गैस ईंधन। गैसीय ईंधन

5. दहन का ताप संतुलन

आइए हम गैसीय, तरल और की दहन प्रक्रिया के ताप संतुलन की गणना के तरीकों पर विचार करें ठोस ईंधन... निम्नलिखित समस्याओं को हल करने के लिए गणना कम कर दी गई है।

· ईंधन के दहन की गर्मी (ऊष्मीय मान) का निर्धारण।

सैद्धांतिक दहन तापमान का निर्धारण।

5.1. ज्वलन की ऊष्मा

रासायनिक प्रतिक्रियाएं गर्मी की रिहाई या अवशोषण के साथ होती हैं। जब गर्मी निकलती है, तो प्रतिक्रिया को एक्ज़ोथिर्मिक कहा जाता है, और अवशोषित होने पर इसे एंडोथर्मिक कहा जाता है। सभी दहन प्रतिक्रियाएं एक्ज़ोथिर्मिक हैं, और दहन उत्पाद एक्ज़ोथिर्मिक हैं।

बहते समय विमोचित (या अवशोषित)। रासायनिक प्रतिक्रियाऊष्मा को अभिक्रिया की ऊष्मा कहते हैं। एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं में यह सकारात्मक है, एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं में यह नकारात्मक है। दहन प्रतिक्रिया हमेशा गर्मी की रिहाई के साथ होती है। दहन की गर्मी से क्यू जी(J / mol) किसी पदार्थ के एक मोल के पूर्ण दहन और एक दहनशील पदार्थ के पूर्ण दहन के उत्पादों में रूपांतरण के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। तिल पदार्थ की मात्रा की मूल SI इकाई है। एक मोल किसी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें कार्बन-12 समस्थानिक के 12 ग्राम में जितने परमाणु होते हैं उतने ही कण (परमाणु, अणु आदि) होते हैं। 1 मोल (आणविक या दाढ़ द्रव्यमान) के बराबर किसी पदार्थ की मात्रा का द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से इस पदार्थ के सापेक्ष आणविक भार के साथ मेल खाता है।

उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन का सापेक्ष आणविक भार (O2) 32 है, कार्बन डाईऑक्साइड(सीओ 2) 44 है, और संबंधित आणविक भार एम = 32 ग्राम / मोल और एम = 44 ग्राम / मोल होगा। इस प्रकार, ऑक्सीजन के एक मोल में यह पदार्थ 32 ग्राम होता है, और CO2 के एक मोल में 44 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड होता है।

तकनीकी गणना में, यह अक्सर दहन की गर्मी का उपयोग नहीं किया जाता है। क्यू जी, और ईंधन का ऊष्मीय मान क्यू(जे / किग्रा या जे / एम 3)। किसी पदार्थ का ऊष्मीय मान ऊष्मा की वह मात्रा है जो किसी पदार्थ के 1 किग्रा या 1 मी 3 के पूर्ण दहन के दौरान निकलती है। तरल और ठोस पदार्थों के लिए, गणना प्रति 1 किलो, और गैसीय पदार्थों के लिए - प्रति 1 मीटर 3 की जाती है।

दहन या विस्फोट के तापमान, विस्फोट के दौरान दबाव, लौ प्रसार गति और अन्य विशेषताओं की गणना करने के लिए दहन की गर्मी और ईंधन के कैलोरी मान का ज्ञान आवश्यक है। कैलोरी मानईंधन या तो प्रयोगात्मक रूप से या गणना द्वारा निर्धारित किया जाता है। ऊष्मीय मान के प्रायोगिक निर्धारण में, ठोस या तरल ईंधन के दिए गए द्रव्यमान को कैलोरीमीटर बम में और गैसीय ईंधन के मामले में गैस कैलोरीमीटर में जलाया जाता है। इन उपकरणों की सहायता से कुल ऊष्मा मापी जाती है क्यू 0, द्रव्यमान के साथ ईंधन के नमूने के दहन के दौरान जारी किया गया एम... कैलोरी मान क्यू जीसूत्र द्वारा पाया जाता है

दहन की गर्मी और के बीच संबंध
ईंधन का ऊष्मीय मान

दहन की गर्मी और किसी पदार्थ के ऊष्मीय मान के बीच संबंध स्थापित करने के लिए, दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया के समीकरण को लिखना आवश्यक है।

कार्बन के पूर्ण दहन का उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड है:

सी + ओ 2 → सीओ 2।

हाइड्रोजन के पूर्ण दहन का उत्पाद पानी है:

2एच 2 + ओ 2 → 2 एच 2 ओ।

सल्फर के पूर्ण दहन का उत्पाद सल्फर डाइऑक्साइड है:

एस + ओ 2 → एसओ 2।

इसी समय, नाइट्रोजन, हैलोजन और अन्य गैर-दहनशील तत्व मुक्त रूप में जारी किए जाते हैं।

ज्वलनशील पदार्थ - गैस

उदाहरण के तौर पर, आइए हम सीएच 4 मीथेन के ऊष्मीय मान की गणना करें, जिसके लिए दहन की गर्मी है क्यू जी=882.6 .

· परिभाषित करें आणविक वजनमीथेन अपने रासायनिक सूत्र (सीएच 4) के अनुसार:

एम = 1 12 + 4 ∙ 1 = 16 ग्राम / मोल।

आइए 1 किलो मीथेन का ऊष्मीय मान निर्धारित करें:

आइए सामान्य परिस्थितियों में इसके घनत्व ρ = 0.717 किग्रा / मी 3 को जानकर, 1 किग्रा मीथेन का आयतन ज्ञात करें:

.

