يجب إجراء الحسابات الاقتصادية ومقارنة مؤشرات الأجهزة التي تستخدم الوقود مع بعضها البعض والتخطيط على أساس واحد. لذلك ، تم تقديم مفهوم ما يسمى بالوقود المشروط.

وقود مشروطهي وحدة محاسبة للوقود الأحفوري تستخدم لمقارنة كفاءة أنواع الوقود المختلفة والمحاسبة الإجمالية. يعد استخدام الوقود القياسي مناسبًا بشكل خاص لمقارنة كفاءة محطات الطاقة الحرارية المختلفة.

كوحدة وقود مرجعي ، يتم استخدام 1 كجم من الوقود بقيمة حرارية 7000 كيلو كالوري / كجم (29.3 ميجا جول / كجم) ، وهو ما يتوافق مع الفحم الجاف منخفض الرماد الجيد. للمقارنة ، نشير إلى أن الفحم البني له قيمة حرارية أقل من 24 ميجا جول / كجم ، وأنثراسيتات وفحم صلب - 23-27 ميجا جول / كجم. يتم التعبير عن النسبة بين الوقود التقليدي والوقود الطبيعي من خلال الصيغة

V t \ u003d (Q n p / 7000) V n \ u003d E V n ،

حيث V t هي كتلة الكمية المعادلة للوقود المرجعي ، كجم ؛

V n - كتلة الوقود الطبيعي ، كجم (وقود صلب وسائل) أو م 3 -

الغازي؛

س ن ص - انخفاض الحرارةاحتراق هذا الوقود الطبيعي ، كيلو كالوري / كغم

أو كيلو كالوري / م 3.

النسبة E \ u003d Q n p / 7000 تسمى نسبة السعرات الحرارية، ويتم قبوله من أجل:

النفط - 1.43 ؛

الغاز الطبيعي - 1.15 ؛

الخث - 0.34-0.41 (حسب الرطوبة) ؛

قوالب الخث - 0.45 -0.6 (حسب الرطوبة) ؛

وقود الديزل - 1.45 ؛

زيت الوقود - 1.37.

القيمة الحرارية أنواع مختلفةالوقود ، كيلو كالوري / كجم ، تقريبًا:

الزيت - 10000 (كيلو كالوري / كجم) ؛

الغاز الطبيعي - 8000 (كيلو كالوري / م 3) ؛

الفحم - 7000 (كيلو كالوري / كغ) ؛

الحطب الذي يحتوي على نسبة رطوبة 10 ٪ - 3900 (كيلو كالوري / كغ) ؛

40٪ - 2400 (كيلو كالوري / كغ) ؛

رطوبة الخث 10٪ - 4100 (كيلو كالوري / كجم) ؛

40٪ - 2500 (كيلو كالوري / كغ) ؛

2.4 مجمع الوقود والطاقة في جمهورية بيلاروسيا

مجمع الوقود والطاقة (FEC)جمهورية بيلاروسيا عبارة عن مجموعة معقدة من أنظمة الإنتاج الكبيرة والمتطورة باستمرار لإنتاج موارد الطاقة الطبيعية والطاقة من جميع الأنواع وتحويلها وتوزيعها واستخدامها. في جمهورية بيلاروسيا ، تشمل شركات استخراج (النفط ، الجفت ، الغاز المصاحب) ، الشراء (الحطب) ، شراء المعادن المفقودة ، نقل الغاز ، تحويلها إلى كهرباء أو طاقة حراريةوتوزيعها على المستهلكين.

تبلغ القدرة المركبة لجميع مصادر الطاقة في الدولة أكثر من 7.8 مليون كيلوواط. هذا يكفي لتزويد مستهلكي الجمهورية بالكهرباء ، التي تنتجها 23 محطة طاقة. إجمالي حجم استهلاك الكهرباء والحرارة والذي بلغ ذروته عام 1990-1991. وتبلغ 49 مليار كيلوواط ساعة و 112 جيجا كالوري ، على التوالي ، في انخفاض مطرد على مدى السنوات الماضية ، لتصل إلى الحد الأدنى (32 مليار كيلوواط ساعة و 72.1 جيجا كالوري) في عام 1996. منذ عام 1997 ، كانت هناك زيادة في استهلاك الكهرباء والحرارة (الجدول 5).

الجدول 5-ديناميات استهلاك الكهرباء والحرارة (بحسب البنك الدولي)

في عام 1999 ، تم توفير أكثر من 15٪ (5.2 مليون طن من مكافئ الوقود) من إجمالي طلب الجمهورية على ناقلات الطاقة على حساب الموارد المحلية والمتجددة غير التقليدية والثانوية.

الهيئة الجمهورية لإدارة الدولة ، التي تنفذ وظائف تنظيم الدولة لتوفير الوقود وموارد الطاقة ، هي وزارة الطاقة في جمهورية بيلاروسيا (Minenergo).

يشمل مجمع الوقود والطاقة في جمهورية بيلاروسيا:

وزارة الطاقة التابعة لها:

المؤسسة الحكومية البيلاروسية لنقل الغاز "بلترانسجاز" ؛

مصلحة الدولة البيلاروسية للطاقة "Belenergo" ؛

القلق البيلاروسي على الوقود والتغويز "بيلتوبجاز" ؛

مصلحة الدولة البيلاروسية للنفط والكيمياء Belneftekhim ، تابعة مباشرة لمجلس وزراء جمهورية بيلاروسيا.

المهام الرئيسية لوزارة الطاقة هي:

تنفيذ السياسات العلمية والتقنية والاقتصادية والاجتماعية الهادفة إلى تهيئة الظروف للتشغيل الفعال للمنظمات التابعة لوزارة الطاقة لتلبية احتياجات الاقتصاد الوطني والسكان من الطاقة الكهربائية والحرارية والغاز الطبيعي والمسال ، الأنواع الصعبةالوقود ، واستخدامها الرشيد والآمن ؛

اتخاذ التدابير وفقا للإجراءات المعمول بها لضمان أمن الطاقة في جمهورية بيلاروسيا ؛

إعداد مقترحات مع الهيئات الحكومية الجمهورية الأخرى للجان التنفيذية الإقليمية واللجنة التنفيذية لمدينة مينسك بشأن تشكيل سياسة الطاقة في جمهورية بيلاروسيا وتنظيم تنفيذ هذه السياسة ؛

تطوير وتنفيذ إجراءات لتحسين نظام الدفع عند دفع ثمن الوقود والطاقة.

يتمثل النشاط الرئيسي لمجمع الوقود والطاقة في التطوير الشامل للأنواع المحلية ومصادر الطاقة غير التقليدية ، فضلاً عن الإدخال الواسع لتقنيات توفير الطاقة.

في بشأن "Belneftekhim"يتركز كل إنتاج النفط والغاز المصاحب ، حيث تم تحديد حد إنتاج النفط في أراضي جمهورية بيلاروسيا بـ 1،850.5 ألف طن سنويًا. تعمل The Concern ، جنبًا إلى جنب مع جمعية الإنتاج "Belarusneft" ، بنشاط للمشاركة في تطوير حقول النفط الروسية في Nenets Autonomous Okrug في الاتحاد الروسي. لهذا الغرض ، تم إنشاء شركة Nenets-Belarusian Oil Company بشروط التكافؤ ، والتي حصلت على ترخيص للتنقيب الجيولوجي عن باطن الأرض Liginsky. تزود The Concern جميع قطاعات الاقتصاد البيلاروسي بالوقود السائل وزيوت التشحيم من خلال جمعيات إنتاج المنتجات البترولية التابعة لها. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تسيطر على جميع مؤسسات الصناعة الكيميائية ، وأكبرها مؤسسة سفيتلوغورسك الجمهورية الموحدة "خيمفولوكنو" ، ومؤسسة موغيليف الجمهورية الموحدة "خيمفولوكنو" و "لافسان".

