on passe à des homologues plus élevés en raison de la chaîne latérale. Double cœur Hydrocarbures aromatiques ont un pouvoir calorifique inférieur à celui de la série benzénique.

Seuls quelques éléments et leurs composés ont un pouvoir calorifique supérieur au pouvoir calorifique des carburants hydrocarbures. Ces éléments comprennent l'hydrogène, le bore, le béryllium, le lithium, leurs composés et plusieurs composés organo-éléments du bore et du béryllium. Le pouvoir calorifique d'éléments tels que le soufre, le sodium, le niobium, le zirconium, le calcium, le vanadium, le titane, le phosphore, le magnésium, le silicium et l'aluminium se situe entre 9 210 et 32 ​​240 kJ/kg. Pour les autres éléments tableau périodique le pouvoir calorifique ne dépasse pas 8374 kJ/kg. Les données sur le pouvoir calorifique brut des différentes classes de combustibles sont présentées dans le tableau. 1.18.

Tableau 1.18

Pouvoir calorifique supérieur de divers combustibles dans l'oxygène (par unité de masse de combustible)

Substance
Monoxyde de carbone
iso-butane
n-Dodécane
n-Hexadécane
Acétylène
Cyclopentane
Cyclohexane
Éthylbenzène
Béryllium
Aluminium
Zirconium
Hydrure de béryllium
Psntaboran
Métadiborane
Éthyldiborane

Pour les hydrocarbures liquides, le méthanol et l'éthanol, les valeurs calorifiques sont basées sur l'état de départ du liquide.

Le pouvoir calorifique de certains carburants a été calculé sur ordinateur. Elle est de 24,75 kJ/kg pour le magnésium et de 31,08 kJ/kg pour l'aluminium (l'état des oxydes est solide) et coïncide pratiquement avec les données du tableau. 1.18. Le pouvoir calorifique le plus élevé de la paraffine C26H54, du naphtalène C10H8, de l'anthracène C14H10 et de la méthénamine C6H12N4 est respectivement de 47,00, 40,20, 39,80 et 29,80, et le pouvoir calorifique le plus bas est de 43,70, 39,00, 38,40 et 28,00 kJ/kg.

A titre d'exemple, concernant les carburants pour fusées, nous présentons les chaleurs de combustion de divers éléments de l'oxygène et du fluor, par unité de masse de produits de combustion. Les chaleurs de combustion sont calculées pour l'état des produits de combustion à une température de 2 700 K et sont représentées sur la Fig. 1,25 et dans le tableau. 1.19.

Puc. 1.25. Chaleur de combustion des éléments en oxygène (1) et du fluor(2), calculé par kilogramme de produits de combustion

Comme il ressort des données présentées, pour obtenir une chaleur de combustion maximale, les substances les plus préférées sont celles contenant de l'hydrogène, du lithium et du béryllium, et secondairement, du bore, du magnésium, de l'aluminium et du silicium. L'avantage de l'hydrogène en raison du faible poids moléculaire des produits de combustion est évident. Il convient de noter que le béryllium présente un avantage en raison de sa chaleur de combustion élevée.

Il existe une possibilité de formation de produits de combustion mixtes, notamment d'oxyfluorures d'éléments gazeux. Étant donné que les oxyfluorures d'éléments trivalents sont généralement stables, la plupart des oxyfluorures ne sont pas efficaces comme produits de combustion des carburants pour fusées en raison de leur poids moléculaire élevé. La chaleur de combustion avec formation de COF2 (g) a une valeur intermédiaire entre les chaleurs de combustion du CO2 (g) et du CF4 (g). La chaleur de combustion avec formation de SO2F2 (g) est plus grande que dans le cas de formation de SO2 (g) ou de SF6 ; (G.). Cependant, la plupart des carburants pour fusées contiennent des éléments hautement réducteurs qui empêchent la formation de telles substances.