आइए मीथेन के 1 मीटर 3 का ऊष्मीय मान ज्ञात करें:

किसी भी ज्वलनशील गैसों का ऊष्मीय मान इसी प्रकार निर्धारित किया जाता है। कई सामान्य पदार्थों के लिए, कैलोरी मान और कैलोरी मान को उच्च परिशुद्धता के साथ मापा गया है और प्रासंगिक संदर्भ साहित्य में सूचीबद्ध किया गया है। यहाँ कुछ के ऊष्मीय मान की तालिका दी गई है गैसीय पदार्थ(सारणी 5.1)। महत्व क्यूइस तालिका में एमजे / एम 3 और केकेसी / एम 3 में दिया गया है, क्योंकि अक्सर 1 किलो कैलोरी = 4.1868 केजे गर्मी की इकाई के रूप में प्रयोग किया जाता है।

तालिका 5.1

गैसीय ईंधन का ऊष्मीय मान

पदार्थ			एसिटिलीन
क्यू

ज्वलनशील पदार्थ - तरल या ठोस

उदाहरण के तौर पर, आइए हम एथिल अल्कोहल सी 2 एच 5 ओएच के कैलोरी मान की गणना करें, जिसके लिए दहन की गर्मी है क्यू जी= 1373.3 केजे / मोल।

हम एथिल अल्कोहल के आणविक भार को इसके रासायनिक सूत्र (सी 2 एच 5 ओएच) के अनुसार निर्धारित करते हैं:

एम = 2 12 + 5 ∙ 1 + 1 ∙ 16 + 1 ∙ 1 = 46 ग्राम / मोल।

1 किलो एथिल अल्कोहल का ऊष्मीय मान निर्धारित करें:

किसी भी तरल और ठोस ईंधन का ऊष्मीय मान एक समान तरीके से निर्धारित किया जाता है। टेबल 5.2 और 5.3 ऊष्मीय मान दिखाते हैं क्यू(MJ/kg और kcal/kg) कुछ तरल और ठोस पदार्थों के लिए।

तालिका 5.2

तरल ईंधन का ऊष्मीय मान

पदार्थ		मिथाइल अल्कोहल	इथेनॉल			ईंधन तेल, तेल
क्यू

तालिका 5.3

ठोस ईंधन का ऊष्मीय मान

पदार्थ		पेड़ ताजा है	सूखी लकड़ी	लिग्नाइट कोयला	पीट सूखी	एन्थ्रेसाइट, कोक
क्यू

मेंडलीफ का सूत्र

यदि ईंधन का ऊष्मीय मान अज्ञात है, तो इसकी गणना डी.आई. द्वारा प्रस्तावित अनुभवजन्य सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है। मेंडेलीव। ऐसा करने के लिए, आपको ईंधन की मौलिक संरचना (समतुल्य ईंधन सूत्र) जानने की जरूरत है, अर्थात इसमें निम्नलिखित तत्वों का प्रतिशत:

ऑक्सीजन (ओ);

हाइड्रोजन (एच);

कार्बन (सी);

सल्फर (एस);

ऐश (ए);

पानी (डब्ल्यू)।

ईंधन के दहन उत्पादों में हमेशा होता है भाप, ईंधन में नमी की उपस्थिति और हाइड्रोजन के दहन के दौरान दोनों का गठन किया। दहन के अपशिष्ट उत्पाद औद्योगिक संयंत्र को ओस बिंदु तापमान से ऊपर के तापमान पर छोड़ते हैं। इसलिए, जल वाष्प के संघनन के दौरान निकलने वाली गर्मी का उपयोगी उपयोग नहीं किया जा सकता है और थर्मल गणना में इसे ध्यान में नहीं रखा जाना चाहिए।

गणना के लिए आमतौर पर शुद्ध कैलोरी मान का उपयोग किया जाता है। क्यू नहींईंधन, जो जल वाष्प के साथ गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखता है। ठोस और तरल ईंधन के लिए, मान क्यू नहीं(एमजे / किग्रा) लगभग मेंडेलीव के सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

क्यू नहीं=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

जहां ईंधन संरचना में संबंधित तत्वों का प्रतिशत (wt%) कोष्ठकों में दर्शाया गया है।

यह सूत्र कार्बन, हाइड्रोजन और सल्फर (एक प्लस चिह्न के साथ) के दहन की एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं की गर्मी को ध्यान में रखता है। ऑक्सीजन, जो ईंधन का हिस्सा है, हवा में ऑक्सीजन को आंशिक रूप से बदल देती है, इसलिए सूत्र (5.1) में संबंधित शब्द को ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है। जब नमी वाष्पित हो जाती है, तो गर्मी की खपत होती है, इसलिए W युक्त संबंधित शब्द को भी ऋणात्मक चिह्न के साथ लिया जाता है।

विभिन्न ईंधनों (लकड़ी, पीट, कोयला, तेल) के ऊष्मीय मान पर परिकलित और प्रायोगिक आंकड़ों की तुलना से पता चला है कि मेंडेलीव सूत्र (5.1) द्वारा गणना 10% से अधिक नहीं त्रुटि देती है।

शुद्ध कैलोरी मान क्यू नहीं(एमजे / एम 3) पर्याप्त सटीकता के साथ शुष्क दहनशील गैसों की गणना व्यक्तिगत घटकों के कैलोरी मान के उत्पादों के योग और गैसीय ईंधन के 1 मीटर 3 में उनके प्रतिशत के रूप में की जा सकती है।

क्यू नहीं= 0.108 [Н 2] + 0.126 [СО] + 0.358 [СН 4] + 0.5 [С 2 2] + 0.234 [Н 2 एस] ..., (5.2)

जहां मिश्रण में संबंधित गैसों का प्रतिशत (मात्रा%) कोष्ठकों में दर्शाया गया है।

प्राकृतिक गैस का औसत ऊष्मीय मान लगभग 53.6 MJ/m3 है। कृत्रिम रूप से उत्पादित दहनशील गैसों में, सीएच 4 मीथेन की सामग्री नगण्य है। मुख्य दहनशील घटक हाइड्रोजन एच 2 और कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ हैं। कोक ओवन गैस में, उदाहरण के लिए, एच 2 सामग्री (55 60)% तक पहुंच जाती है, और ऐसी गैस का शुद्ध कैलोरी मान 17.6 एमजे / एम 3 तक पहुंच जाता है। जनरेटर गैस में, CO की सामग्री ~ 30% और H2 ~ 15% है, जबकि जनरेटर गैस का निम्न कैलोरी मान है क्यू नहीं= (5.2 6.5) एमजे / एम 3। ब्लास्ट फर्नेस गैस में CO और H2 की मात्रा कम होती है; आकार क्यू नहीं= (4.0 4.2) एमजे / एम 3।

आइए मेंडेलीफ के सूत्र के अनुसार पदार्थों के ऊष्मीय मान की गणना के उदाहरणों पर विचार करें।

आइए कोयले का ऊष्मीय मान निर्धारित करें, जिसकी मूल संरचना तालिका में दी गई है। 5.4.

