Sabe-se que a fonte de energia utilizada na indústria, nos transportes, na agricultura e na vida cotidiana é o combustível. São carvão, petróleo, turfa, lenha, gás natural, etc. Quando o combustível queima, a energia é liberada. Vamos tentar descobrir como a energia é liberada neste caso.

Recordemos a estrutura da molécula de água (Fig. 16, a). Consiste em um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Se uma molécula de água for dividida em átomos, então é necessário superar as forças de atração entre os átomos, ou seja, é preciso realizar trabalho e, portanto, gastar energia. Por outro lado, se os átomos se combinam para formar uma molécula, a energia é liberada.

O uso do combustível baseia-se justamente no fenômeno da liberação de energia quando os átomos se unem. Por exemplo, os átomos de carbono contidos no combustível combinam-se com dois átomos de oxigênio durante a combustão (Fig. 16, b). Nesse caso, uma molécula de monóxido de carbono - dióxido de carbono - é formada e energia é liberada.

Arroz. 16. Estrutura das moléculas:
uma água; b - a combinação de um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio em uma molécula de dióxido de carbono

Ao calcular motores, o engenheiro precisa saber exatamente quanto calor o combustível queimado pode liberar. Para isso, é necessário determinar experimentalmente quanto calor será liberado durante a combustão completa da mesma massa de combustível de diferentes tipos.

Uma quantidade física que mostra quanto calor é liberado durante a combustão completa de um combustível pesando 1 kg é chamada de calor específico de combustão do combustível.

O calor específico de combustão é indicado pela letra q. A unidade de calor específico de combustão é 1 J/kg.

O calor específico de combustão é determinado experimentalmente usando instrumentos bastante complexos.

Os resultados dos dados experimentais são mostrados na Tabela 2.

mesa 2

Pode-se observar nesta tabela que o calor específico de combustão, por exemplo, da gasolina é 4,6 · 10 7 J / kg.

Isso significa que a combustão completa de gasolina de 1 kg libera 4,6 · 10 7 J de energia.

A quantidade total de calor Q liberada durante a combustão de m kg de combustível é calculada pela fórmula

Questões

1. Qual é o calor específico de combustão do combustível?
2. Em quais unidades é medido o calor específico de combustão do combustível?
3. O que significa a expressão “calor específico de combustão do combustível igual a 1,4 10 7 J/kg”? Como é calculada a quantidade de calor liberada durante a combustão do combustível?

Exercício 9

1. Qual a quantidade de calor liberada durante a combustão completa do carvão de 15 kg; álcool pesando 200 g?
2. Quanto calor será liberado durante a combustão completa do óleo, cuja massa é de 2,5 toneladas; querosene, cujo volume é de 2 litros e densidade de 800 kg/m 3?
3. Quando a madeira seca foi completamente queimada, foram liberados 50.000 kJ de energia. Que massa de madeira queimou?

Exercício

Utilizando a Tabela 2, construa um gráfico de barras para o calor específico de combustão de lenha, álcool, óleo, hidrogênio, escolhendo a escala da seguinte forma: a largura do retângulo é de 1 célula, a altura de 2 mm corresponde a 10 J.

As tabelas apresentam o calor específico mássico de combustão do combustível (líquido, sólido e gasoso) e alguns outros materiais combustíveis. Foram considerados os seguintes combustíveis: carvão, lenha, coque, turfa, querosene, petróleo, álcool, gasolina, gás natural, etc.

Lista de mesas:

Durante a reação exotérmica de oxidação do combustível, sua energia química é convertida em energia térmica com liberação de certa quantidade de calor. A energia térmica resultante é geralmente chamada de calor de combustão do combustível. Depende da sua composição química, umidade e é a principal. O calor de combustão do combustível por 1 kg de massa ou 1 m 3 de volume forma a massa ou calor específico volumétrico de combustão.

O calor específico de combustão de um combustível é a quantidade de calor liberada durante a combustão completa de uma unidade de massa ou volume de combustível sólido, líquido ou gasoso. No Sistema Internacional de Unidades, esse valor é medido em J/kg ou J/m 3.