المؤسسة العامة لنقل وتوريد الغاز - "بلترانسجاز"كان الخليفة القانوني لمديرية خطوط أنابيب الغاز الرئيسية التي تأسست عام 1960 في الجمهورية. من أجل تشغيل خط أنابيب الغاز الرئيسي "Dashava - Minsk" ، الذي تم تشغيله في نفس العام ، في عام 1973 تم تحويله إلى اتحاد الإنتاج الغربي لنقل وتوريد الغاز "Zapadtransgaz" ، وفي عام 1982 - إلى البيلاروسية المؤسسة العامة لنقل وتوريد الغاز "بلترانس غاز". في عام 2001 ، أصبحت المؤسسة الجمهورية الموحدة لنقل وتوريد الغاز "بلترانس غاز". على مدى 40 عامًا ، نما نظام الغاز في أراضي جمهوريتنا لدرجة أنه يمكن نقل ما يصل إلى 50 مليار متر مكعب من الغاز عبر الشرايين الرئيسية. وللمقارنة نشير إلى أن بيلاروسيا استهلكت 17.5 مليار م 3 من الغاز عام 1992 ، وفي عام 1999 حصلت الجمهورية على 16 مليار م 3 من الغاز. في عام 2000 ، بلغ الحجم الذي تنقله شركة بلترانس غاز عبر نظام خطوط أنابيب الغاز الرئيسية عبر جمهوريتنا 41.8 مليار متر مكعب ، منها 16.5 مليار متر مكعب - إلى مستهلكي جمهورية بيلاروسيا. الباقي هو شحنات النقل إلى أوكرانيا وليتوانيا ومنطقة كالينينغراد وأوروبا الغربية.

تشغل بلترانس غاز 6.4 ألف كيلومتر من خطوط أنابيب الغاز بقطر 100 إلى 1400 ملم. يتم ضمان توريد الغاز الطبيعي لمستهلكي الجمهورية من خلال تشغيل 6 محطات ضغط خطية و 201 محطة توزيع غاز و 8 وحدات تخفيض. يتم دعم الإمداد المستدام للغاز من خلال 6 محطات قياس غاز و 632 محطة حماية كاثودية. تدير اثنين من مرافق تخزين الغاز تحت الأرض: Osipovichskoye بحجم غاز نشط يبلغ 0.36 مليار متر مكعب و Pribugskoye ، حيث تسمح المرحلة الأولى منها بإنشاء احتياطيات غاز نشطة بمقدار 0.48 مليار متر مكعب - إلى حد ما تضمن إرضاء التفاوت الطلب الموسمي على كيانات أعمال الغاز.

حاليا غاز طبيعي 74٪ من رصيد الوقود في الدولة. يعتمد اقتصاد البلد ودعم حياة السكان على موثوقية الحالة وعمل نظام إمداد الغاز. أصبح الغاز جزءًا من حياتنا اليومية وأصبح لا غنى عنه في الاقتصاد الوطني. يستخدم كوقود للاحتياجات المنزلية للسكان في 92 منطقة إدارية ، وهو أهم مصدر وقود لإنتاج الكهرباء والتدفئة.

بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الغاز مادة خام قيمة للصناعات الكيماوية ، وإنتاج الأسمدة المعدنية ، والألياف الصناعية ، وأنواع مختلفة من البلاستيك ، وغيرها من المواد الحديثة التي تشكل الجزء الأكبر من إمكانات التصدير للجمهورية. يستخدم كوقود للسيارات ولأغراض أخرى.

آفاق كبيرة ستمنح بلادنا واستكمال بناء خط الغاز الروسي "يامال - أوروبا الغربية"، والتي ستمر عبر أراضينا. بعد تشغيله ، ستتلقى بلادنا 18 مليار متر مكعب من الغاز من شركة غازبروم الروسية مجانًا للعبور. وفقًا لتوقعات استهلاك الكهرباء ، يتوقع الطلب عليها في عام 2015 بمبلغ 41-45 مليار كيلوواط ساعة ، أو زيادة بنسبة 22-23٪ مقارنة بعام 1999 ، والطاقة الحرارية - 83-89 مليون جالون ، أو 14 -22٪. يجب أن تكون السعة المركبة لجميع مصادر الطاقة ، الخاضعة للاكتفاء الذاتي للجمهورية من الكهرباء ، 8.3-9.0 مليون كيلوواط بحلول عام 2010 ، و 8.6-9.4 مليون كيلوواط بحلول عام 2015.

قلق "Belenergo"تخضع جميع المؤسسات الجمهورية الوحدوية لتوليد الكهرباء والتدفئة. باستثناء لهم كمية كبيرةتدار بيوت الغلايات من قبل المرافق العامة والمؤسسات والجمعيات من مختلف الوزارات والإدارات ، ولتوليد الكهرباء - من قبل حزب الشعب الجمهوري للشركات (مصنع الورق Dobrush ، Zhabinsky ، Gorodetsky ، Skidelsky ، مصانع السكر Slutsky ، إلخ.)

قلق بيلتوبجازتأسست في عام 1992 لتزويد الغاز الطبيعي والمسال ، وكذلك الوقود الصلب (قوالب الجفت ، والحطب) على أساس لجنة الدولة BSSR الحالية للتغويز. كما يشارك في تشغيل وبناء وتصميم شبكات الغاز. تدير 20000 كم من خطوط الأنابيب وأكثر من 2000 نقطة تحكم بالغاز وأكثر من 3000 مجموعة من منشآت الغاز المسال. يخدم أكثر من 3.5 مليون شقة وأكثر من 30 ألف مرفق اجتماعي و 3700 مؤسسة صناعية وطاقة وريفية وبلدية. الشركة مسؤولة عن الإنتاج قوالب الوقود، أنواع أخرى من الوقود.

على الرغم من المشاكل والصعوبات العديدة الحالية ، سيستمر تحديث القاعدة المادية لنظام الطاقة في البلاد باستخدام تقنيات توفير الطاقة. في السنوات القادمة ، من المخطط إعادة بناء Brestskaya (مع زيادة في السعة بمقدار 4 أضعاف) واثنين من مينسك CHPP (CHP-3 ، CHPP-5) ، Gomel CHPP-3. على المدى القصير ، سيتعين استبدال جزء من المعدات في محطة توليد الكهرباء في مقاطعة Lukoml ، وسيتعين على Berezovskaya ، التي تم تكليفها بدور كبير في تنفيذ مشروع دولي خاص لتصدير الكهرباء إلى الغرب ، أعيد بناؤه. وبالتعاون مع الروس ، من المخطط إجراء إعادة بناء كاملة لهذه المحطة الثانية من حيث الأهمية خلال السنوات السبع المقبلة ، ونتيجة لذلك ستزداد قدرتها بمقدار 350 ميغاواط. في الوقت نفسه ، سيتم تقليل استهلاك الوقود لتوليد الكهرباء بشكل كبير ، مما سيصبح منافسًا في السوق العالمية.