तालिका 5.4

मौलिक रचनाकोयला

तालिका में दिया गया विकल्प। मेंडेलीव के सूत्र (5.1) में 5.4 डेटा (नाइट्रोजन एन और राख ए इस सूत्र में शामिल नहीं हैं, क्योंकि वे निष्क्रिय पदार्थ हैं और दहन प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं):

क्यू नहीं= 0.339 ∙ 37.2 + 1.025 2.6 + 0.1085 ∙ 0.6–0.1085 12–0.025 ∙ 40 = 13.04 एमजे / किग्रा।

50 लीटर पानी को 10 डिग्री सेल्सियस से 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए आवश्यक जलाऊ लकड़ी की मात्रा निर्धारित करें, अगर हीटिंग दहन के दौरान जारी गर्मी का 5% और पानी की गर्मी क्षमता का उपभोग करता है साथ= 1 किलो कैलोरी / (किलो ∙ डिग्री) या 4.1868 केजे / (किलो ∙ डिग्री)। जलाऊ लकड़ी की मौलिक संरचना तालिका में दी गई है। 5.5:

तालिका 5.5

जलाऊ लकड़ी की मौलिक संरचना

	आइए मेंडेलीफ के सूत्र (5.1) के अनुसार जलाऊ लकड़ी का ऊष्मीय मान ज्ञात करें: क्यू नहीं= 0.339 43 + 1.025 ∙ 7–0.1085 ∙ 41–0.025 ∙ 7 = 17.12 एमजे / किग्रा। 1 किलो जलाऊ लकड़ी जलाने पर पानी गर्म करने पर खर्च की गई ऊष्मा की मात्रा निर्धारित करें (इस बात को ध्यान में रखते हुए कि इसे गर्म करने के लिए दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा का 5% (a = 0.05) लगता है): क्यू 2 = ए क्यू नहीं= 0.05 17.12 = 0.86 एमजे / किग्रा। 50 लीटर पानी को 10 डिग्री सेल्सियस से 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए आवश्यक जलाऊ लकड़ी की मात्रा निर्धारित करें: किलोग्राम। इस प्रकार, पानी को गर्म करने में लगभग 22 किलो लकड़ी लगती है।

ईंधन क्या है?

यह एक घटक या पदार्थों का मिश्रण है जो गर्मी की रिहाई से जुड़े रासायनिक परिवर्तनों में सक्षम हैं। विभिन्न प्रकारईंधन में एक ऑक्सीडाइज़र की मात्रात्मक सामग्री द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसका उपयोग तापीय ऊर्जा को मुक्त करने के लिए किया जाता है।

वी व्यापक अर्थईंधन एक ऊर्जा वाहक है, जो संभावित ऊर्जा का एक संभावित प्रकार है।

वर्गीकरण

वर्तमान में, ईंधन के प्रकारों को उनके एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार तरल, ठोस और गैसीय में विभाजित किया जाता है।

ठोस करने के लिए प्राकृतिक प्रजातिपत्थर और जलाऊ लकड़ी, एन्थ्रेसाइट शामिल हैं। ब्रिकेट, कोक, थर्मोएंथ्रेसाइट कृत्रिम ठोस ईंधन के प्रकार हैं।

जिन पदार्थों में कार्बनिक मूल के पदार्थ होते हैं उन्हें तरल पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उनके मुख्य घटक हैं: ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, सल्फर। कृत्रिम तरल ईंधन विभिन्न प्रकार के रेजिन, ईंधन तेल होंगे।

यह विभिन्न गैसों का मिश्रण है: एथिलीन, मीथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन। इनके अलावा, गैसीय ईंधन में कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइडएस, हाइड्रोजन सल्फाइड, नाइट्रोजन, जल वाष्प, ऑक्सीजन।

ईंधन संकेतक

दहन का मुख्य संकेतक। उष्मा-रसायन में ऊष्मीय मान ज्ञात करने का सूत्र माना जाता है। आवंटित करें " समकक्ष ईंधन", जिसका अर्थ है 1 किलोग्राम एन्थ्रेसाइट का कैलोरी मान।

घरेलू हीटिंग तेल कम-शक्ति वाले हीटिंग उपकरणों में दहन के लिए अभिप्रेत है जो आवासीय परिसर में स्थित हैं, गर्मी जनरेटर का उपयोग किया जाता है कृषिफ़ीड सुखाने के लिए, डिब्बाबंदी।

ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा एक ऐसा मूल्य है जो 1 मीटर 3 या एक किलोग्राम के द्रव्यमान के साथ ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान बनने वाली ऊष्मा की मात्रा को प्रदर्शित करता है।

इस मान को मापने के लिए, J / kg, J / m 3, कैलोरी / m 3 का उपयोग करें। कैलोरीमिति का उपयोग कैलोरी मान ज्ञात करने के लिए किया जाता है।

जब बढ़ रहा है विशिष्ट तापईंधन दहन, विशिष्ट ईंधन की खपत कम हो जाती है, और गुणांक उपयोगी क्रियाकुछ नहीं बदला है।

पदार्थों के दहन की गर्मी एक ठोस, तरल, गैसीय पदार्थ के ऑक्सीकरण के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा है।

यह रासायनिक संरचना, साथ ही दहनशील पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति से निर्धारित होता है।

दहन उत्पादों की विशेषताएं

दहन की उच्चतम और निम्नतम गर्मी ईंधन के दहन के बाद प्राप्त पदार्थों में पानी के एकत्रीकरण की स्थिति से जुड़ी होती है।

उच्चतम ऊष्मीय मान किसी पदार्थ के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। इस मान में जल वाष्प के संघनन की गर्मी भी शामिल है।