O calor específico de combustão de um combustível pode ser determinado experimentalmente ou calculado analiticamente. Os métodos experimentais para determinar o poder calorífico baseiam-se na medição prática da quantidade de calor libertada quando um combustível queima, por exemplo num calorímetro com um termóstato e uma bomba de combustão. Para combustíveis com composição química conhecida, o calor específico de combustão pode ser determinado usando a fórmula periódica.

Existem calores específicos de combustão superiores e inferiores. O maior poder calorífico é igual à quantidade máxima de calor liberada durante a combustão completa do combustível, levando em consideração o calor despendido na evaporação da umidade contida no combustível. O menor calor de combustão é menor que o maior valor pela quantidade de calor de condensação, que é formado a partir da umidade do combustível e do hidrogênio da massa orgânica, que se transforma em água durante a combustão.

Para determinar indicadores de qualidade de combustível, bem como em cálculos térmicos geralmente usam menor calor específico de combustão, que é a característica térmica e de desempenho mais importante do combustível e é mostrada nas tabelas abaixo.

Calor específico de combustão de combustíveis sólidos (carvão, lenha, turfa, coque)

A tabela apresenta os valores do calor específico de combustão do combustível sólido seco na dimensão MJ/kg. O combustível na tabela está organizado por nome em ordem alfabética.

Dos combustíveis sólidos considerados, o carvão coque tem o maior poder calorífico - seu calor específico de combustão é 36,3 MJ/kg (ou em unidades SI 36,3·10 6 J/kg). Além disso, o alto poder calorífico é característico do carvão, antracite, carvão vegetal e lenhite.

Os combustíveis com baixa eficiência energética incluem madeira, lenha, pólvora, turfa de moagem e xisto betuminoso. Por exemplo, o calor específico de combustão da lenha é de 8,4...12,5, e o da pólvora é de apenas 3,8 MJ/kg.

Calor específico de combustão de combustíveis líquidos (álcool, gasolina, querosene, óleo)

É fornecida uma tabela do calor específico de combustão do combustível líquido e de alguns outros líquidos orgânicos. Deve-se observar que combustíveis como gasolina, óleo diesel e óleo apresentam alta liberação de calor durante a combustão.

O calor específico de combustão do álcool e da acetona é significativamente inferior ao dos combustíveis tradicionais. Além disso, o combustível líquido de foguete tem um poder calorífico relativamente baixo e, com a combustão completa de 1 kg desses hidrocarbonetos, será liberada uma quantidade de calor igual a 9,2 e 13,3 MJ, respectivamente.

Calor específico de combustão de combustíveis gasosos e gases combustíveis

É apresentada uma tabela do calor específico de combustão do combustível gasoso e de alguns outros gases combustíveis na dimensão MJ/kg. Dos gases considerados, possui o maior calor específico de combustão em massa. A combustão completa de um quilograma desse gás liberará 119,83 MJ de calor. Além disso, combustíveis como o gás natural têm um alto poder calorífico - o calor específico de combustão do gás natural é de 41...49 MJ/kg (para gás puro é de 50 MJ/kg).

Calor específico de combustão de alguns materiais combustíveis

É fornecida uma tabela do calor específico de combustão de alguns materiais combustíveis (madeira, papel, plástico, palha, borracha, etc.). Devem ser observados materiais com alta liberação de calor durante a combustão. Esses materiais incluem: borracha de vários tipos, poliestireno expandido (espuma), polipropileno e polietileno.

Fontes:

1. GOST 147-2013 Combustível mineral sólido. Determinação do poder calorífico superior e cálculo do poder calorífico inferior.
2. GOST 21261-91 Produtos petrolíferos. Método de determinação do poder calorífico superior e cálculo do poder calorífico inferior.
3. GOST 22667-82 Gases inflamáveis ​​naturais. Método de cálculo para determinação do poder calorífico, densidade relativa e número de Wobbe.
4. GOST 31369-2008 Gás natural. Cálculo do poder calorífico, densidade, densidade relativa e número de Wobbe com base na composição dos componentes.
5. Zemsky G. T. Propriedades inflamáveis ​​​​de materiais inorgânicos e orgânicos: livro de referência M.: VNIIPO, 2016 - 970 p.