La formation d'oxyfluorure d'aluminium AlOF (g) dégage moins de chaleur que la formation d'oxyde ou de fluorure, elle n'a donc pas d'intérêt. L'oxyfluorure de bore BOF (g) et son trimère (BOF)3 (g) sont des composants très importants des produits de combustion des carburants pour fusées. La chaleur de combustion pour former du BOF (g) est intermédiaire entre les chaleurs de combustion pour former de l'oxyde et du fluorure, mais l'oxyfluorure est thermiquement plus stable que l'un ou l'autre de ces composés.

Tableau 1.19

Chaleur de combustion des éléments (en MJ/kg), par unité de masse de produits de combustion ( T = 2700K)

			oxyfluorure
Béryllium
Oxygène
Aluminium
Zirconium

Lorsque des nitrures de béryllium et de bore se forment, une assez grande quantité de chaleur est libérée, ce qui leur permet d'être classés comme composants importants des produits de combustion du carburant des fusées.

Dans le tableau Le tableau 1.20 montre le pouvoir calorifique le plus élevé des éléments lorsqu'ils interagissent avec divers réactifs, rapporté à une unité de masse de produits de combustion. Le pouvoir calorifique des éléments lorsqu'ils interagissent avec le chlore, l'azote (à l'exception de la formation de Be3N2 et de BN), le bore, le carbone, le silicium, le soufre et le phosphore est nettement inférieur au pouvoir calorifique des éléments lorsqu'ils interagissent avec l'oxygène et le fluor. La grande variété d'exigences relatives aux procédés de combustion et aux réactifs (en termes de température, de composition, d'état des produits de combustion, etc.) rend conseillé l'utilisation des données du tableau. 1.20 dans le développement pratique de mélanges de carburants dans un but ou un autre.

Tableau 1.20

Pouvoir calorifique plus élevé des éléments (en MJ/kg) lors de l'interaction avec l'oxygène, le fluor, le chlore, l'azote, par unité de masse de produits de combustion

• Voir aussi : Joulin S., Clavin R. Op. cit.

Matériau combustible		Matériau combustible	Chaleur de combustion, MJ× kg -1
Papier détaché	13,4	Phénoplastiques	11,3
Fibre discontinue	13,8	Coton dénoué	15,7
Bois dans les produits	16,6	Alcool amylique	39,0
Produits carbolites	24,9	Acétone	20,0
Caoutchouc synthétique	40,2	Benzène	40,9
Verre biologique	25,1	Essence	41,9
Polystyrène	39,0	Alcool butylique	36,2
Polypropylène	45,6	Gas-oil	43,0
Polyéthylène	47,1	Kérosène	43,5
Produits en caoutchouc	33,5	Essence	39,8
Huile	41,9	Éthanol	27,2

La charge calorifique spécifique q, MJ× m -2 est déterminée à partir de la relation, où S est la zone où se situe la charge calorifique, m 2 (mais pas moins de 10 m 2).

Tâche Déterminer la catégorie de risque d'incendie des locaux d'une superficie de S=84 m2.

La salle contient : 12 tables en copeaux de bois pesant chacune 16 kg ; 4 supports en copeaux de bois pesant chacun 10 kg ; 12 bancs en panneaux de particules de 12 kg chacun ; 3 rideaux en coton de 5 kg chacun ; panneau en fibre de verre pesant 25 kg; linoléum pesant 70 kg.

Solution

1. Le pouvoir calorifique inférieur des matériaux de la pièce est déterminé (tableau 7.6) :

Q =16,6 MJ/kg – pour les tables, bancs et stands ;

Q =15,7 MJ/kg – pour les rideaux ;

Q =33,5 MJ/kg – pour le linoléum ;

Q =25,1 MJ/kg – pour un panneau en fibre de verre.

2. À l'aide de la formule 7.9, la charge calorifique totale dans la pièce est déterminée

3. La charge calorifique spécifique q est déterminée

En comparant les valeurs obtenues de q = 112,5 avec les données données dans le tableau 7.4, nous classons les locaux dans la catégorie B4 en termes de risque d'incendie.

