Элементный состав топлива на тепловых электрических станциях

Элементный состав топлива на тепловых электрических станциях

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Восточно-Сибирский Государственный Университет Технологий и Управления

(ФГБОУ ВПО "ВСГУТУ")

Электротехнический факультет

Кафедра «Электротехника и электроэнергетика»

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Введение в специальность»

на тему: Элементный состав топлива на тепловых электрических станциях

Выполнил: Ильин Н. И.

Проверил: Модогоев А. Н.

Улан-Удэ - 2014

Содержание

Введение

Понятие и виды топлива на ТЭС

Элементный состав газообразного топлива

Элементный состав жидкого топлива

Элементный состав твердого топлива

Заключение

Список использованной литературы

топливо электрическая станция газообразное

Электрическая станция - энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Тип электрической станции определяется, прежде всего, видом природной энергии. Наибольшее распространение получили тепловые электрические станции (ТЭС), на которых используется тепловая энергия, выделяемая при сжигании органического топлива (уголь, нефть, газ и др.). На тепловых электростанциях вырабатывается около 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Это обусловлено наличием органического топлива почти во всех районах нашей планеты; возможностью транспорта органического топлива с места добычи на электростанцию, размещаемую близ потребителей энергии; техническим прогрессом на тепловых электростанциях, обеспечивающим сооружение ТЭС большой мощностью; возможностью использования отработавшего тепла рабочего тела и отпуска потребителям, кроме электрической, также и тепловой энергии (с паром или горячей водой) и т.п.

Тепловые электростанции используют широко распространенные топливные ресурсы, относительно свободно размещаются и способны вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний. Их строительство ведется быстро и связано с меньшими затратами труда и материальных средств.

В реферате рассмотрены понятие топлива, виды топлива, используемые на ТЭС, а также элементный состав газообразного, жидкого и твердого топлива.

Понятие и виды топлива на ТЭС

Топливо - вещество <#"justify">Сорт мазутаСодержание, об. %, элементаНизшая теплота сгорания Qhp,МДж/кгVBo, м3/кгVro, м3/кгCp HpOpNpSpApWpМалосернистый84,6511,70,150,150,30,053,040,3110,6211,48сернистый83,8011,20,250,251,40,103,039,7610,4511,28Высокосернистый83,0010,40,350,352,80,103,038,8010,2010,99

Основными химическими элементами, входящими в состав любого жидкого топлива, являются углерод С, водород Н, кислород О, азот N и сера S. Помимо указанных элементов в составе жидкого топлива имеются влага W, и негорючие минеральные вещества, образующие при сжигании золу А.

Жидкое топливо, поступающее к потребителю, называют рабочим топливом, а его массу - рабочей массой. Элементарный состав рабочей массы топлива, %, выражают в виде суммы:

Сp + Нp + Оp + p + Sp + Аp + Wp = 100,

где индекс «р» указывает на то, что данный состав относится к рабочей массе топлива.

Составы мазута, теплота сгорания, теоретические расходы воздуха VB° и объем продуктов горения Vr° приведены в таблице №1.

Элементный состав твердого топлива

Все виды твердого топлива, которыми располагает наша страна - биологического происхождения - растения с помощью хлорофилла преобразуют солнечную энергию, в дальнейшем превращаются в топливо. В своих преобразованиях растительная масса проходит стадии образования - торф - бурый уголь - каменный уголь - антрацит.

Добытое твердое топливо включает в себя органическую массу и балласт. Органической массой топлива принято считать ту часть, которая происходит из органических веществ: углерода, водорода, кислорода и азота. Балласт включает серу и минеральные примеси - золу и влагу. Углерод и водород - самые энергетические и ценные части топлива.

Углерод - содержится в большом количестве во всех видах твердого топлива без исключения - в древесине и торфе 50-58%, в буром угле и каменном 65-80%, в тощих углях и антраците - 90-95%, сланцы содержат 61-73% углерода, мазут - 84-87%. Чем больше содержится углерода в топливе, тем больше выход тепла при его сжигании.

Водород - является следующей из основных энергетических составляющих. В твердом топливе водород частично находится в связанном с кислородом виде, составляя внутреннюю влагу топлива, вследствие чего понижается тепловая ценность топлива. Водород очень важен для образования летучих веществ, выделяющихся при нагревании топлива без доступа воздуха. В состав летучих водород входит в чистом виде и в виде углеводородных и других органических соединений.

Кислород - является балластом. Не будучи теплообразующим элементом и связывая водород топлива, кислород снижает теплоту его сгорания. Содержание кислорода в органической массе топлива с возрастом снижается с 41% для древесины до 2,2% для антрацита.

Азот - также является балластной инертной составляющей топлива, снижающей процентное содержание в нем горючих элементов. При сгорании топлива азот в продуктах сгорания содержится как в свободном состоянии, так и виде окислов NOх. Они относятся к вредным составляющим продуктов сгорания, количество которых должно лимитироваться.

Сера - содержится в твердом топливе в виде органических соединений SО и колчедана Sk - их объединяют в летучую серу Sл. Еще сера входит в состав топлива в виде сернистых солей - сульфатов - не способных гореть. Сульфатную серу принято относить к золе топлива.

Присутствие серы значительно снижает качество твердого топлива, так как сернистые газы SO2 и SO3 соединяясь с водой образуют серную кислоту - которая в свою очередь разрушает метал котла, и попадая в атмосферу вредит окружающей среде. Именно по этой причине содержание серы в в топливе - не только в твердом - крайне нежелательно.

Зола топлива представляет собой балластную смесь различных минеральных веществ, остающихся после полного сгорания всей горючей части города. Зола непосредственно влияет на качество сгорания топлива - уменьшает эффективность горения.