Жылуэнергетикасы мен жылу технологияларында
жүктеу/скачать 1,55 Mb. Pdf көрінісі
|
теплоэнергетика каз вторичные энергетические ресурсы
| - табиғи
, бұған өндірісте әрқашан тұрақты түрде қолданылатын күннің (гидроэнергетика, жел энергетикасы, өндірілетін биомасса) энергиясы жатады; - антропогенді , бұнда адамзат тіршілігінде бөлінген жылулық, органикалық және басқа да қалдықтар қолданылады [5]. 3.2.1 Отын. Органикалық отын жанғыш заттардан, жанбайтын минералды қоспалар мен ылғалдан тұрады. Ағаш отыны – тор қабырғасын құрайтын жасұнық (С 6 Н 10 О 5 ) пен күрделі молекулалық құрылымнан тұратын тор аралық зат лигниннен тұрады. Ағаштың құрамында жасұнық 50–70%, лигнин 20–30%, қалғаны – талшықтар, шайыр, майлы қышқылдар болады. Қазба қатты отын жанғыш бөлшектердің түзілуімен сипатталады. Олар негізінен өсімдіктердің шірінділерінен түзілген, бірақ құрамында мал- жануарлардан шыққан ақуызды және майлы заттектерде болады. Су қабатының ауаның ішке өтуіне бөгет болуы нәтижесінде көпклеткалы массаның бастапқы ыдырауы торфтану деп аталады. Торфтану процесі торфтың қою қоңыр массасын түзеді, бұнда өсімдіктердің шірімеген қалдықтары да кездеседі. Торфты массаның одан ары түрленуінен қоңыр көмір пайда болады. Ал, қоңыр көмірдің түрленуінен тас көмір мен антрацит түзіледі. Бұдан басқа қатты қазба отынға жанғыш сланецтер де жатады. Олар органикалық заттарға қаныққан минералды жыныстардан тұрады. Табиғи сұйық отынға мұнай жатады, ол түрлі молекулярлы массалар мен топтардың сұйық көмірсутекті, оттекті, күкіртті және азотты қоспасынан тұрады. Табиғи газ таза газ кен орындарынан өндірілетін газдар негізінен метаннан (95–98 % СН 4 ) тұрады. Жасанды және газ тәріздес отындарда (домна және коксты пештерден шыққан газ, генератор газы) метанның мөлшері аз болады. Олардағы негізгі жанғыш зат сутегі Н 2 мен көміртегі тотығы СО. Қатты және сұйық отынның жанғыш құрамы көміртегі С, сутегі Н, оттегі О, азот N және күкіртен S тұрады. Барлық қатты және сұйық отындардың негізгі жанғыш элементі көміртегі С болып табылады. Алайда, отында неғұрлым көміртегі көп болса, соғұрлым ол нашар тұтанады. Сутегінің жануы кезінде көміртегінен қарағанда 4,4 есе көп жылу бөлінеді. Оттегі мен азот отында - органикалық балластты (масыл) құрайды. Отынның құрамында оттегі сутегі немесе көміртегімен қосылыста болып отынның жануы кезіндегі бөлінетін жылу шамасын азайтады. Азот отынды жағу 20 кезінде тотықпайды және еркін түрде жану өнімдеріне өтеді. Отындағы зиянды қоспа – күкірт. Қатты отында ол үш түрде кездеседі - органикалық S ор (күрделі жоғарымолекулярлы қосылыстардың құрамына кіреді), колчедан S к (темір колчеданы FeS 2 ), сульфат (CaSO 4 , MgSO 4 сульфаттары). Отын жанған кезде күкірттен көміртегімен салыстырғанда шамамен 3,5 есе аз жылу бөлінеді. Отынның құрамындағы күкірт төмен температуралы қыздыру беттерін коррозияға ұшыратады. Жанбайтын минералды қоспалар – отын балласты (масылы). Қатты отын (сланецтерден басқа) құрамында оларға негізінен балшық Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O, бос кремнезем SiO 2 және темір колчеданы FeS 2 . Жанғыш сланецтерде қоспа – негізінен карбонаттар. Мұнайда жанбайтын қоспаларға түрлі тұздар мен темір тотықтары жатады. Ал газ тәрізді отындарда масыл заттарға көмірқышқыл газы СО 2 , азот N 2 және су буы Н 2 О жатады. Отын құрамындағы тағы бір балласт ол – ылғал. Ылғал отынның құрамына оны өндіру және тасымалдау кезінде енуі мүмкін. Ылғалдың капиллярлы түрі қатты отын бөлшектерінің капиллярлары мен тесіктерінде орналасады. Қатты отында сонымен қатар коллоидты және гидратты ылғал болады. Гидратты ылғал отындағы минералды қоспалармен химиялық байланыста (CaSO 4 ·2H 2 O) болады. Отын массасының немесе көлемiнiң бiр бiрлiгi жанғанда бөлiнетiн жылуды жану жылуы дейдi. Оны [кДж/кг] немесе [кДж/м 3 ] - мен көрсетедi. Жану жылуын жазғанда сәйкестi жоғары индекспен Q p , Q c , Q г және т.б., отынның күйіне сәйкес қай массаға қатысты екенiн көрсетедi. Егер жану өнiмдерiнiң құрамына кiретiн Q к ( к – конденсация), су буының шықтану жылуы жану жылуына қосылса, онда жоғары жану жылуы Q в ( в – высший) деп аталады. Егер шықтану жылуы жану жылуына қосылмаса, онда төменгi жану жылуы Q н ( н – низший) деп аталады және Q в =Q н +Q к . Отындарды жаққанда көбiнесе жану өнiмдерi су буы шықтанбайтын температурада ауаға шығарылады. Қатты және сұйық отынның жұмыстық күйінің төменгі жану жылуын, Q н р , [кДж/кг] анықтау үшін қарапайым және дәл Менделеев Д.И. кейіптемесін қолданады р р р р р р н W 25 S О 109 Н 1030 С 339 Q . (3.2) элементтердің үлесі пайызбен алынады. Газдық отын үшін оның 1м 3 құрғақ көлемінің жану жылуы, [МДж/м 3 ], Менделеев Д.И. кейіптемесінен анықталады S H 4 , 23 ... H C 3 , 91 H C 8 , 63 CH 85 , 35 CO 65 , 12 H 8 , 10 01 , 0 2 8 3 6 2 4 2 c н Q . (3.3) Органикалық отынның басты түрлерінің жану жылуының аралығы 6200÷7500 кДж/кг (күлділігі көп сланецтер, ылғалдылығы жоғары торф, 21 қоңыр көмір) дан 25000÷29000 кДж/кг (жоғары калориялы тас көмір) дейін және 33000÷42000 кДж/кг (мұнай өнімдері мен газ). жүктеу/скачать 1,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|