Além dos componentes principais, o carvão contém vários aditivos formadores de cinzas não inflamáveis, “rocha”. Cinzas polui o meio ambiente e é sinterizado em escória na grelha, o que dificulta a queima do carvão. Além disso, a presença de rocha reduz o calor específico de combustão do carvão. Dependendo do tipo e das condições de mineração, a quantidade de minerais varia muito; o teor de cinzas da hulha é de cerca de 15% (10–20%).
Outro componente prejudicial do carvão é enxofre. Durante a combustão do enxofre, formam-se óxidos, que são convertidos em ácido sulfúrico na atmosfera. O teor de enxofre no carvão que fornecemos aos clientes através de uma rede dos nossos representantes é de cerca de 0,5%, este é um valor muito baixo, o que significa que a ecologia da sua casa será preservada.
O principal indicador de qualquer combustível é calor específico de combustão. Para o carvão este valor é:

Estes números referem-se ao concentrado de carvão. Os números reais podem variar significativamente. Assim, para a hulha comum, que pode ser adquirida nos armazéns de carvão, o valor indicado é de 5000-5500 kcal/kg. Usamos 5300 kcal/kg em nossos cálculos.
A densidade do carvão é de 1 a 1,7 (carvão - 1,3–1,4) g/cm 3, dependendo do tipo e conteúdo de substâncias minerais. Na tecnologia, a “densidade aparente” também é usada; é de cerca de 800-1.000 kg/m3.

Tipos e classes de carvão

O carvão é classificado de acordo com vários parâmetros (geografia de extração, composição química), mas do ponto de vista “doméstico”, na hora de comprar carvão para uso em fornos, basta entender a rotulagem e a possibilidade de uso no ThermoRobot.

De acordo com o grau de coalificação, distinguem-se três tipos de carvão: marrom, pedra E antracite. O seguinte sistema de designação de carvão é usado: Variedade = (marca) + (tamanho).

Além dos graus principais indicados na tabela, também se distinguem os tipos intermediários de carvão: DG (gás de chama longa), GZh (gás graxo), KZh (coque graxo), PA (semi-antracito), lenhite também são divididos em grupos.
Os tipos de carvão coqueificável (G, coque, Zh, K, OS) praticamente não são utilizados na engenharia termelétrica, por serem matéria-prima escassa para a indústria coquequímica.
De acordo com a classe de tamanho (tamanho dos pedaços, frações), o carvão graduado é dividido em:

Além do carvão graduado, estão disponíveis para venda frações combinadas e peneiras (PK, KO, OM, MS, SSh, MSSh, OMSSh). O tamanho do carvão é determinado com base no menor valor da fração mais fina e no maior valor da maior fração indicada no nome do tipo de carvão.
Por exemplo, a fração OM (M - 13–25, O - 25-50) é 13–50 mm.

Além dos tipos de carvão mencionados acima, você pode encontrar à venda briquetes de carvão, que são prensados ​​​​a partir de lama de carvão pouco enriquecida.

Como o carvão queima

O carvão consiste em dois componentes inflamáveis: voláteis E resíduo sólido (coque).

Durante a primeira fase da combustão, são liberadas substâncias voláteis; Quando há excesso de oxigênio, eles queimam rapidamente, produzindo uma chama longa, mas pouco calor.

Depois disso, o resíduo de coque queima; a intensidade de sua combustão e a temperatura de ignição dependem do grau de coalificação, ou seja, do tipo de carvão (marrom, duro, antracito).
Quanto maior o grau de carbonização (o mais alto é para o antracito), maior será a temperatura de ignição e o calor de combustão, mas menor será a intensidade da combustão.