يعد تنفيذ هذا المشروع بفوائد كبيرة لكل من روسيا و

بيلاروسيا.

مع إيلاء أهمية كبيرة لتطوير توليد الطاقة على نطاق صغير ، اعتمد مجلس وزراء جمهورية بيلاروس في 10 آب / أغسطس 2000 ، القرار رقم 1232 "بشأن تدابير تطوير توليد الطاقة على نطاق صغير في جمهورية بيلاروس" "، الذي وافق على برنامج تطوير قدرات توليد الكهرباء على أساس التوربينات البخارية والتوربينات الغازية ومحطات الغاز ذات الدورة المركبة مع إنشاء محطات الطاقة الحرارية الشمسية الصغيرة في الجمهورية في 2000-2005. الغرض من البرنامج هو ضمان زيادة إنتاج الطاقة على أساس تطوير محطات الطاقة الحرارية الصغيرة في الجمهورية. هناك ثلاث مهام:

تنظيم العمل لتحديد إمكانات تطوير قدرات توليد الكهرباء في الجمهورية على أساس التوربينات البخارية ومحطات التوربينات الغازية والغازية ذات الدورة المركبة ؛

تحديد المناهج وتنفيذ الإمكانات الحالية وأحجام ومصادر الاستثمار في إنشاء مجمعات طاقة مشتركة صغيرة ؛

تطوير خطط تشغيل معدات الطاقة الكهربائية في غرف الغلايات لعام 2000 وإجراءات تنفيذ هذا العمل في السنوات اللاحقة.

يوفر البرنامج إنشاء وحدات CHPP صغيرة اقتصادية للغاية ومجهزة بتوربينات بخارية (STP) وتوربينات غازية (GTP) ووحدات ذات دورة مشتركة (CCGT) توفر توليد الكهرباء وفقًا لدورة التدفئة مع الحد الأدنى من استهلاك الوقود.

المؤشرات المتوقعة لتنمية الطاقة غير التقليدية واستخدام الموارد الثانوية خلال الفترة القادمة:

إن إنتاج الطاقة الكهرومائية مجدي اقتصاديًا 250 ميغاواط بتوليد 0.8 - 0.9 مليار كيلوواط ساعة ، أي ما يعادل 250 ألف طن من الوقود المكافئ. طن / سنة

لن يتجاوز توليد الكهرباء باستخدام توربينات الرياح ، وفقًا لتقديرات الخبراء ، 200-300 مليون كيلوواط ساعة سنويًا ، ويتطلب المستوى الاقتصادي لإنتاج الطاقة بهذه الطريقة بحثًا إضافيًا ؛

يمكن أن ينتج عن استخدام الكتلة الحيوية بحلول عام 2015 ، وفقًا لتقديرات الخبراء ، 250-300 ألف طن من c.e. تي ؛

تبلغ احتمالية نفايات إنتاج المحاصيل 1.5 مليون طن من الكربون الصلب. طن سنويا

الطاقة الكامنة للنفايات الصلبة البلدية مكافئة

450 ألف تسي ر المستوى الاقتصادي المجدي لاستخدامها في المعالجة لإنتاج الغاز هو 100-120 ألف تيس. تي ؛

تبلغ إمكانية إنتاج موارد الطاقة الحرارية الثانوية 17.9 مليون جيجا كالوري في السنة ، ويستخدم 2.7 مليون جالون ، ممكن تقنيًا - ما يصل إلى 10 مليون جيجا كالوري / سنة ؛

يقدر الناتج الإجمالي للنفايات القابلة للاحتراق بحوالي 0.8 مليون طن من ج. طن سنويا ، يستخدم 277.5 ألف tce. طن سنويًا ، أو 48٪ بحلول عام 2015 ، من المخطط رفع مستوى استخدامها إلى 85٪.

يقدر حجم استهلاك الوقود ومصادر الطاقة في عام 2015 بنحو 5.4 مليون طن متري. طن ، أو 13.9 ٪ من إجمالي استهلاك الوقود وموارد الطاقة في بيلاروسيا. من بينها 4.8 مليون طن من الكربون الصلب. طن وقود محلى و 0.6 مليون طن ج. ر - المصادر غير التقليدية والمتجددة والموارد الثانوية.

كلما زاد جفاف الوقود وقل الرماد المتبقي بعد احتراقه (كلما انخفض "محتوى الرماد") ، زادت الحرارة نسبيًا.
يتم تحديد القيمة النسبية لوقود معين من خلال قيمته الحرارية ، والتي يتم قياسها سعرات حراريه(سم.). يوضح الجدول 1 متوسط ​​القيمة الحرارية لبعض أنواع الوقود المستخدم في الأسرة. يتم التعبير عنه بعدد السعرات الحرارية الكبيرة التي يتم إطلاقها عند الحرق 1 كلغوقود صلب أو سائل أو 1 م 3ـ الغاز مع مراعاة المتوسط ​​النموذجي لكل نوع من أنواع الوقود ومحتواه من الرطوبة ومحتوى الرماد. يعطي العمود الأخير بيانات عن القيمة المقارنة لأنواع مختلفة من الوقود ، محسوبة بقيمتها الحرارية ؛ لكل وحدة متوسط ​​كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق 1 كلغأنثراسايت. من البيانات الواردة أعلاه ، يتضح مدى ملاءمة تسخين المواقد بالفحم (بما في ذلك أنثراسايت) مقارنة بالحطب.
وقود صلب.من أنواع مختلفة وقود صلبفي المنزل ، من الأكثر منطقية استخدام الوقود الأحفوري ، وخاصة أنثراسيت وأنواع أخرى من الفحم. تشكل الفحم من بقايا النباتات الأرضية والطحالب التي نمت في العصور الجيولوجية البعيدة. تحولت هذه المخلفات النباتية تدريجياً إلى خث ، ثم إلى فحم بني ، ثم إلى فحم صلب ، وأخيراً إلى أنثراسايت ، وهو أحد أنواع الفحم. يحدث تكوين الخث حتى الآن في البحيرات والمستنقعات الصغيرة. يحتوي الخث على 55-60٪ كربون وهو العنصر الأساسي جزء لا يتجزأأي وقود. يحتوي الفحم البني على 67-78٪ كربون ، فحم صلب 80-91٪ ، أنثراسايت 94-96٪.
يتم غربلة الفحم في مناخل خاصة ("مناخل") حسب حجم القطع الموجودة على ما يسمى. الطبقات. فئة الفحم ، وجميع قطعه تقريبًا أكبر من 100 مم، تسمى "بلاطة" ويشار إليها بالحرف "P". فحم مع كتل متوسطها 50 إلى 100 مميسمى "كبير" ("ك") ، مع قطع من 25 إلى 50 مم- "nut" ("O") ، من 13 إلى 25 مم- "صغير" ("M") ، من 6 إلى 13 مم- "بذرة" ("C") وبقطع أصغر من 6 مم- "shtybom" ("Sh").

الجدول 1. - القيمة المقارنة لأنواع الوقود المختلفة.

