Органическая часть твердых и жидких топлив состоит из большого количества сложных химических соединений, в состав которых в основном входят пять химических элементов: углерод С, водород Н, кислород О, сера N и азот S. Кроме того, топливо содержит минеральные примеси А, попавшие в исходную залежь в основном извне, и влагу W.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 – Схема классификации состава твердого топлива

Поэтому химический состав твердых и жидких топлив определяют не по количеству соединений, а по суммарной массе химических элементов в топливе в процентах от 1 кг, т.е. устанавливают элементарный состав топлива. Состав твердого и жидкого топлива выражают в % по массе, а газообразного в % по объему.

В топливе различают органическую, сухую, рабочую, аналитическую массу.

1.           Органическая масса – та часть топлива, которая произошла от органических веществ. Она включает в себя:

 

2.           Горючая масса близка по составу к органической, но отличается наличием колчеданной (пиритной) серы, входящей в состав сернистого колчедана (FeS₂).

3.           Сухая масса состоит из горючих компонентов и минеральных веществ, образующих при сгорании золу.

 

4.    Рабочая масса состоит из сухой массы и влаги.

 

Состав топлива в том виде, в каком оно поступает на ТЭС, выраженной совокупностью отдельных элементов и компонент (по массе твердого и жидкого топлива), называют рабочей массой.

5.      Аналитическая масса состоит из сухой массы и влаги, соответствующей подсушиваемому топливу, сжигаемому в лаборатории.

Пересчет состава топлива с одной массы на другую производят с помощью коэффициентов (таблица 1.3).

Если топливо нагреть до 102 - 105⁰ С, то испарится вся влага и тогда получится сухая масса топлива. В горючую массу топлива входят химические элементы исходного органического вещества; кроме того, сюда причислят серу минеральных горючих соединений (например, серного колчедана FeS₂), поэтому она называется условной горючей массой.

Таблица 1.3 – Коэффициенты пересчета состава топлива

 

 

 Органическая масса отличается от горючей только отсутствием колчеданной серы. Кроме указанных двух видов серы, существует еще сульфатная сера S_с, которая входит в состав высших окислов (например, CaSO₄) и дальнейшему окислению не подвергается. В составе топлива различают внешний балласт, состоящий из влаги и минеральной части, и внутренний балласт, входящий в исходное органическое вещество топлива. К нему относятся кислород и азот.

 

 

Рисунок 1.2 – Изменение элементарного состава горючей массы и теплоты сгорания основных видов твердого топлива