Graus de carvão D, G

Devido ao alto teor de substâncias voláteis, esse carvão inflama e queima rapidamente. O carvão desses tipos está disponível e é adequado para quase todos os tipos de caldeiras, porém, para combustão completa, esse carvão deve ser fornecido em pequenas porções para que as substâncias voláteis liberadas tenham tempo de se combinar completamente com o oxigênio do ar. A combustão completa do carvão é caracterizada por uma chama amarela e gases de combustão claros; a combustão incompleta de substâncias voláteis produz uma chama roxa e fumaça preta.
Para queimar efetivamente esse carvão, o processo deve ser monitorado constantemente, este modo de operação é implementado na sala da caldeira automática Termorobot.

Carvão grau A

É mais difícil de acender, mas queima por muito tempo e produz muito mais calor. O carvão pode ser carregado em grandes lotes, pois queima principalmente resíduos de coque e não há liberação em massa de substâncias voláteis. O modo de sopro é muito importante, pois se faltar ar a combustão ocorre lentamente, podendo parar, ou, pelo contrário, aumento excessivo da temperatura, provocando perda de calor e queima da caldeira.

Cálculos de custo para 1 kW*hora:

• Combustível diesel. O calor específico de combustão do óleo diesel é de 43 mJ/kg; ou, tendo em conta uma densidade de 35 mJ/litro; Tendo em conta a eficiência de uma caldeira a gasóleo (89%), verificamos que na queima de 1 litro são gerados 31 mJ de energia, ou em unidades mais convencionais 8,6 kWh.
  • O custo de 1 litro de óleo diesel é de 20 rublos.
  • O custo de 1 kWh de energia de combustão de diesel é de 2,33 rublos.

• Mistura de propano-butano SPBT(Gás liquefeito de petróleo GLP). O calor específico de combustão do GPL é de 45,2 mJ/kg ou, tendo em conta a densidade de 27 mJ/litro, tendo em conta o rendimento de uma caldeira a gás de 95%, obtemos que ao queimar 1 litro, 25,65 mJ de energia é gerado, ou em unidades mais convencionais - 7.125 kW* h.
  • O custo de 1 litro de GLP é de 11,8 rublos.
  • O custo de 1 kWh de energia é de 1,66 rublos.

A diferença de preço de 1 kW de calor obtido a partir da combustão de gasóleo e GPL foi de 29%. Os números apresentados mostram que das fontes de calor listadas, o gás liquefeito é o mais económico. Para obter um cálculo mais preciso, é necessário colocar os preços atuais da energia.

Características do uso de gás liquefeito e óleo diesel

COMBUSTÍVEL DIESEL. Existem diversas variedades que diferem no teor de enxofre. Mas para a caldeira isso não é muito importante. Mas a divisão em diesel de inverno e verão é importante. A norma estabelece três tipos principais de combustível diesel. O mais comum é o verão (L), a faixa de aplicação é de O°C e acima. O combustível diesel de inverno (3) é utilizado em temperaturas atmosféricas abaixo de zero (até -30°C). Em temperaturas mais baixas, deve-se usar combustível diesel ártico (A). Uma característica distintiva do combustível diesel é o seu ponto de turvação. Na verdade, esta é a temperatura na qual as parafinas contidas no óleo diesel começam a cristalizar. Torna-se realmente turvo e, com a diminuição adicional da temperatura, torna-se como geleia ou sopa gordurosa congelada. Os menores cristais de parafina obstruem os poros dos filtros de combustível e das redes de segurança, depositam-se nos canais das tubulações e paralisam o trabalho. Para o combustível de verão o ponto de turvação é de -5°C, e para o combustível de inverno é de -25°C. Um indicador importante, que deve ser indicado no passaporte do óleo diesel, é a temperatura máxima de filtrabilidade. O combustível diesel turvo pode ser usado até a temperatura de filtrabilidade e, então, o filtro fica obstruído e o fornecimento de combustível é interrompido. O óleo diesel de inverno não difere do óleo diesel de verão nem na cor nem no cheiro. Acontece que só Deus (e o frentista do posto de gasolina) sabe o que realmente está inundado. Alguns artesãos misturam óleo diesel de verão com BGS (gasolina) e outras coisas, conseguindo uma diminuição na temperatura de filtrabilidade, o que corre o risco de falha da bomba ou simplesmente de explosão devido ao fato de o ponto de inflamação desse material infernal diminuir. Além disso, em vez do diesel, pode-se fornecer óleo de aquecimento leve, que não difere na aparência, mas contém mais impurezas, e aquelas que não estão presentes no diesel. O que está repleto de contaminação de equipamentos de combustível e limpeza cara. Do exposto, podemos concluir que se adquirir gasóleo a um preço baixo, a particulares ou organizações não verificadas, pode acabar por necessitar de reparações ou o sistema de aquecimento pode ser descongelado. O preço do óleo diesel entregue em sua casa varia um rublo em relação aos preços nos postos de gasolina, tanto para baixo quanto para cima, dependendo da distância de sua casa e da quantidade de combustível transportado, qualquer coisa mais barata deve alertá-lo, a menos que você seja um extremo entusiasta de esportes., e não tem medo de passar a noite em uma casa refrigerada com geada de 30 graus.