تعتمد على الفحم التركيب الكيميائيوتنقسم الخصائص إلى عدد من الدرجات. من فحم دونيتسك للإسكان والاحتياجات المجتمعية ، يتم توفير الفحم "غاز" (الدرجة "G") ، "دهن" ("Zh") ، "تلبيد خفيف" ("OS") وأنثراسيت ("A") ، فئات "K "،" O "،" M "و" S ". يجب ألا يزيد محتوى رماد الفحم عن 20٪ ، ولا يزيد محتوى الرطوبة (الماء) عن 6-8٪. بالنسبة لسكان موسكو ولينينغراد ، يُسمح بتزويد الفحم بمحتوى رماد لا يزيد عن 12.5 ٪.
لا يمكن حرق أنثراسايت وأنواع الفحم الأخرى إلا في أفران مجهزة خصيصًا ، حيث يتم ترتيب عمود بعمق 7-14 في الجزء السفلي منها سم. في الجزء السفلي من العمود ، يتم وضع شبكة من الحديد الزهر ، ويتم ترتيب مقلاة ومنفاخ تحتها. عند حرق الفحم ، تكون درجة الحرارة عالية جدًا: تصل إلى 1350 درجة (عند حرق الأخشاب ، لا تتجاوز درجة الحرارة 1150 درجة). لذلك ، يجب تغطية الأفران التي يتم فيها حرق الفحم من الداخل بآجر خاص مقاوم للحرارة يوضع على الطين المقاوم للحرارة. يتم تزويد هذه الأفران بالضرورة بأبواب محكمة الغلق من الحديد الزهر مع برغي أو مزلاج ضغط.
لا يحترق الفحم الصلب (خاصة أنثراسايت) تمامًا في الفرن. عند تنظيف الفرن ، يتم اختيار قطع الفحم غير المحترقة من الخبث والرماد لإعادة حرقها. يتم إشعال الفحم بجزء صغير من الحطب الجاف (4-5 قطع غيار 15-20 سم، سمك 10 سم) ، بشكل فضفاض (على سبيل المثال ، في قفص) موضوعة على صر. عندما يشتعل الحطب جيدًا ، فإنهم يرمون جزءًا صغيرًا من الفحم عليهم (في المتوسط ​​3-4 كلغ) ، طبقة من حوالي 10 سم. أثناء تأجيج باب الفرنيجب أن تكون مغلقة بإحكام وفتح باب المنفاخ. من الخطير إشعال الموقد بالكيروسين ، لأنه في هذه الحالة ، بسبب وميض مفاجئ ، لا يمكن حدوث الحروق فحسب ، بل يمكن أيضًا حدوث حرائق. بل هو أكثر خطورة إذابة الموقد بالبنزين. يتم إلقاء الجزء التالي من الفحم في الفرن فقط بعد اشتعال الجزء الأول من الفحم وتحول جميع قطعه إلى اللون الأحمر. يجب ألا تتجاوز الطبقة الإجمالية للفحم في الفرن 20-25 سم. من الأفضل تحميل الفحم في الفرن على شكل قطع من 3-5 سمعير. يجب تقسيم الفحم الأكبر حجمًا إلى قطع بالحجم المحدد.
الفحم في صندوق الاحتراق يحترق بشكل أبطأ بكثير من الحطب. لا تفتح باب الفرن أثناء الاحتراق ويقلب الفحم ، لأن هذا يؤدي إلى تفاقم الاحتراق. من الضروري فقط اختراق طبقة الخبث بشكل دوري في فتحات الشبكة باستخدام لعبة البوكر الرقيقة ، والقيام بذلك من الأسفل ، عبر باب المنفاخ.
لإيقاف صندوق النار ، يتم إغلاق الفرن وأبواب النفخ بإحكام. صمام البوابة مدخنةيغلق بعض الوقت بعد التغميق الكامل للفحم.
في المناطق المزودة بالوقود من حوض كاراجندا ، من جبال الأورال الجنوبية ، من رواسب الفحم في شرق سيبيريا والشرق الأقصى وساخالين وآسيا الوسطى وبعض المناطق الأخرى ، للاستهلاك المحلي ، بالإضافة إلى الفحم ، يُسمح أيضًا بالفحم البني المحلي. يصل محتواها من الرماد ، على سبيل المثال ، في رواسب Raychikhinsky و Nazarovsky (الشرق الأقصى) ، إلى 30٪ ، والرطوبة تصل إلى 39٪. يشتعل الفحم البني بسهولة أكثر من الفحم الصلب ، ولكن عند استخدامه في المنزل ، يكون له عيوب كبيرة ، مثل الخث ، الذي يستخدم أحيانًا كوقود منزلي: نسبة عالية من الرطوبة والرماد ، وبالتالي تكون قيمتها الحرارية منخفضة. يتفتت العديد من أنواع الفحم البني ، مثل الخث ، إلى قطع صغيرة أثناء التخزين وحتى يتحول إلى مسحوق. الوقود المتكتل الأكثر قيمة بشكل ملحوظ هو القوالب ، التي يتم تصنيعها عن طريق الضغط تحت ضغط الفحم البني المجفف والجفت ، وكذلك من غرامات الفحم ، والتي لا تستخدم إلا قليلاً للاحتراق المباشر في المواقد المنزلية. القوالب ذات قيمة حرارية أعلى من الوقود الأصلي. إنها ملائمة للحرق ، حيث أن لها نفس الشكل والحجم والوزن ، وهي متينة أثناء التخزين ولا تنهار عند حرقها في الأفران حتى الاحتراق الكامل. يتم إذابة القوالب بنفس طريقة تذويب الفحم.
وقود جيدهو فحم الكوك ، يتم الحصول عليه عن طريق تسخين الفحم من درجات معينة في أفران خاصة ، دون دخول الهواء. ومع ذلك ، فإن فحم الكوك له استخدام محدود في المنزل ، حيث أنه مادة خام قيمة للتعدين الحديدية وغير الحديدية.
في عدد من الأماكن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، يتم تسخين المساكن بالحطب ، الذي يشتعل بسهولة ، ويحترق جيدًا ، وينتج القليل من الرماد ، ولا يلوث المباني ، وعلى عكس العديد من أنواع الفحم ، لا يحتوي على الكبريت على الإطلاق ، الذي يؤدي إلى احتراقه. تنتج غازات مزعجة وضارة إلى حد ما. يقاس الحطب عادة بالحجم ، حيث يتم تكديسه في أكوام الخشب.
يتميز الحطب بأنواع الأشجار وطول وسمك جذوع الأشجار. كلما كان خشب نوع معين أثقل نسبيًا (كلما زادت الثقل النوعي الذي يمتلكه) ، كلما زادت كتلة الخشب في وحدة حجم الحطب ، زادت الحرارة الناتجة عن الاحتراق 1 م 3 منهم. تتميز أشجار النير والزان والبلوط وحطب القيقب بأعلى ثقل نوعي. يوجد عدد قليل من هذه السلالات في الأجزاء الوسطى والشمالية من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ؛ يقدم خشب البتولا واللارك والألدر الأسود أفضل حطب هنا. يتم الحصول على أقل قدر من الحرارة عن طريق الحطب من الحور ، والحور ، والزيزفون ، والصنوبر ، والتنوب ، والتنوب. في مناطق موسكو ، لينينغراد ، منطقة الفولغا ، عادة ما يحتوي الحطب التجاري على تركيبة مختلطة: ما يقرب من 50 ٪ من الأنواع الصنوبرية ، و 25 ٪ من البتولا ، و 25 ٪ من الحور الرجراج أو الزيزفون. إذا تم تناوله بنسبة 100٪ القيمة الحرارية 1 م 3 حطب التنوب أو الحور الرجراج ، ثم 1 م 3 أشجار الصنوبر تعطي حرارة 110٪ ، 1 م 3 بلاك ألدر - 120٪ ، 1 م 3 بيرش - 140٪ و 1 م 3 بلوط - 160٪ حرارة.
بالنسبة للتدفئة المنزلية ، غالبًا ما يتم حصاد الحطب بأطوال 0.5 و 0.35 م. هذا الحطب يسمى الحطب. السماكة تميز المسوي (الحطب المفروم بسمك يزيد عن 14 سم) والأخشاب المستديرة (جذوع الأشجار المستديرة بسمك 4 إلى 14 سم). يوضح الجدول 2 الوزن (بوصة كلغ) 1 م 3 حطب يوضع عادة في كومة من الخشب ، بطول 0.5 ميحتوي على 25٪ رطوبة.