दहन की सबसे कम काम करने वाली गर्मी वह मूल्य है जो जल वाष्प के संघनन की गर्मी को ध्यान में रखे बिना दहन के दौरान गर्मी की रिहाई से मेल खाती है।

संघनन की गुप्त ऊष्मा जलवाष्प के संघनन की ऊर्जा का मान है।

गणितीय संबंध

उच्चतम और निम्नतम ऊष्मीय मान निम्नलिखित संबंधों से संबंधित हैं:

क्यू बी = क्यू एच + के (डब्ल्यू + 9एच)

जहां W एक ज्वलनशील पदार्थ में पानी के वजन (% में) की मात्रा है;

H दहनशील पदार्थ में हाइड्रोजन (द्रव्यमान द्वारा%) की मात्रा है;

k, 6 kcal/kg . का गुणनखंड है

गणना के तरीके

दहन की उच्चतम और निम्नतम गर्मी दो मुख्य विधियों द्वारा निर्धारित की जाती है: गणना और प्रयोगात्मक।

प्रयोगात्मक गणना करने के लिए कैलोरीमीटर का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले इसमें ईंधन का एक नमूना जलाया जाता है। इस मामले में निकलने वाली गर्मी पूरी तरह से पानी द्वारा अवशोषित हो जाती है। पानी के द्रव्यमान का अंदाजा लगाकर, उसके तापमान में बदलाव, उसके दहन की गर्मी के मूल्य से निर्धारित करना संभव है।

इस तकनीक को सरल और प्रभावी माना जाता है, यह केवल तकनीकी विश्लेषण के डेटा के बारे में जानकारी का अधिकार मानती है।

गणना पद्धति में, मेंडेलीव सूत्र का उपयोग करके दहन की उच्चतम और निम्नतम गर्मी की गणना की जाती है।

क्यू पी एच = 339 सी पी + 1030 एच पी -109 (ओ पी-एस पी) - 25 डब्ल्यू पी (केजे / किग्रा)

यह कार्य संरचना (प्रतिशत में) में कार्बन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, जल वाष्प, सल्फर की सामग्री को ध्यान में रखता है। दहन के दौरान गर्मी की मात्रा संदर्भ ईंधन को ध्यान में रखकर निर्धारित की जाती है।

गैस के दहन की गर्मी एक निश्चित प्रकार के ईंधन के उपयोग की दक्षता को प्रकट करने के लिए प्रारंभिक गणना करने की अनुमति देती है।

उत्पत्ति की विशेषताएं

यह समझने के लिए कि एक निश्चित ईंधन के दहन के दौरान कितनी गर्मी निकलती है, इसकी उत्पत्ति का अंदाजा होना जरूरी है।

प्रकृति में है विभिन्न प्रकारठोस ईंधन, जो संरचना और गुणों में भिन्न होते हैं।

इसका गठन कई चरणों के माध्यम से किया जाता है। पहले पीट बनता है, फिर भूरा और बिटुमिनस कोयला प्राप्त होता है, फिर एन्थ्रेसाइट बनता है। ठोस ईंधन के निर्माण के मुख्य स्रोत पत्ते, लकड़ी और चीड़ की सुइयां हैं। मर जाते हैं, हवा के संपर्क में आने पर पौधों के हिस्से कवक द्वारा नष्ट हो जाते हैं और पीट बनाते हैं। इसका संचय भूरे रंग के द्रव्यमान में बदल जाता है, फिर भूरी गैस प्राप्त होती है।

पर उच्च दबावऔर तापमान, ब्राउन गैस कोयले में बदल जाती है, फिर ईंधन एन्थ्रेसाइट के रूप में जमा हो जाता है।

कार्बनिक पदार्थ के अलावा, ईंधन में अतिरिक्त गिट्टी होती है। कार्बनिक भाग को कार्बनिक पदार्थों से बना माना जाता है: हाइड्रोजन, कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन। इन रासायनिक तत्वों के अलावा, इसमें गिट्टी होती है: नमी, राख।

फर्नेस तकनीक जले हुए ईंधन के काम करने वाले, सूखे, साथ ही दहनशील द्रव्यमान की रिहाई को मानती है। उपभोक्ता को आपूर्ति किए जाने वाले कार्यशील द्रव्यमान को उसके मूल रूप में ईंधन कहा जाता है। शुष्क द्रव्यमान एक रचना है जिसमें पानी नहीं होता है।

मिश्रण

सबसे मूल्यवान घटक कार्बन और हाइड्रोजन हैं।

ये तत्व किसी भी प्रकार के ईंधन में पाए जाते हैं। पीट और लकड़ी में, कार्बन का प्रतिशत 58 प्रतिशत, बिटुमिनस और भूरे रंग के कोयले में - 80 प्रतिशत और एन्थ्रेसाइट में वजन से 95 प्रतिशत तक पहुंच जाता है। इस सूचक के आधार पर, ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा बदल जाती है। किसी भी ईंधन में हाइड्रोजन दूसरा सबसे महत्वपूर्ण तत्व है। ऑक्सीजन के साथ जुड़कर, यह नमी बनाता है, जो किसी भी ईंधन के थर्मल मूल्य को काफी कम कर देता है।

इसका प्रतिशत तेल शेल में 3.8 से लेकर ईंधन तेल में 11 तक है। ऑक्सीजन, जो ईंधन का हिस्सा है, गिट्टी का काम करती है।

यह गर्मी पैदा करने वाला नहीं है रासायनिक तत्वइसलिए, दहन की गर्मी के मूल्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। मुक्त में निहित नाइट्रोजन का दहन or बाध्य रूपदहन उत्पादों में, इसे हानिकारक अशुद्धता माना जाता है, इसलिए इसकी मात्रा स्पष्ट रूप से सीमित है।

सल्फर ईंधन में सल्फेट्स, सल्फाइड और सल्फरस गैसों के रूप में शामिल है। हाइड्रेटेड होने पर, सल्फर ऑक्साइड सल्फ्यूरिक एसिड बनाते हैं, जो नष्ट कर देता है बॉयलर उपकरण, वनस्पति और जीवित जीवों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।