SÉCURITÉ RADIOLOGIQUE

8.1. Concepts et définitions de base

Question Quel type de rayonnement est appelé rayonnement ionisant ?

Répondre Les rayonnements ionisants (ci-après dénommés IR) sont des rayonnements dont l'interaction avec une substance conduit à la formation d'ions dans cette substance. signe différent. L'IA est constituée de particules chargées (particules a et b, protons, fragments de noyaux de fission) et non chargées (neutrons, neutrinos, photons).

Question Quelles grandeurs physiques caractérisent l’interaction de l’IA avec la matière et avec les objets biologiques ?

Répondre L'interaction d'un IA avec une substance est caractérisée par la dose absorbée.

La dose absorbée D est la grandeur dosimétrique principale. Elle est égale au rapport de l'énergie moyenne dw transférée par rayonnement ionisant à une substance dans un volume élémentaire à la masse dm de la substance dans ce volume :

L'énergie peut être moyennée sur n'importe quel volume donné, auquel cas la dose moyenne sera égale à l'énergie totale délivrée au volume divisée par la masse de ce volume. Dans le système SI, la dose absorbée est mesurée en J/kg et porte un nom spécial gray (Gy). Unité non systémique – rad, 1rad = 0,01 Gy. L'incrément de dose par unité de temps est appelé débit de dose :

Pour évaluer le risque radiologique d'une exposition humaine chronique, selon [8.2], des grandeurs physiques spéciales sont introduites - dose équivalente dans un organe ou un tissu H T, R et dose efficace E.

Dose équivalente H T,R – dose absorbée dans un organe ou un tissu T, multipliée par le facteur de pondération correspondant pour un type de rayonnement donné W R :

Н T,R =W R × D T,R , (8.3)

où D T,R est la dose moyenne absorbée dans le tissu ou l'organe T ;

W R – facteur de pondération pour le rayonnement de type R.

Une fois exposé divers types IA avec différents facteurs de pondération W R dose équivalente est définie comme la somme des doses équivalentes pour ces types d'IA :

(8.4)

Les valeurs des coefficients de pondération sont données dans le tableau. 8.1 [8.1] .

Qu’est-ce que le carburant ?

Il s'agit d'un composant ou d'un mélange de substances capables de transformations chimiques associées au dégagement de chaleur. Différents types les carburants diffèrent par leur teneur quantitative en comburant, qui est utilisé pour libérer de l'énergie thermique.

Au sens large, le carburant est un vecteur énergétique, c'est-à-dire un type d'énergie potentielle.

Classification

Actuellement, les types de combustibles sont divisés en fonction de leur état d’agrégation en liquide, solide et gazeux.

Les matériaux naturels durs comprennent la pierre, le bois de chauffage et l'anthracite. Les briquettes, le coke, le thermoanthracite sont des types de combustible solide artificiel.

Les liquides comprennent les substances contenant des substances d'origine organique. Leurs principaux composants sont : l'oxygène, le carbone, l'azote, l'hydrogène, le soufre. Le combustible liquide artificiel sera une variété de résines et de mazout.

Le carburant gazeux est un mélange de divers gaz : éthylène, méthane, propane, butane. En plus d'eux, la composition contient du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone, du sulfure d'hydrogène, de l'azote, de la vapeur d'eau et de l'oxygène.

Indicateurs de carburant

Le principal indicateur de combustion. La formule pour déterminer le pouvoir calorifique est considérée en thermochimie. émettent du « carburant standard », ce qui implique le pouvoir calorifique de 1 kilogramme d’anthracite.

Ménage l'huile de chauffage destiné à la combustion dans des appareils de chauffage de faible puissance, situés dans des locaux d'habitation, des générateurs de chaleur utilisés dans agriculture pour le séchage des aliments, la mise en conserve.