الجدول 2. - الوزن 1 م 3 أنواع مختلفة من الحطب.

يعتبر حطب الاحتراق البطيء مناسبًا بشكل خاص لصناديق نيران الغرفة والمطبخ ذات المداخن القصيرة نسبيًا ، حيث يتم استخدام الحرارة من غازات المداخن بشكل كامل. من وجهة النظر هذه ، البلوط و حطب البتولا. يحترق حطب الصنوبر وحطب الآلدر الأسود بشكل أسرع إلى حد ما. الحور الأسبن والتنوب أسرع حرق.
عند حرق المواقد بالخشب ، من الضروري تحديد جذوع الأشجار بنفس السماكة بحيث تحترق بنفس السرعة تقريبًا. يجب تكديس جذوع الأشجار بإحكام ، مع ترك ممرات هوائية بينها. تحت طبقة من الحطب تترك صغيرة مساحة فارغة، حيث يتم وضع رقائق الخشب الجاف أو اللحاء لإشعال الموقد. عندما يحترق الحطب ويبقى الفحم الأحمر الساخن فقط ، يتم إغلاق المدخنة في أفران ذات أبواب عادية ، وفي الأفران ذات الأبواب المحكم ، يتم إغلاقها بإحكام. في الأفران التي يكون من الضروري فيها إغلاق المدخنة ، يجب توخي الحذر بشكل خاص للتأكد من أن طبقة الفحم حمراء بشكل متساوٍ ، بحيث لا توجد مواقد غير محترقة فيها ولا توجد أضواء زرقاء فوق طبقة الوقود الساخنة - وإلا فإن التسمم بأول أكسيد الكربون ممكن.
يجب تخزين الحطب في سقيفة ذات تهوية طبيعية جيدة أو تحت سقيفة. من الخلف إلى الخلف ، لا يُسمح بوضع أكثر من 2 كومة من الخشب. يجب أن يكون كل زوج من أكوام الخشب 1 م.
في بعض مناطق اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، يتم أيضًا تسخين المساكن بالقش ، في المناطق التي توجد بها طواحين الزيت - مع قشور عباد الشمس. العيب الخطير للقش هو وزنه الحجمي المنخفض ، ولهذا السبب يدخل الوقود القليل نسبيًا إلى الفرن. إنه أكثر ملاءمة للتسخين باستخدام قوالب القش.
الفحم ، الذي كان يستخدم سابقًا على نطاق واسع في الحياة اليومية كوقود للسماور والمكاوي والنحاس ، يستخدم حاليًا قليلاً بسبب انتشار الغلايات الكهربائية والمكاوي وغيرها الأجهزة الكهربائية. وقود جيد ل السماور(انظر) مخاريط من الأشجار الصنوبرية ، مشتعلة ، مثل الفحم ، مع رقائق جافة.
الوقود السائل.يستخدم كيروسين الإضاءة في المنزل في جميع أنواع المصابيح والفوانيس والمواقد وغاز الكيروسين والكيروسين وما إلى ذلك. يجب أن يكون الكيروسين الجيد شفافًا ولونه أصفر ويتصلب عند درجة حرارة لا تزيد عن -12 درجة. يجب ألا يحتوي الكيروسين على شوائب (أوساخ ، غبار ، ماء ، إلخ) التي تضر باحتراقه. إذا تلوث الكيروسين أثناء التخزين ، يجب أن يمر عبر قمع بطبقة من الصوف القطني قبل الاستخدام.
يُحظر تمامًا استخدام البنزين والبنزين والمخاليط الأخرى القابلة للاحتراق بدلاً من الكيروسين لتجنب الانفجار والحريق.
كحول مشوه("الكحول المحوَّل الصفات") غالبًا ما يستخدم في الحياة اليومية لإشعال المواقد. إنها روح نبيذ منخفضة الجودة أضيفت إليها مواد مختلفة لجعلها غير صالحة للشرب. يجب أن نتذكر أن الكحول المحوَّل هو سم قوي. تقارب القيمة الحرارية للكحول المحوَّل الصفات نصف قيمة الكيروسين ، لكن ميزته هي الاحتراق الهادئ ، بدون السخام. في بعض الأحيان يتم استخدام الكحول المحوَّل الصفات في "الكحوليات" الخاصة - لتسخين القهوة ولأغراض أخرى. هناك ما يسمى ب. الكحول الصلب (كحول مشوه مع إضافة مواد تمنحه مظهر الهلام) ، ويستخدم لتسخين الطعام في الرحلات الاستكشافية والرحلات السياحية ، والصيد ، وما إلى ذلك.
وقود غازي.كل عام ، يتوسع الاستخدام في الأسرة. غاز طبيعي قابل للاحتراق.
الغاز الطبيعي متفجر. لذلك ، لمنع الحوادث ، يتم إضافة كميات صغيرة من المواد إلى الغاز ، مما يمنحه رائحة حادة وكريهة. يشير ظهور مثل هذه الرائحة في الغرفة إلى تسرب غاز ويشير إلى الحاجة إلى البحث عن مصدر هذا التسرب (على سبيل المثال ، صنبور مسرب) والقضاء عليه.
بالإضافة إلى الغازات الطبيعية ، هناك أيضًا غازات صناعية قابلة للاحتراق ، يتم إنتاجها في مصانع خاصة من الوقود الصلب - عادةً من الفحم أو الفحم البني. الغازات الطبيعية القابلة للاحتراق لها مزايا كبيرة على الغازات الاصطناعية ، التي تكون قيمتها الحرارية أقل بكثير. تعتبر الغازات الصناعية أكثر سمية من الغازات الطبيعية لأنها تحتوي على أول أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون) ، لذلك يجب استخدامها بحذر شديد (انظر.

القيمة الحرارية للوقود هي كمية الحرارة التي يتم إطلاقها أثناء الاحتراق الكامل لـ 1 كجم من الوقود الصلب أو السائل أو 1 نيوتن متر مكعب من الوقود الغازي.

فرّق بين القيمة الحرارية العالية والمنخفضة.

يتم أخذ القيمة الحرارية الإجمالية (С؟ в) على أنها الكمية الكاملة للحرارة المنبعثة من 1 كجم من الوقود أثناء احتراقه نصف متر ، ويعتقد أن بخار الماء المتولد أثناء احتراق الوقود يتكثف في الماء.

قيمة أقل من السعرات الحرارية (<2Л) называется количе­ство тепла, выделяемое 1 кг топлива при его полном сгораьии, за вычетом того количества тепла, которое затрачено, на испаре­ние влаги, содержащейся в топливе, а также воды, получаемся в результате сгорания водорода топлива.