इसलिए सल्फर वह रासायनिक तत्व है, जिसकी उपस्थिति प्राकृतिक ईंधनअत्यधिक अवांछनीय है। यदि यह कार्य कक्ष के अंदर जाता है, तो सल्फर यौगिक रखरखाव कर्मियों के लिए महत्वपूर्ण विषाक्तता का कारण बनते हैं।

इसकी उत्पत्ति के आधार पर राख तीन प्रकार की होती है:

• मुख्य;
• माध्यमिक;
• तृतीयक

प्राथमिक प्रजाति पौधों में पाए जाने वाले खनिजों से बनती है। माध्यमिक राख गठन के दौरान रेत और मिट्टी द्वारा पौधों के अवशेषों के प्रवेश के परिणामस्वरूप बनती है।

निष्कर्षण, भंडारण और परिवहन के दौरान ईंधन की संरचना में तृतीयक राख शामिल है। राख के एक महत्वपूर्ण जमाव के साथ, बॉयलर इकाई की हीटिंग सतह पर गर्मी हस्तांतरण में कमी होती है, जिससे गैसों से पानी में गर्मी हस्तांतरण की मात्रा कम हो जाती है। बड़ी राशिराख बॉयलर के संचालन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है।

आखिरकार

किसी भी प्रकार के ईंधन की दहन प्रक्रिया पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव किसके द्वारा लगाया जाता है वाष्पशील... उनका आउटपुट जितना बड़ा होगा, फ्लेम फ्रंट का वॉल्यूम उतना ही बड़ा होगा। उदाहरण के लिए, कोयला, पीट, आसानी से प्रज्वलित होता है, प्रक्रिया नगण्य गर्मी के नुकसान के साथ होती है। कोक, जो वाष्पशील अशुद्धियों को दूर करने के बाद रहता है, में केवल खनिज और कार्बन यौगिक होते हैं। ईंधन की विशेषताओं के आधार पर, गर्मी की मात्रा काफी भिन्न होती है।

निर्भर करना रासायनिक संरचनाठोस ईंधन के निर्माण के तीन चरण हैं: पीट, लिग्नाइट, कोयला।

छोटे बॉयलर संयंत्रों में प्राकृतिक लकड़ी का उपयोग किया जाता है। वे मुख्य रूप से चिप्स, चूरा, स्लैब, छाल का उपयोग करते हैं, जलाऊ लकड़ी का उपयोग कम मात्रा में किया जाता है। लकड़ी के प्रकार के आधार पर, निकलने वाली गर्मी की मात्रा काफी भिन्न होती है।

जैसे-जैसे दहन की गर्मी कम होती जाती है, जलाऊ लकड़ी कुछ लाभ प्राप्त करती है: त्वरित ज्वलनशीलता, न्यूनतम राख सामग्री, और सल्फर के निशान की अनुपस्थिति।

प्राकृतिक या सिंथेटिक ईंधन की संरचना के बारे में विश्वसनीय जानकारी, उनका कैलोरी मान, थर्मोकेमिकल गणना करने का एक शानदार तरीका है।

वर्तमान में, ठोस, गैसीय, तरल ईंधन के लिए उन मुख्य विकल्पों की पहचान करने का एक वास्तविक अवसर है, जो किसी विशेष स्थिति में उपयोग करने के लिए सबसे प्रभावी और सस्ता हो जाएगा।

हर दिन, चूल्हे पर बर्नर चालू करते हुए, कुछ लोग सोचते हैं कि उन्होंने कितने समय पहले गैस निकालना शुरू किया था। हमारे देश में इसका विकास बीसवीं सदी में शुरू हुआ था। इससे पहले, वह केवल तेल उत्पादों को निकालते समय पाया गया था। प्राकृतिक गैस का कैलोरी मान इतना बड़ा है कि आज यह कच्चा माल बस अपूरणीय है, और इसके उच्च गुणवत्ता वाले एनालॉग अभी तक विकसित नहीं हुए हैं।

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ईंधन जीवाश्म सुविधा

प्राकृतिक गैस एक महत्वपूर्ण जीवाश्म ईंधन है जो कई देशों के ईंधन और ऊर्जा संतुलन में अग्रणी स्थान रखता है। शहर और सभी प्रकार के ईंधन की आपूर्ति करने के लिए तकनीकी उद्यमविभिन्न प्रकार की ज्वलनशील गैसों का उपभोग करते हैं, क्योंकि प्राकृतिक गैस को खतरनाक माना जाता है।

पर्यावरणविदों का मानना ​​है कि गैस सबसे स्वच्छ ईंधन है, जलाने पर यह बहुत कम निकलती है। जहरीले पदार्थजलाऊ लकड़ी, कोयला, तेल की तुलना में। यह ईंधन हर दिन लोगों द्वारा उपयोग किया जाता है और इसमें एक योजक जैसे गंधक होता है; इसे 16 मिलीग्राम प्रति 1,000 क्यूबिक मीटर गैस के अनुपात में सुसज्जित प्रतिष्ठानों में जोड़ा जाता है।

पदार्थ का एक महत्वपूर्ण घटक मीथेन (लगभग 88-96%) है, बाकी अन्य रसायन हैं:

• ब्यूटेन;
• हाइड्रोजन सल्फाइड;
• प्रोपेन;
• नाइट्रोजन;
• ऑक्सीजन।

इस वीडियो में, हम कोयले की भूमिका को देखेंगे:

प्राकृतिक ईंधन में मीथेन की मात्रा सीधे उसके क्षेत्र पर निर्भर करती है।

वर्णित प्रकार के ईंधन में हाइड्रोकार्बन और गैर-हाइड्रोकार्बन घटक होते हैं। प्राकृतिक जीवाश्म ईंधन मुख्य रूप से मीथेन है, जिसमें ब्यूटेन और प्रोपेन शामिल हैं। हाइड्रोकार्बन घटकों के अलावा, वर्णित जीवाश्म ईंधन में नाइट्रोजन, सल्फर, हीलियम और आर्गन शामिल हैं। और तरल वाष्प भी होते हैं, लेकिन केवल गैस और तेल क्षेत्रों में।