La chaleur spécifique de combustion d'un carburant est une valeur qui démontre la quantité de chaleur générée lors de la combustion complète d'un carburant d'un volume de 1 m 3 ou d'une masse d'un kilogramme.

Pour mesurer cette valeur, J/kg, J/m3, calorie/m3 sont utilisés. Pour déterminer la chaleur de combustion, la méthode calorimétrique est utilisée.

Avec une augmentation de la chaleur spécifique de combustion du carburant, la consommation spécifique de carburant diminue et le rendement reste inchangé.

La chaleur de combustion d'une substance est la quantité d'énergie libérée lors de l'oxydation d'une substance solide, liquide ou gazeuse.

Elle est déterminée par la composition chimique, ainsi que par l'état d'agrégation de la substance combustible.

Caractéristiques des produits de combustion

Les pouvoirs calorifiques supérieurs et inférieurs sont liés à l'état d'agrégation de l'eau dans les substances obtenues après combustion du carburant.

Le pouvoir calorifique supérieur est la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète d'une substance. Cette valeur inclut également la chaleur de condensation de la vapeur d'eau.

La chaleur utile de combustion la plus basse est la valeur qui correspond au dégagement de chaleur lors de la combustion sans tenir compte de la chaleur de condensation de la vapeur d'eau.

La chaleur latente de condensation est la quantité d'énergie de condensation de la vapeur d'eau.

Relation mathématique

Les pouvoirs calorifiques supérieurs et inférieurs sont liés par la relation suivante :

QB = QH + k(W + 9H)

où W est la quantité en poids (en %) d'eau dans une substance inflammable ;

H est la quantité d'hydrogène (% en masse) dans la substance combustible ;

k - coefficient égal à 6 kcal/kg

Méthodes pour effectuer des calculs

Les pouvoirs calorifiques supérieurs et inférieurs sont déterminés par deux méthodes principales : le calcul et l'expérimentation.

Les calorimètres sont utilisés pour effectuer des calculs expérimentaux. Tout d’abord, un échantillon de carburant y est brûlé. La chaleur qui sera dégagée est entièrement absorbée par l’eau. Ayant une idée de la masse d'eau, vous pouvez déterminer par l'évolution de sa température la valeur de sa chaleur de combustion.

Cette technique est considérée comme simple et efficace, elle ne nécessite que la connaissance des données d'analyse technique.

Dans la méthode de calcul, les valeurs calorifiques supérieures et inférieures sont calculées à l'aide de la formule de Mendeleïev.

Q p H = 339C p +1030H p -109(O p -S p) - 25 W p (kJ/kg)

Il prend en compte la teneur en carbone, oxygène, hydrogène, vapeur d'eau, soufre dans la composition de travail (en pourcentage). La quantité de chaleur lors de la combustion est déterminée en tenant compte du combustible équivalent.

La chaleur de combustion du gaz permet d'effectuer des calculs préliminaires et de déterminer l'efficacité de l'utilisation d'un certain type de carburant.

Caractéristiques d'origine

Afin de comprendre la quantité de chaleur dégagée lorsqu'un certain carburant est brûlé, il est nécessaire d'avoir une idée de son origine.

Dans la nature, il existe différentes versions de combustibles solides, qui diffèrent par leur composition et leurs propriétés.

Sa formation se déroule en plusieurs étapes. Tout d'abord, de la tourbe se forme, puis de la houille et de la houille, puis de l'anthracite. Les principales sources de formation de combustibles solides sont les feuilles, le bois et les aiguilles de pin. Lorsque des parties de plantes meurent et sont exposées à l’air, elles sont détruites par des champignons et forment de la tourbe. Son accumulation se transforme en une masse brune, puis un gaz brun est obtenu.

À haute pression et température, le gaz brun se transforme en charbon, puis le combustible s'accumule sous forme d'anthracite.

En plus matière organique, il y a du lest supplémentaire dans le carburant. La matière organique est considérée comme la partie formée de substances organiques : hydrogène, carbone, azote, oxygène. En plus de ces éléments chimiques, il contient du lest : humidité, cendres.