GÁS LIQUEFEITO. Assim como o óleo diesel, existem diversos tipos de SPBT, diferindo na composição da mistura de propano e butano. Mistura de inverno, verão e ártico. A mistura de inverno consiste em 65% de propano, 30% de butano e 5% de impurezas de gás. A mistura de verão consiste em 45% de propano, 50% de butano e 5% de impurezas de gás. Mistura ártica - 95% de propano e 5% de impurezas. Pode ser fornecida uma mistura de 95% de butano e 5% de impurezas, essa mistura é chamada de doméstica. Uma quantidade muito pequena de uma substância sulfurosa, um odorante, é adicionada a cada mistura para criar um “cheiro de gás”. Do ponto de vista da combustão e do efeito no equipamento, a composição da mistura praticamente não tem efeito. O butano, embora muito mais barato, é um pouco melhor para aquecimento do que o propano - tem mais calorias, mas tem uma desvantagem muito grande que dificulta seu uso nas condições russas - o butano para de evaporar e permanece líquido a zero graus. Se você possui um tanque importado com gargalo baixo ou vertical (a profundidade da superfície de evaporação é inferior a 1,5 metros) ou está localizado em um sarcófago de plástico que prejudica a transferência de calor, então durante geadas prolongadas o tanque pode parar de evaporar butano, não só devido à geada, mas também devido à transferência insuficiente de calor (durante a evaporação, o gás esfria). Em temperaturas abaixo de 3 graus Celsius, os contêineres importados feitos para as condições da Alemanha, República Tcheca, Itália, Polônia, com intensa evaporação, param de produzir gás depois que todo o propano evaporou, restando apenas o butano.

Agora vamos comparar as propriedades de consumo do GLP e do óleo diesel

Usar GLP é 29% mais barato que óleo diesel. A qualidade do GLP não afeta suas propriedades de consumo ao utilizar tanques AvtonomGaz, além disso, quanto maior o teor de butano na mistura, melhor funciona o equipamento de gás. O combustível diesel de baixa qualidade pode causar sérios danos ao equipamento de aquecimento. O uso de gás liquefeito eliminará o cheiro de óleo diesel em sua casa. O gás liquefeito contém compostos de enxofre menos tóxicos e, como resultado, não há poluição do ar no seu jardim. Você pode operar não apenas uma caldeira, mas também um fogão a gás, bem como uma lareira a gás e um gerador elétrico a gás a partir de gás liquefeito.

O que é combustível?

Este é um componente ou mistura de substâncias capazes de transformações químicas associadas à liberação de calor. Diferentes tipos de combustível diferem no conteúdo quantitativo do oxidante, que é usado para liberar energia térmica.

Em sentido amplo, o combustível é um portador de energia, ou seja, um tipo potencial de energia potencial.

Classificação

Atualmente, os tipos de combustíveis são divididos de acordo com seu estado de agregação em líquidos, sólidos e gasosos.

Os materiais duros naturais incluem pedra, lenha e antracite. Briquetes, coque, termoantracito são tipos de combustível sólido artificial.