عند حرق 1 كجم من كتلة العمل من الوقود الصلب أو السائل ، يتم تكوين كمية الوزن التالية من بخار الماء:

أ) من تبخر رطوبة الوقود - بكمية -------- - كجم / كجم ؛

ب) من احتراق وقود الهيدروجين بواسطة تفاعل كيميائي:

2H2 + 02 = 2H20 ؛

4 كجم H2 - | 32 كجم Oa - 36 كجم 11.0.

لذلك ، عندما يتم حرق 1 كجم من H2 ، يتكون 9 كجم من الماء. 1 كغم من الوقود يحتوي على الهيدروجين:

عندما يتم حرق هذه الكمية من الهيدروجين ، يتم تكوين كمية وزن من بخار الماء:

وهكذا ، في المجموع [أ) - و "6) يتكون بخار ماء واحد:

يتم إنفاق حوالي 600 كيلو كالوري / كجم على تبخر 1 كجم من الرطوبة ، وبالتالي ، مع الاحتراق الكامل لـ 1 كجم من الوقود الصلب أو السائل ، يتم إنفاق حرارة الوقود على تبخر الرطوبة:

ويترتب على ذلك أن القيمة الحرارية الصافية للكتلة العاملة للوقود (C> ^) يمكن حسابها بالصيغة:

0РН = (Зрв - (61 ^ + 54Нр) كيلو كالوري / كجم ، (3)

حيث С) р هي القيمة الحرارية الإجمالية للكتلة العاملة للوقود.

لتحديد القيمة الحرارية للوقود بشكل تجريبي ، يتم استخدام قنبلة مسعرية (الشكل 3) ، وهي عبارة عن زجاج سميك الجدران 4 مصنوع من الفولاذ المقاوم للأحماض بقطر حوالي 80 مم وارتفاع حوالي 300 مم ، بغطاء سميك مشدود بإحكام. 5. يوضع هذا الزجاج في مقياس حرارة مائي 6. ضع عينة من الوقود في الكوب على شكل فحم حجري تزن حوالي 1 جرام. تشتعل فحم حجري عند تسخين الغسل صدمة كهربائيةيندمج السلك في جو من الأكسجين النقي عند ضغط حوالي 25 ضغط جوي. حسب كمية الحرارة الملحوظة في نفس الوقت

2 Za & .L ^ aSh.

باستخدام مقياس السعرات الحرارية ، يمكنك تحديد القيمة الحرارية للوقود. نظرًا لأن بخار الماء المتكون أثناء احتراق عينة الوقود يتكثف في القنبلة ، مما يعطي الحرارة إلى المسعر ، تم العثور على أعلى قيمة حرارية للوقود من القنبلة المسعرية. عند تحديد القيمة الحرارية للوقود بالقنبلة

أرز. 3. التثبيت المسعر:

كوب عينة الوقود 2 - آلية لقيادة النمام ؛ ب - مقياس حرارة 4 - زجاج قنبلة سميك الجدران ؛ 5 - غطاء قنبلة 6 - المسعر.

يجب إجراء تصحيحات للحرارة المنبعثة أثناء احتراق السلك ولتكون أحماض النيتريك والكبريتيك في القنبلة.

لاحظ أن القيمة الحرارية الإجمالية للكتلة القابلة للاحتراق (С ^) للوقود من رواسب معينة لا تزال قائمة

شبه مستقر ويمكن معرفته مسبقًا. لحساب القيمة الحرارية الصافية للكتلة العاملة للوقود الذي يستخدمه ، يجب استخدام الصيغة:

(؟ \ u003d Qp - 6 Wp-54YaR \ u003d Q * 10 ° - +

إذا كانت هذه المؤسسة تحرق وقودًا بقيمة حرارية Qp لفترة معينة من الوقت B kg ، فإن إعادة حساب استهلاك الوقود للوقود التقليدي تتم وفقًا للصيغة - bQh

مفهوم الوقود المرجعيتستخدم عند التخطيط لاستهلاك وقود واحد.

وتجدر الإشارة إلى أن قيم مكافئات الوقود المسعرية عشوائية ، لأنها لا تأخذ في الاعتبار ظروف الاحتراق واستخدام الوقود الخاص بكل منشأة.

مثال. حدد القيمة الحرارية الصافية للكتلة العاملة لأنثراسايت ماركة ASh ، والتي تحتوي على التركيبة التالية من الكتلة القابلة للاحتراق:

Cr = 92.5٪ ؛ ص * = 1.8٪ ؛ 5 جرام = 2.2٪ ؛ Og = 2.5٪ ؛ N * = 1.0٪ إذا كانت معروفة:

تيار متردد = 20.0٪ ؛ ش ^ ع = 6.0٪ و = 8120 كيلو كالوري / كجم.

المحلول. يتم تحديد القيمة الحرارية الصافية لكتلة العمل بالصيغة (4):

<3Р=С}^ 100 ~ ^ + - - 610 * - 54 حصان كيلو كالوري / كجم.

. " 100-G-20. ™ -6 = 188٪

وفقًا لصيغة إعادة الحساب (2) ، نحسب:

HP \ u003d Ng 100 ~ (Lr + I؟ r) 13100 - (18.8 + 6.0) _ 4

100 درجة *

وبالتالي:

GLR 010 L 100 - (18.8 + 6.0)

(# = 8120 ---------- - 6-6.0 - 54-1.4 = 6000 كيلو كالوري / كجم.

باستخدام صيغة D.I Mendeleev ، نحصل على:

(£ \ u003d 81 Cp + 246Hp-2b "(Or - 5P) - 6

100 - (18,8 + 6,0)

6-6.0 ^ 5910 كيلو كالوري / كجم.

الفرق بين القيم المحسوبة هو 90 كيلو كالوري / كجم فقط. وبالتالي ، فإن دقة تحديد القيمة الحرارية للوقود وفقًا لصيغة D.I Mendeleev مرضية تمامًا.

مثال. في منزل المرجل ، Vmes - = 185 طنًا من الفحم بالقرب من موسكو بقيمة حرارية

2620 كيلو كالوري / كغ. تحديد استهلاك الوقود التقليدي.

المحلول. يتم احتساب استهلاك الوقود المرجعي وفقًا للصيغة (7):

() ص "2620 V uel" & شهر \ u003d Vmes \ u003d 7000 1 ^ 69.2 t1MeS-

الفصل الرابع. أنواع وخصائص الوقود المستخدم في الأفران

§ 11. معلومات عامة

يستخدم الوقود الصلب والسائل والغازي للأفران. أكثر أنواع الوقود الصلب شيوعًا هي الحطب والجفت والفحم. تُستخدم أنواع مختلفة من الوقود السائل (زيت الطاقة الشمسية وزيت الوقود والكيروسين) بشكل أساسي في المنطقة التي يتم فيها تعدينها أو إنتاجها. تم استخدام الغاز الطبيعي أكثر فأكثر في السنوات الأخيرة.

يتم تحديد اختيار الوقود للمواقد الداخلية بشكل أساسي من خلال توفره في منطقة معينة ، وسهولة استخدامه في المنزل ، فضلاً عن قيمته الحرارية. القيمة الحرارية للوقود هي كمية الحرارة المنبعثة أثناء احتراق 1 كجم من الوقود الصلب أو السائل أو 1 م 3 من الوقود الغازي. أبعاد هذه الوحدة للوقود السائل والصلب هي كيلو كالوري / كجم ، وللوقود الغازي - كيلو كالوري / م 3.