जमा के प्रकार

कई प्रकार के गैस जमा की उपस्थिति नोट की जाती है। वे निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित हैं:

• गैस;
• तेल।

उनका बानगीहाइड्रोकार्बन सामग्री है। गैस जमा में प्रस्तुत पदार्थ का लगभग 85-90% होता है, तेल क्षेत्रों में 50% से अधिक नहीं होता है। शेष प्रतिशत पर ब्यूटेन, प्रोपेन और तेल जैसे पदार्थों का कब्जा है।

तेल की उत्पत्ति का एक बड़ा नुकसान से निस्तब्धता माना जाता है विभिन्न प्रकारयोजक। सल्फर का उपयोग तकनीकी उद्यमों में अशुद्धता के रूप में किया जाता है।

प्राकृतिक गैस की खपत

कारों के लिए गैस स्टेशनों पर ईंधन के रूप में ब्यूटेन की खपत होती है, और कार्बनिक पदार्थ, जिसे "प्रोपेन" कहा जाता है, का उपयोग लाइटर में ईंधन भरने के लिए किया जाता है। एसिटिलीन अत्यधिक ज्वलनशील है और इसका उपयोग वेल्डिंग और धातु काटने में किया जाता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में जीवाश्म ईंधन का उपयोग किया जाता है:

• स्तंभ;
• गैस - चूल्हा;

इस प्रकार के ईंधन को सबसे अधिक बजटीय और हानिरहित माना जाता है, एकमात्र दोष यह है कि वातावरण में जलने पर कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन होता है। पूरे ग्रह के वैज्ञानिक तापीय ऊर्जा के प्रतिस्थापन की तलाश में हैं।

कैलोरी मान

प्राकृतिक गैस का ऊष्मीय मान ऊष्मा की वह मात्रा है जो ईंधन की एक इकाई को पर्याप्त रूप से जलाने पर उत्पन्न होती है। दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा को प्राकृतिक परिस्थितियों में लिए गए एक घन मीटर के रूप में संदर्भित किया जाता है।

प्राकृतिक गैस की तापीय क्षमता को निम्नलिखित शब्दों में मापा जाता है:

• किलो कैलोरी / एनएम 3;
• किलो कैलोरी / एम 3।

एक उच्च और निम्न ताप मूल्य है:

1. उच्च। ईंधन के दहन के दौरान उत्पन्न जल वाष्प की गर्मी पर विचार करता है।
2. कम। जल वाष्प में निहित गर्मी को ध्यान में नहीं रखता है, क्योंकि ऐसे वाष्प संघनित नहीं होते हैं, लेकिन दहन उत्पादों के साथ छोड़ देते हैं। जलवाष्प के जमा होने से यह 540 किलो कैलोरी/किग्रा के बराबर ऊष्मा की मात्रा बनाता है। इसके अलावा, जब कंडेनसेट ठंडा हो जाता है, तो 80 से एक सौ किलो कैलोरी / किग्रा तक गर्मी निकलती है। सामान्य तौर पर, जल वाष्प के संचय के कारण, 600 किलो कैलोरी / किग्रा से अधिक उत्पन्न होता है, यह उच्च और निम्न ताप प्रदर्शन के बीच की विशिष्ट विशेषता है।

शहरी ईंधन वितरण प्रणाली में खपत होने वाली अधिकांश गैसों के लिए, अंतर 10% के बराबर है। शहरों को गैस प्रदान करने के लिए, इसका ऊष्मीय मान 3500 kcal / Nm 3 से अधिक होना चाहिए। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि लंबी दूरी पर पाइपलाइन के माध्यम से आपूर्ति की जाती है। यदि ऊष्मीय मान कम है, तो इसकी पूर्ति बढ़ जाती है।

यदि प्राकृतिक गैस का ऊष्मीय मान 3500 kcal / Nm 3 से कम है, तो इसका उपयोग अक्सर उद्योग में किया जाता है। इसे पथ के लंबे खंडों के लिए ले जाने की आवश्यकता नहीं है, और दहन करना बहुत आसान हो जाता है। गैस के ऊष्मीय मान में गंभीर परिवर्तन के लिए बार-बार समायोजन और कभी-कभी प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है एक बड़ी संख्या मेंमानकीकृत बर्नर घरेलू सेंसर, जो कठिनाइयों की ओर जाता है।

इस स्थिति से गैस पाइपलाइन के व्यास में वृद्धि होती है, साथ ही धातु की लागत, नेटवर्क बिछाने और संचालन में वृद्धि होती है। कम कैलोरी वाले जीवाश्म ईंधन का बड़ा नुकसान कार्बन मोनोऑक्साइड की विशाल सामग्री है, इस संबंध में, ईंधन के संचालन के दौरान और पाइपलाइन के रखरखाव के दौरान, साथ ही साथ उपकरण के दौरान खतरे का स्तर बढ़ जाता है।

दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी, 3500 किलो कैलोरी / एनएम 3 से अधिक नहीं, सबसे अधिक बार उपयोग की जाती है औद्योगिक उत्पादन, जहां आपको इसे लंबी दूरी पर स्थानांतरित करने और आसानी से दहन बनाने की आवश्यकता नहीं होती है।

प्राकृतिक गैसों के भौतिक और रासायनिक गुण

पास होना प्राकृतिक गैसेंकोई रंग, गंध, स्वाद नहीं है।

प्राकृतिक गैसों के मुख्य संकेतकों में शामिल हैं: संरचना, दहन की गर्मी, घनत्व, दहन और प्रज्वलन तापमान, विस्फोटक सीमा और विस्फोट दबाव।

शुद्ध गैस क्षेत्रों से प्राकृतिक गैसों में मुख्य रूप से मीथेन (82-98%) और अन्य हाइड्रोकार्बन होते हैं।

ज्वलनशील गैस में ज्वलनशील और गैर ज्वलनशील पदार्थ होते हैं। दहनशील गैसों में शामिल हैं: हाइड्रोकार्बन, हाइड्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड। गैर-ज्वलनशील में शामिल हैं: कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और जल वाष्प। उनकी संरचना कम है और मात्रा 0.1-0.3% C0 2 और 1-14% N 2 है। निष्कर्षण के बाद, गैस से जहरीली गैस, हाइड्रोजन सल्फाइड निकाला जाता है, जिसकी सामग्री 0.02 ग्राम / एम 3 से अधिक नहीं होनी चाहिए।