La technologie de combustion implique la séparation de la masse active, sèche et combustible du combustible brûlé. La masse utile est le carburant sous sa forme originale fourni au consommateur. La masse sèche est une composition dans laquelle il n'y a pas d'eau.

Composé

Les composants les plus précieux sont le carbone et l'hydrogène.

Ces éléments sont contenus dans tout type de carburant. Dans la tourbe et le bois, le pourcentage de carbone atteint 58 pour cent, dans le lignite et le lignite - 80 pour cent et dans l'anthracite, il atteint 95 pour cent en poids. En fonction de cet indicateur, la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion du carburant change. L'hydrogène est le deuxième élément le plus important de tout carburant. Lorsqu'il se lie à l'oxygène, il forme de l'humidité, ce qui réduit considérablement la valeur thermique de tout combustible.

Son pourcentage varie de 3,8 dans le schiste bitumineux à 11 dans le fioul. L'oxygène contenu dans le carburant fait office de lest.

Il ne génère pas de chaleur élément chimique, affecte donc négativement la valeur de sa chaleur de combustion. La combustion de l'azote, contenu sous forme libre ou liée dans les produits de combustion, est considérée comme des impuretés nocives, sa quantité est donc clairement limitée.

Le soufre est présent dans le carburant sous forme de sulfates, de sulfures et également de dioxyde de soufre. Lorsqu'ils sont hydratés, les oxydes de soufre forment de l'acide sulfurique, qui détruit les équipements des chaudières et affecte négativement la végétation et les organismes vivants.

C'est pourquoi le soufre est un élément chimique dont la présence dans le carburant naturel est extrêmement indésirable. Si des composés soufrés pénètrent dans la zone de travail, ils provoquent une intoxication importante du personnel d'exploitation.

Il existe trois types de cendres selon leur origine :

• primaire;
• secondaire;
• tertiaire

La vue principale est formée de minéraux, que l'on trouve dans les plantes. Les cendres secondaires se forment à la suite de la pénétration de résidus végétaux dans le sable et le sol lors de leur formation.

Les cendres tertiaires entrent dans la composition du combustible lors de l’extraction, du stockage et du transport. Avec un dépôt important de cendres, une diminution du transfert de chaleur sur la surface chauffante de la chaudière se produit, réduisant ainsi la quantité de transfert de chaleur vers l'eau à partir des gaz. Grande quantité les cendres ont un impact négatif sur le fonctionnement de la chaudière.

Enfin

Les substances volatiles ont une influence significative sur le processus de combustion de tout type de carburant. Plus leur rendement est important, plus le volume du front de flamme sera important. Par exemple, le charbon et la tourbe s'enflamment facilement, le processus s'accompagne de légères pertes de chaleur. Le coke qui reste après élimination des impuretés volatiles ne contient que des composés minéraux et carbonés. En fonction des caractéristiques du combustible, la quantité de chaleur change considérablement.

En fonction de la composition chimique Il existe trois étapes de formation de combustible solide : la tourbe, le lignite et le charbon.

Le bois naturel est utilisé dans les petites installations de chaudières. Ils utilisent principalement des copeaux de bois, de la sciure, des plaques, des écorces et le bois de chauffage lui-même est utilisé en petites quantités. Selon le type de bois, la quantité de chaleur générée varie considérablement.

À mesure que la chaleur de combustion diminue, le bois de chauffage acquiert certains avantages : une inflammabilité rapide, une teneur minimale en cendres et l'absence de traces de soufre.

Des informations fiables sur la composition du carburant naturel ou synthétique, son pouvoir calorifique, sont un excellent moyen de réaliser des calculs thermochimiques.

Actuellement, il existe une réelle opportunité d'identifier les principales options de combustibles solides, gazeux et liquides qui seront les plus efficaces et les moins coûteuses à utiliser dans une situation donnée.