Os líquidos incluem substâncias que contêm substâncias de origem orgânica. Seus principais componentes são: oxigênio, carbono, nitrogênio, hidrogênio, enxofre. O combustível líquido artificial será uma variedade de resinas e óleo combustível.

É uma mistura de vários gases: etileno, metano, propano, butano. Além deles, o combustível gasoso contém dióxido de carbono e monóxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, nitrogênio, vapor d'água e oxigênio.

Indicadores de combustível

O principal indicador de combustão. A fórmula para determinação do poder calorífico é considerada em termoquímica. emitem “combustível padrão”, o que implica o poder calorífico de 1 quilograma de antracite.

O óleo para aquecimento doméstico destina-se à combustão em aparelhos de aquecimento de baixa potência, localizados em instalações residenciais, geradores de calor utilizados na agricultura para secagem de rações, enlatados.

O calor específico de combustão de um combustível é um valor que demonstra a quantidade de calor que é gerada durante a combustão completa de um combustível com volume de 1 m 3 ou massa de um quilograma.

Para medir este valor são utilizados J/kg, J/m3, calorias/m3. Para determinar o calor de combustão, é utilizado o método de calorimetria.

Com o aumento do calor específico de combustão do combustível, o consumo específico de combustível diminui e a eficiência permanece inalterada.

O calor de combustão de substâncias é a quantidade de energia liberada durante a oxidação de uma substância sólida, líquida ou gasosa.

É determinado pela composição química, bem como pelo estado agregado da substância combustível.

Características dos produtos de combustão

Os valores caloríficos superiores e inferiores estão relacionados com o estado de agregação da água nas substâncias obtidas após a combustão do combustível.

O maior poder calorífico é a quantidade de calor liberada durante a combustão completa de uma substância. Este valor também inclui o calor de condensação do vapor d'água.

O menor calor de combustão de trabalho é o valor que corresponde à liberação de calor durante a combustão sem levar em conta o calor de condensação do vapor d'água.

O calor latente de condensação é a quantidade de energia de condensação do vapor d'água.

Relação matemática

Os valores caloríficos superiores e inferiores estão relacionados pela seguinte relação:

QB = QH + k(W + 9H)

onde W é a quantidade em peso (em%) de água em uma substância inflamável;

H é a quantidade de hidrogênio (% em massa) na substância combustível;

k - coeficiente igual a 6 kcal/kg

Métodos para realizar cálculos

Os valores caloríficos superior e inferior são determinados por dois métodos principais: cálculo e experimental.

Calorímetros são usados ​​para realizar cálculos experimentais. Primeiro, uma amostra de combustível é queimada nele. O calor que será liberado é totalmente absorvido pela água. Tendo uma ideia da massa de água, pode-se determinar pela mudança em sua temperatura o valor de seu calor de combustão.

Esta técnica é considerada simples e eficaz, requer apenas conhecimento de dados de análise técnica.

No método de cálculo, os valores caloríficos superior e inferior são calculados pela fórmula de Mendeleev.

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

Leva em consideração o teor de carbono, oxigênio, hidrogênio, vapor d'água, enxofre na composição de trabalho (em porcentagem). A quantidade de calor durante a combustão é determinada levando em consideração o combustível equivalente.

O calor de combustão do gás permite fazer cálculos preliminares e determinar a eficácia da utilização de um determinado tipo de combustível.

Características de origem

Para entender quanto calor é liberado quando um determinado combustível é queimado, é necessário ter uma ideia de sua origem.

Na natureza, existem diferentes versões de combustíveis sólidos, que diferem em composição e propriedades.

Sua formação ocorre em diversas etapas. Primeiro, forma-se a turfa, depois forma-se a lenhite e a hulha e depois forma-se o antracite. As principais fontes de formação de combustível sólido são folhas, madeira e agulhas de pinheiro. Quando partes das plantas morrem e ficam expostas ao ar, são destruídas por fungos e formam turfa. Seu acúmulo se transforma em uma massa marrom, obtendo-se então um gás marrom.