ऊष्मीय मान 1 m3 गैस के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। दहन की गर्मी kcal/m3, kJ/m3 गैस में मापी जाती है। शुष्क प्राकृतिक गैस का ऊष्मीय मान 8000-8500 किलो कैलोरी / मी 3 है।

किसी पदार्थ के द्रव्यमान और उसके आयतन के अनुपात से परिकलित मान पदार्थ का घनत्व कहलाता है। घनत्व किलो / एम 3 में मापा जाता है। प्राकृतिक गैस का घनत्व पूरी तरह से इसकी संरचना पर निर्भर करता है और c = 0.73-0.85 kg/m3 की सीमा में होता है।

सबसे महत्वपूर्ण विशेषताकोई भी दहनशील गैस ऊष्मा उत्पादन है, अर्थात। अधिकतम तापमानगैस के पूर्ण दहन के साथ प्राप्त किया जाता है, यदि दहन के लिए हवा की आवश्यक मात्रा दहन के रासायनिक सूत्रों से बिल्कुल मेल खाती है, और गैस और हवा का प्रारंभिक तापमान शून्य है।

प्राकृतिक गैसों की ताप क्षमता लगभग 2000 -2100 ° C, मीथेन - 2043 ° C होती है। भट्टियों में वास्तविक दहन तापमान ताप क्षमता से काफी कम होता है और दहन की स्थिति पर निर्भर करता है।

प्रज्वलन तापमान वायु-ईंधन मिश्रण का वह तापमान है जिस पर मिश्रण प्रज्वलन के स्रोत के बिना प्रज्वलित होता है। प्राकृतिक गैस के लिए, यह 645-700 डिग्री सेल्सियस की सीमा में है।

सभी ज्वलनशील गैसें विस्फोटक होती हैं, जो खुली आग या चिंगारी से प्रज्वलित होने में सक्षम होती हैं। अंतर करना लौ प्रसार की निचली और ऊपरी एकाग्रता सीमा , अर्थात। निचली और ऊपरी सांद्रता जिस पर मिश्रण का विस्फोट संभव है। गैसों की विस्फोटकता की निचली सीमा 3 6% है, ऊपरी सीमा 12 16% है।

विस्फोटक सीमा.

वायु-गैस मिश्रण जिसमें गैस की मात्रा होती है:

5% तक - जलता नहीं है;

5 से 15% तक - विस्फोट;

15% से अधिक - हवा की आपूर्ति होने पर जलता है।

प्राकृतिक गैस का विस्फोट दबाव 0.8-1.0 एमपीए है।

सभी ज्वलनशील गैसें मानव शरीर में जहर पैदा कर सकती हैं। मुख्य जहरीले पदार्थ हैं: कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ), हाइड्रोजन सल्फाइड (एच 2 एस), अमोनिया (एनएच 3)।

प्राकृतिक गैस गंधहीन होती है। रिसाव को निर्धारित करने के लिए, गैस की गंध आती है (यानी, इसे एक विशिष्ट गंध दें)। एथिल मर्कैप्टन का उपयोग करके गंधीकरण किया जाता है। गंधक गैस वितरण स्टेशनों (जीडीएस) पर किया जाता है। जब 1% प्राकृतिक गैस हवा में मिल जाती है तो उसकी महक महसूस होने लगती है। अभ्यास से पता चलता है कि सामान्य दरशहर के नेटवर्क को आपूर्ति की जाने वाली प्राकृतिक गैस को सुगंधित करने के लिए एथिल मर्कैप्टन 16 ग्राम प्रति 1,000 m3 गैस होना चाहिए।

ठोस और तरल ईंधन की तुलना में, प्राकृतिक गैस कई मायनों में बेहतर है:

सापेक्ष सस्तापन, जिसे अधिक द्वारा समझाया गया है एक आसान तरीका सेखनन और परिवहन;

राख की कमी और वातावरण में ठोस कणों को हटाना;

उच्च कैलोरी मान;

दहन के लिए ईंधन की तैयारी की आवश्यकता नहीं है;

सेवा कर्मियों के काम को सुगम बनाता है और उनके काम की स्वच्छता और स्वास्थ्यकर स्थितियों में सुधार करता है;

कार्य प्रक्रियाओं को स्वचालित करने की शर्तों को सुविधाजनक बनाया गया है।

गैस पाइपलाइन कनेक्शन और वाल्व कनेक्शन में लीक के माध्यम से संभावित रिसाव के कारण, प्राकृतिक गैस के उपयोग के लिए विशेष देखभाल और ध्यान देने की आवश्यकता होती है। कमरे में 20% से अधिक गैस के प्रवेश से श्वासावरोध हो सकता है, और यदि यह 5 से 15% तक बंद मात्रा में मौजूद है, तो यह गैस-वायु मिश्रण के विस्फोट का कारण बन सकता है। अधूरा दहन विषाक्त कार्बन मोनोऑक्साइड, सीओ पैदा करता है, जो कम सांद्रता पर भी, ऑपरेटिंग कर्मियों के जहर की ओर जाता है।

उनकी उत्पत्ति के अनुसार, प्राकृतिक गैसों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: शुष्क और चिकना।

सूखागैसों को खनिज मूल की गैसों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है और वे वर्तमान या पिछले ज्वालामुखी गतिविधि से जुड़े क्षेत्रों में पाई जाती हैं। सूखी गैसों में गिट्टी घटकों (नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड) की एक नगण्य सामग्री के साथ लगभग विशेष रूप से एक मीथेन होता है और इसका कैलोरी मान Qн = 7000 9000 kcal / nm3 होता है।

मोटेगैसें तेल क्षेत्रों के साथ जाती हैं और आमतौर पर ऊपरी परतों में जमा हो जाती हैं। वसा गैसें मूल रूप से तेल के समान होती हैं और इनमें कई आसानी से संघनित हाइड्रोकार्बन होते हैं। तरल गैसों का ऊष्मीय मान Qн = 8000-15000 kcal / nm3