تعتمد القيمة الحرارية لكل نوع من أنواع الوقود على مكوناته القابلة للاحتراق ، وكذلك على محتوى الرماد ومحتوى الرطوبة في الوقود. كلما زادت نسبة العناصر القابلة للاحتراق في الوقود ، زادت قيمته الحرارية. على العكس من ذلك ، فكلما ارتفعت نسبة الرطوبة وكلما زاد محتوى الرماد في الوقود ، انخفضت قيمته الحرارية.

المكونات الرئيسية القابلة للاحتراق لأي وقود هي الكربون والهيدروجين والكبريت القابل للاشتعال المتطاير. الكربون النقي مادة صلبة سوداء ، والهيدروجين غاز قابل للاشتعال ليس له لون ولا رائحة. يشمل تكوين الوقود أيضًا الأكسجين والنيتروجين ، وكذلك المعادن ، التي يتكون منها الرماد والخبث بعد احتراق الوقود. يحتوي على وقود وماء.

لا تشارك المعادن والماء والنيتروجين في الاحتراق ، مما يشكل ما يسمى بثقاب الوقود.

فيما يلي متوسط ​​قيم القيمة الحرارية لأنواع مختلفة من الوقود.

§ 12. الوقود الصلب

الحطب- أكثر أنواع الوقود الصلب شيوعًا للمواقد الداخلية ومواقد المطبخ. تعتمد القيمة الحرارية للحطب على محتواه من الرطوبة. الخشب الجاف يشتعل بالنار بسهولة. عند حرقها ، فإنها تتطور إلى درجة حرارة أعلى من تلك النيئة ، وبالتالي ، فإنها تنبعث منها مزيدًا من الحرارة.

القيمة الحرارية لحطب أنواع مختلفة من الخشب لكل وحدة كتلة (1 كجم) هي نفسها تقريبًا. ومع ذلك ، لكل وحدة حجم (1 م 3) حطب من خشب كثيف وأثقل يعطي حرارة أكبر بكثير ، على سبيل المثال ، يعطي حطب البتولا حرارة أكثر بنسبة 20-25٪ من الحور الرجراج ، و 15-18٪ أكثر من خشب الصنوبر.

تحضير الحطب على شكل جذوع الأشجار بطول معين: 35 ؛ خمسون؛ 75 و 100 سم ، سمك الجذوع المشقوقة 6-8 سم.

الخثهي بقايا المواد النباتية المتحللة. وفقًا لطريقة الاستخراج ، ينقسم الخث إلى منحوت ، ومتكتل ، ومضغوط (على شكل قوالب) وطحن (على شكل رقائق جفت). يتراوح محتوى الرطوبة في الخث الحمضي ، والذي يستخدم غالبًا للتدفئة ، من 25 إلى 40٪. من حيث التركيب الكيميائي والقيمة الحرارية ، يقترب الخث من الحطب ، ولكنه يحتوي على نسبة عالية من الرماد.

في المناطق الخالية من الأشجار ، حيث لا توجد مستنقعات الخث ولا الفحم ، يتم تسخين المواقد روث- البلاط المجفف بالهواء المصنوع من السماد والقش. في المظهر ، التركيب الكيميائي ، القدرة على الانهيار في شكل جاف ، الروث يشبه الخث من الدرجات الدنيا. يحتوي الروث ، مثل الخث ، على الكثير من الرطوبة. يوصى بحرقه في نفس صناديق الاحتراق مثل الخث.

فحمتقع في طبقات في أحشاء الأرض ، وأحيانًا على عمق كبير جدًا. التركيب الكيميائي للفحم هو في الأساس مزيج من الكربون والهيدروجين. قيمة الفحم في قيمته الحرارية العالية.

ينقسم الفحم الحجري إلى الأنواع التالية: الفحم الغني بالمواد المتطايرة وقليل الرماد (الغاز) ؛ فحم فقير في المواد المتطايرة وقليل الرماد (أنثراسايت) ؛ الفحم متعدد الرماد بكمية كبيرة من الرطوبة (الفحم بالقرب من موسكو ، الأردواز). لكل نوع من أنواع الفحم ، يجب أن يكون لصندوق الاحتراق خصائصه الخاصة ، ومع ذلك ، في جميع الحالات ، يجب أن يكون صندوق الاحتراق الخاص بحرق الوقود الصلب مزودًا بشبكة.

§ 13. الوقود السائل والغازي

الوقود السائل.يشمل الوقود السائل المستخدم للاحتراق في الأفران والمداخن النفط الخام ومخلفات النفط التي يتم الحصول عليها في مواقع استخراجه ، وكذلك منتجات مصفاة النفط ، وأنواع الوقود البترولي الأخف (زيت الطاقة الشمسية ، والكيروسين).

تبلغ كثافة الدرجات الخفيفة من الوقود البترولي حوالي 0.8 جم / سم 3 ؛ ثقيل - 0.9 جم / سم 3. كثافة زيت الوقود من 0.9 إلى 0.93 جم / سم 3. محتوى الكبريت في زيت الوقود ضئيل - من 0.5 إلى 0.8٪. القيمة الحرارية لجميع أنواع الوقود السائل المذكورة هي نفسها تقريبًا وتساوي 10000 كيلو كالوري / كجم.

يتم تحويل محطات الغلايات الكبيرة في معظم الحالات إلى وقود سائل. في المنازل الصغيرة والمواقد المنزلية ، لا يزال احتراق زيت الوقود وأنواع أخرى من الوقود البترولي بدائيًا للغاية وغير مرضٍ. يصاحب الاحتراق انبعاث غزير للسخام الأسود ، الذي يخترق وينتشر في جميع أنحاء الغرفة ، بينما يلوث الهواء والبيئة الداخلية. في الآونة الأخيرة ، بدأ استخدام المواقد التي تعمل بالزيت بدون ضغط.

وقود غازي.يشمل الوقود الغازي الغاز الطبيعي والاصطناعي.

هناك طريقتان للحصول على الغاز الطبيعي: من حقول الغاز التي تحتوي على غاز بدون إضافات نفطية (حقول Shebalinskoye ، Stavropolskoye ، Saratovskoye ، Dashavskoye ، Ukhta) ؛ من رواسب مصادر النفط السائل المصحوبة بغاز قابل للاحتراق (باكو ، غروزني ، مايكوب ، إيشيمباييفو ، إلخ).

الغاز الطبيعي ، الذي تكون قيمته الحرارية عالية وتساوي 8500 كيلو كالوري / م 3 ، مجدي اقتصاديًا للنقل لمسافات طويلة.

يتضمن التركيب الكيميائي للغازات الطبيعية الأجزاء القابلة للاحتراق - الميثان (CH 4) ، والهيدروجين (H 2) وأول أكسيد الكربون (CO) - والأجزاء غير القابلة للاحتراق ، والتي تسمى الصابورة - النيتروجين (N 2) وثاني أكسيد الكربون (CO) 2). يعد الميثان (CH 4) أحد أكثر الغازات شيوعًا التي تتكون منها الغازات الطبيعية القابلة للاحتراق. تبلغ القيمة الحرارية للميثان 8500 كيلو كالوري / م 3.

من سمات غاز آخر - البيوتان (C 4 H 10) ، وهو أيضًا جزء من الغازات القابلة للاحتراق ، أنه عند الضغط الجوي العادي ودرجة حرارة أقل من الصفر (-10 درجة مئوية) ينتقل إلى الحالة السائلة.