Em alta pressão e temperatura, o gás marrom se transforma em carvão e o combustível se acumula na forma de antracito.

Além da matéria orgânica, o combustível contém lastro adicional. Orgânico é considerado aquela parte formada a partir de substâncias orgânicas: hidrogênio, carbono, nitrogênio, oxigênio. Além desses elementos químicos, contém lastro: umidade, cinzas.

A tecnologia de combustão envolve a separação da massa funcional, seca e combustível do combustível queimado. A massa de trabalho é o combustível em sua forma original fornecido ao consumidor. A massa seca é uma composição que não contém água.

Composto

Os componentes mais valiosos são carbono e hidrogênio.

Esses elementos estão contidos em qualquer tipo de combustível. Na turfa e na madeira, a porcentagem de carbono chega a 58 por cento, na lenhite e na lenhite - 80%, e na antracite chega a 95 por cento em peso. Dependendo deste indicador, a quantidade de calor liberada durante a combustão do combustível muda. O hidrogênio é o segundo elemento mais importante de qualquer combustível. Quando se liga ao oxigênio, forma umidade, o que reduz significativamente o valor térmico de qualquer combustível.

Seu percentual varia de 3,8 no xisto betuminoso a 11 no óleo combustível. O oxigênio contido no combustível atua como lastro.

Não é um elemento químico gerador de calor, portanto afeta negativamente o valor do seu calor de combustão. A combustão do nitrogênio, contido na forma livre ou ligada nos produtos da combustão, é considerada impurezas nocivas, portanto sua quantidade é claramente limitada.

O enxofre está incluído no combustível na forma de sulfatos, sulfetos e também como gases dióxido de enxofre. Quando hidratados, os óxidos de enxofre formam ácido sulfúrico, que destrói os equipamentos das caldeiras e afeta negativamente a vegetação e os organismos vivos.

É por isso que o enxofre é um elemento químico cuja presença no combustível natural é extremamente indesejável. Se os compostos de enxofre entrarem na área de trabalho, causarão envenenamento significativo do pessoal operacional.

Existem três tipos de cinzas dependendo de sua origem:

• primário;
• secundário;
• terciário

A espécie primária é formada a partir de minerais encontrados nas plantas. A cinza secundária é formada como resultado da entrada de resíduos vegetais na areia e no solo durante a formação.

As cinzas terciárias aparecem na composição do combustível durante a extração, armazenamento e transporte. Com uma deposição significativa de cinzas, ocorre uma diminuição na transferência de calor na superfície de aquecimento da unidade da caldeira, reduzindo a quantidade de transferência de calor dos gases para a água. Uma grande quantidade de cinzas afeta negativamente o funcionamento da caldeira.

Finalmente

As substâncias voláteis têm uma influência significativa no processo de combustão de qualquer tipo de combustível. Quanto maior for a sua produção, maior será o volume da frente da chama. Por exemplo, o carvão e a turfa inflamam-se facilmente, o processo é acompanhado por pequenas perdas de calor. O coque que resta após a remoção das impurezas voláteis contém apenas compostos minerais e de carbono. Dependendo das características do combustível, a quantidade de calor muda significativamente.

Dependendo da composição química, existem três estágios de formação de combustível sólido: turfa, linhita e carvão.

A madeira natural é utilizada em pequenas instalações de caldeiras. Utilizam principalmente lascas de madeira, serragem, placas, cascas, e a própria lenha é utilizada em pequenas quantidades. Dependendo do tipo de madeira, a quantidade de calor gerada varia significativamente.

À medida que o calor de combustão diminui, a lenha adquire algumas vantagens: rápida inflamabilidade, teor mínimo de cinzas e ausência de vestígios de enxofre.

Informações confiáveis ​​sobre a composição do combustível natural ou sintético, seu poder calorífico, são uma excelente forma de realizar cálculos termoquímicos.

Atualmente, existe uma oportunidade real de identificar as principais opções de combustíveis sólidos, gasosos e líquidos que serão mais eficazes e baratos para uso em uma determinada situação.