Різні види палива та їх характеристики
2.Загальні характеристики палива.
Усі існуючі види палива поділяються на тверді, рідкі та газоподібні. Деякі групи палива, своєю чергою, поділяються на дві підгрупи, у тому числі одна є паливо у вигляді, у якому воно видобувається, і це паливо називається природним; інша підгрупа - паливо, яке виходить шляхом переробки природного палива; це паливо називається штучним.
Тверде паливо: а) природне дрова, кам'яне вугілля, антрацит, торф; б) штучне деревне вугілля, кокс і пилоподібне, яке виходить із подрібненого вугілля.
Рідке паливо: а) природне нафту; б) штучне бензин, гас, мазут, смола.
Газоподібне паливо: а) природне природний газ; б) штучне генераторний газ, одержуваний при газифікації різних видів твердого палива (торфу, дров, кам'яного вугілля та ін), коксувальний, доменний, світильний та інші гази.
Рідке паливо є складними хімічними сполуками горючих і негорючих речовин. Основними хімічними елементами, що входять до складу будь-якого рідкого палива, є вуглець С, водень Н, кисень Про азот N, сірка S. Крім зазначених елементів у складі рідкого палива є волога і негорючі мінеральні речовини, що утворюють при спалюванні золу. До рідкого палива належать: нафтопродукти, що виробляються шляхом перегонки сирої нафти; креозот, що є продуктом низькотемпературного коксування та сублімації вугілля; синтетичні олії, що утворюються в результаті зрідження вугілля; інші види рідкого палива, наприклад, що виробляються з рослин.
2.Загальні характеристики палива.
Паливо у тому вигляді, в якому воно надходить споживачеві, називають робочим паливом. Тверде та рідке робоче паливо складається звуглецю С, водню Н2, кисню О2, азоту N2, сірки S, негорючих домішок А та вологи W.
Якщо припустити, що з абсолютно сухого палива видалені негорючі домішки А, залишаються п'ять компонентів, які називають горючою масою палива: Сірка в паливі міститься в різних сполуках:
- сульфатна Sc входить до складу СаSO4, NaSO4, K2SO4;
- колчеданна Sk в з'єднанні з металами і FeS2;
- органічна в складі органічних сполук, Sop і Sk беруть участь у горінні палива і їх сума становить сірку палива Sл=Sop+Sk.
Вологість палива коливається у межах: для кам'яного вугілля Wp=5-14%, для бурих - до 40%. Волога в паливі небажана, тому що через неї зменшується частка горючих компонентів в одиниці маси палива, подорожчає його транспорт, ускладнюється розвантаження, виникають труднощі при спалюванні, знижується тепловий ефект горіння, т.к. частина теплоти витрачається випаровування.
При проектуванні та експлуатації пристроїв для виробництва тепла часто доводиться перераховувати склад палива. Склад робочого палива може змінюватись, т.к. величини Ар і Wр можуть коливатися у межах. У той же час склад паливної маси палива більш стабільний. Це дозволяє з прийнятною точністю знаходити склад робочого палива шляхом перерахунку, не роблячи щоразу повного елементарного аналізу палива.
Незважаючи на величезну різноманітність видів палива, основними джерелами енергії залишаються нафта, природний газ та вугілля. Стан справ 100 років тому було висвітлено Менделєєвим. Перші два копалини палива закінчаться найближчим часом. Нафтові палива мають особливу цінність для транспортних засобів (основних споживачів енергії), в силу зручності перевезення, тому зараз ведутьсядослідження з використання вугілля для вироблення рідких палив, у тому числі моторних. Також величезні запаси ядерного палива, проте його використання накладає високі вимоги до безпеки, високі витрати на підготовку, експлуатацію та утилізацію палива та попутних матеріалів.
Світове споживання копалин палив становить близько 12 млрд т. у. на рік. За даними BP Statistical review of World Energy споживання викопного палива склало:
У Європейському союзі (EU-15) 1396 млн тонн нафтового еквівалента (2,1 млрд т. у.т.)
45% - нафта, 25% - газ (природний), 16% - вугілля, 14% - ядерне паливо
У США 2235 млн тонн нафтового еквівалента (3,4 млрд т. у.т.)
40% - нафта, 27% - газ (природний), 26% - вугілля, 8% - ядерне паливо
Частка відновлюваних джерел енергії в енергобалансах
За приблизними оцінками енергоспоживання України становить 1,3 млрд т. у. на рік.
6 % ядерне паливо
4 % відновні джерела
За останні 20 років світове енергоспоживання зросло на 30 % (і це зростання, мабуть, продовжиться через зростання потреби країн азіатського регіону, що бурхливо розвиваються). У розвинених країнах за той же період сильно змінилася структура споживання - заміщення частини вугілля більш екологічним газом (Європа і насамперед Україна, де частка газу в споживанні склала до 40%), а також зросла з 4% до 10% частка атомної енергії.
Після наведення цифр варто зазначити приклад Австралії, в балансі якої сонячна енергетика займає близько 30%. Цю частку споживає сольова промисловість, що виробляє продукцію природним випаром на сонці.
">