Charakterystyka paliw stosowanych w kotłowniach

Do paliw powszechnie stosowanych w kotłowniach na terenie Polski można zaliczyć węgiel kamienny, olej opałowy, gaz ziemny wysokometanowy (GZ-50) i gazy płynne (propan i propan-butan techniczny).
Wybór rodzaju paliwa, jakim będzie zasilana kotłownia, jest pierwszym i najważniejszym zagadnieniem, które decyduje o doborze urządzeń na etapie projektowania oraz o warunkach, w jakich będą one funkcjonowały w trakcie późniejszej wieloletniej eksploatacji. Jeszcze przed wykonaniem projektu należy zastanowić się nad zasadnością wyboru konkretnego rodzaju paliwa, uwzględniając koszty inwestycyjne, koszty eksploatacyjne, prognozy dotyczące rynku paliwowego, uwarunkowania lokalne oraz, a właściwie przede wszystkim, oczekiwania i preferencje inwestora, dla którego wykonywany jest projekt.
Każdy rodzaj paliwa ma swoje charakterystyczne właściwości i cechy, z których wynikają jego wady i zalety. W przypadku każdego z nich proces spalania przebiega w nieco odmienny sposób. Poznanie specyfiki paliw pozwala lepiej zrozumieć przebieg procesów przetwarzania energii oraz poznać zasady funkcjonowania poszczególnych urządzeń w kotłowniach.

Ogólnie paliwa kopalne mogą zawierać następujące składniki:
—    węgiel pierwiastkowy (C),
—    wodór (H),
—    siarkę (S),
—    tlen (O),
—    azot (N),
—    substancje mineralne (A) — popiół,
—    wilgoć całkowitą (Wc),
— wilgoć higroskopijną (Wh) — związaną ze strukturą węgla,
— wilgoć zewnętrzną (W) — inaczej przemijającą — możliwą do usunięcia podczas suszenia węgla na wolnym powietrzu.

W węglu kamiennym, najgorszym jakościowo spośród omawianych paliw, występują wszystkie składniki: palne, niepalne, mineralne oraz oba rodzaje wilgoci. W oleju opalowym, wilgoć praktycznie nie występuje, natomiast składniki mineralne — w śladowych ilościach. Gazy ziemny i płynny zawierają już tylko składniki palne i niepalne, są więc wśród tych czterech paliw jakościowo najlepsze.

Od zawartości poszczególnych składników w paliwie zależy wartość podstawowego parametru paliwa — wartości opałowej.
Wartość opalowa (Hi) jest to ilość ciepła uzyskana przy całkowitym i zupełnym spaleniu jednostki masy; paliwa oraz ochłodzeniu produktów spalania do początkowej temperatury, bez    uwzględniania ciepła skraplania zawartej w nim pary wodnej.
Z wartością opałową związany jest inny parametr, a mianowicie ciepło spalania (Hs). Definiowane jest ono jako ilość ciepła uzyskiwana przy całkowitym i zupełnym spaleniu jednostki masy paliwa oraz ochłodzeniu produktów spalania do początkowej temperatury powietrza i paliwa i skropleniu się zawartej w nich pary wodnej.
Zależność między ciepłem spalania a wartością opałową jest następująca
Hs = Hi + ciepło utajone (kondensacji)

Wartość opałowa jest zatem składową ciepła spalania i zawsze jest od niego mniejsza Hi < Hs

 

Dodaj komentarz