الغازات الطبيعية سامة وعديمة الرائحة ، لذلك من أجل اكتشافها بسرعة في الهواء ، تختلط أبخرة السوائل ذات الرائحة النفاذة بالغازات قبل أن يتم إمدادها بشبكة المدينة.

يتم الحصول على الغاز الاصطناعي ، وهو أقل استخدامًا في الحياة اليومية ، من الوقود الصلب في مولدات الغاز الخاصة. القيمة الحرارية للغاز الاصطناعي أقل بكثير من القيمة الحرارية للغاز الطبيعي وتقريبا 1400 كيلو كالوري / م 3.

في كثير من الأحيان ، يتم أخذ القيمة الحرارية للوقود في الاعتبار عند اختيار أجهزة التدفئة للمنازل والمنازل الريفية ، عند اختيار أنظمة التدفئة للشقة. هذه المعلمة مهمة أيضًا عند اختيار أنظمة الوقود للسيارات (عند التبديل من الوقود السائل إلى الغاز أو الكهرباء).

وتجدر الإشارة إلى أنه في الوقت الحالي ، تقوم العديد من المنظمات العلمية ومعاهد البحث والمختبرات وحتى الشركات المتخصصة بتطوير أنظمة يمكن أن تزيد من هذه المعلمة وتسمح بالاستخدام الأمثل للطاقة المنبعثة أثناء الاحتراق. يتم تحقيق ذلك عادة عن طريق زيادة كفاءة التثبيت.

يرجع وجود مثل هذه المعلمة إلى حقيقة أن الأنواع المختلفة تنبعث منها كميات مختلفة من الحرارة (الطاقة) أثناء عملية الاحتراق ، وهو أمر مهم بشكل خاص للمنشآت الصناعية ومنازل الغلايات ، لأن اختيار النوع الأمثل سيوفر كمية كبيرة من الموارد المالية على تشغيل المنشآت الصناعية.

أدناه ، سيتم تقديم تعريف القيمة الحرارية للوقود ، وسيتم النظر في ماهية الحرارة المحددة لاحتراق الوقود وقيم بعض موارد الطاقة (الحرارة المحددة لاحتراق الحطب والفحم والمنتجات النفطية).

تُفهم القيمة الحرارية لأنواع مختلفة من موارد الطاقة على أنها مقدار الطاقة الحرارية (كيلو كالوري) التي سيتم إنتاجها عند حرق وحدة واحدة من مادة الوقود. لتحديد هذه المعلمة ، يتم استخدام جهاز خاص يسمى المسعر. هناك جهاز آخر - قنبلة مسعرية.

في أجهزة القياس ، يتم تسخين الماء بوحدة واحدة من مادة الوقود ، ونتيجة لذلك يتم الحصول على بخار الماء. علاوة على ذلك ، يتكثف البخار ، ويمر بالكامل إلى الحالة السائلة ، والتي تسمى التكثيف. في هذه الحالة ، يعطي البخار بالكامل طاقة حرارية لجهاز القياس. ومع ذلك ، فإن عيب أدوات القياس هذه هو أنه لا يتم قياس كل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود. هذا يرجع إلى حقيقة أن كمية الطاقة الحرارية أثناء التبخير تكون أكبر مما كانت عليه أثناء التكثيف. هذا يجعل من المستحيل قياس كل الطاقة المنبعثة. تشمل عيوب الأجهزة عدم التوصيل الحراري المثالي للمواد التي صنعت منها ، مما يقلل أيضًا من معدل الاحتراق الفعلي. هذه المعايير مهمة جدًا للدراسات المختبرية ، لكنها مهملة في القياسات لأغراض عملية. أثناء تشغيل المنشآت الصناعية ، تزداد هذه الخسائر بسبب الكفاءة (وليس 100٪).

في الوقت نفسه ، فإن المؤشرات التي تم الحصول عليها في القنبلة المسعرية (حيث تكون عملية القياس أكثر دقة من المسعر) تسمى أعلى قيمة للقيمة الحرارية لمادة الوقود.

مؤشرات المسعر هي أقل قيمة حرارية للوقود ، والتي تختلف عن أعلى قيمة بمقدار 600x (9H + W) / 100 ، حيث H و W هي كمية الهيدروجين والرطوبة الموجودة في وحدة من مادة وقود معينة. يجب أن نتذكر أنه وفقًا للمعايير الأمريكية ، يتم استخدام أعلى قيمة للحسابات ، وبالنسبة للبلدان التي بها نظام متري ، يتم استخدام الأدنى. في الوقت الحالي ، هناك سؤال حول انتقال النظام المتري إلى أعلى مؤشر ، حيث تم التعرف عليه من قبل عدد من العلماء على أنه أكثر مثالية.

قيم لأنواع مختلفة من مواد الوقود

غالبًا ما يهتم الكثير من الناس بقيمة الحرارة المحددة لاحتراق الوقود لنوع معين من ناقلات الطاقة ، بينما غالبًا ما يهتم الناس بالقيمة الحرارية لحطب الوقود. أصبح هذا مهمًا بشكل خاص مؤخرًا ، عندما اختفت موضة المواقد الكلاسيكية في المنازل. تختلف القيمة الحرارية للحطب لأنواع مختلفة من الخشب ، وغالبًا ما يتم إعطاء متوسط ​​القيمة. فيما يلي قيم الأنواع التالية من مواد الوقود:

1. متوسط ​​القيمة الحرارية لحطب الوقود (خشب البتولا ، الصنوبرية) 14.5-15.5 ميجا جول / كجم. الفحم البني له نفس معدل نقل الحرارة.
2. نقل الحرارة للفحم الصلب هو 22 ميجا جول / كجم.
3. وتتراوح قيمة الخث من 8-15 ميجا جول / كجم.
4. تتراوح قيمة قوالب الوقود بين 18.5-21 ميجا جول / كجم.
5. يبلغ مؤشر الغاز الموفر للمباني السكنية 45.5 ميجا جول / كجم.
6. بالنسبة للغاز المعبأ (البروبان - البيوتان) ، يكون الرقم 36 ميجا جول / كجم.
7. يبلغ مؤشر وقود الديزل 42.8 ميجا جول / كجم.
8. بالنسبة للعلامات التجارية المختلفة للبنزين ، تتراوح القيمة من 42-45 ميجا جول / كجم.

قيم محددة

تم حساب قيم الاحتراق المحددة لعدد من مواد الوقود. هي كميات فيزيائية توضح مقدار الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق وحدة واحدة. يقاس عادة بالجول لكل كيلوغرام (أو متر مكعب). في الولايات المتحدة ، يتم إعطاء القيم بالسعرات الحرارية لكل كيلوغرام. هذه المعاملات هي انتقال الحرارة. يتم قياسها في المختبر ، وبعد ذلك يتم إدخال البيانات في جداول خاصة متاحة للجمهور. كلما زاد نقل الحرارة لمصدر الطاقة (الحرارة التي تؤدي إلى احتراق الوقود) ، زادت كفاءة الوقود. أي أنه في نفس التركيب بعامل كفاءة واحد ، سيكون الاستهلاك أقل للوقود الذي يحتوي على قيمة نقل حرارة أعلى.

غالبًا ما يتم استخدام الحرارة المحددة لاحتراق الوقود في حسابات التصميم (عند تصميم المعدات المختلفة) ، وكذلك في تحديد أنظمة التدفئة ومعدات المنزل أو الشقة أو المنزل الريفي ، إلخ.