गैसीय ईंधन के फायदों में परिवहन और दहन में आसानी, राख नमी की कमी, बॉयलर उपकरण की महत्वपूर्ण सादगी शामिल है।

साथ ही साथ प्राकृतिक गैसेंकृत्रिम दहनशील गैसों का भी उपयोग किया जाता है, ठोस ईंधन के प्रसंस्करण के दौरान या औद्योगिक संयंत्रों के संचालन के परिणामस्वरूप अपशिष्ट गैसों के रूप में प्राप्त किया जाता है। कृत्रिम गैसों में ईंधन, गिट्टी गैसों और जल वाष्प के अधूरे दहन की दहनशील गैसें होती हैं और इन्हें क्रमशः 4500 kcal / m3 और 1300 kcam3 के औसत कैलोरी मान वाले अमीर और गरीब में विभाजित किया जाता है। गैसों की संरचना: हाइड्रोजन, मीथेन, अन्य हाइड्रोकार्बन यौगिक CmHn, हाइड्रोजन सल्फाइड H 2 S, अतुलनीय गैसें, कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और जल वाष्प की एक छोटी मात्रा। गिट्टी नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड है।

इस प्रकार, शुष्क गैसीय ईंधन की संरचना को निम्नलिखित तत्वों के मिश्रण के रूप में दर्शाया जा सकता है:

सीओ + एच 2 + ∑सीएमएचएन + एच 2 एस + सीओ 2 + ओ 2 + एन 2 = 100%।

गीले गैसीय ईंधन की संरचना निम्नानुसार व्यक्त की जाती है:

सीओ + एच 2 + ∑सीएमएचएन + एच 2 एस + सीओ 2 + ओ 2 + एन 2 + एच 2 ओ = 100%।

ज्वलन की ऊष्मा सूखा सामान्य परिस्थितियों में गैसीय ईंधन kJ / m3 (kcal / m3) प्रति 1 m3 गैस निम्नानुसार निर्धारित की जाती है:

क्यूएन = 0.01,

जहां क्यूई संबंधित गैस के दहन की गर्मी है।

गैसीय ईंधन का ऊष्मीय मान तालिका 3 में दिखाया गया है।

ब्लास्ट फर्नेस गैसब्लास्ट फर्नेस में पिग आयरन को गलाने के दौरान बनता है। इसकी उपज और रासायनिक संरचना चार्ज और ईंधन के गुणों, भट्ठी के संचालन के तरीके, प्रक्रिया को तेज करने के तरीकों और अन्य कारकों पर निर्भर करती है। पिग आयरन के प्रति टन गैस उत्पादन 1500-2500 मी 3 प्रति टन है। ब्लास्ट फर्नेस गैस में गैर-दहनशील घटकों (एन 2 और सीओ 2) का हिस्सा लगभग 70% है, जो इसके कम तापीय प्रदर्शन को निर्धारित करता है (गैस का न्यूनतम कैलोरी मान 3-5 एमजे / एम 3 है)।

ब्लास्ट-फर्नेस गैस को जलाते समय, दहन उत्पादों का अधिकतम तापमान (सीओ 2 और एच 2 ओ के पृथक्करण के लिए गर्मी के नुकसान और गर्मी की खपत को छोड़कर) 400-1500 0 सी होता है। यदि दहन से पहले गैस और हवा को गर्म किया जाता है, तो दहन उत्पादों का तापमान काफी बढ़ाया जा सकता है।

लौह मिश्र धातु गैसअयस्क-कटौती भट्टियों में लौह मिश्र धातुओं के गलाने के दौरान बनता है। बंद भट्टियों से निकलने वाली गैस का उपयोग ईंधन आरईआर (द्वितीयक ऊर्जा संसाधन) के रूप में किया जा सकता है। खुले ओवन में के कारण नि: शुल्क प्रवेशवायु गैस ऊपर से जलती है। फेरोलॉयल गैस की उपज और संरचना स्मेल्टेड के ग्रेड पर निर्भर करती है

मिश्र धातु, आवेश की संरचना, भट्टी का संचालन मोड, इसकी शक्ति, आदि। गैस संरचना: 50-90% सीओ, 2-8% एच 2, 0.3-1% सीएच 4, ओ 2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

कनवर्टर गैसऑक्सीजन कन्वर्टर्स में स्टील गलाने के दौरान बनता है। गैस में मुख्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड होता है, इसकी उपज और संरचना गलाने के दौरान महत्वपूर्ण रूप से बदल जाती है। सफाई के बाद, गैस संरचना लगभग इस प्रकार है: 70-80% सीओ; 15-20% सीओ 2; 0.5-0.8% हे 2; 3-12% एन 2. गैस के दहन की गर्मी 8.4-9.2 एमजे / एम 3 है। अधिकतम दहन तापमान 2000 0 तक पहुंच जाता है।

कोक ओवन गैसकोल चार्ज के कोकिंग के दौरान बनता है। लौह धातु विज्ञान में, इसका उपयोग रासायनिक उत्पादों के निष्कर्षण के बाद किया जाता है। कोक ओवन गैस की संरचना कोल चार्ज के गुणों और कोकिंग स्थितियों पर निर्भर करती है। गैस में घटकों के आयतन अंश निम्नलिखित सीमा के भीतर हैं,%: 52-62H 2; 0.3-0.6 हे 2; 23.5-26.5 सीएच 4; 5.5-7.7 सीओ; 1.8-2.6 सीओ 2। दहन की गर्मी 17-17.6 MJ / m ^ 3 है, दहन उत्पादों का अधिकतम तापमान 2070 0 है।

कार्बनिक मूल के पदार्थों में ईंधन शामिल होता है, जिसे जलाने पर एक निश्चित मात्रा में तापीय ऊर्जा निकलती है। गर्मी उत्पादन को उच्च दक्षता और दुष्प्रभावों की अनुपस्थिति की विशेषता होनी चाहिए, विशेष रूप से, मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए हानिकारक पदार्थ।

फायरबॉक्स में लोड करने की सुविधा के लिए, लकड़ी की सामग्री को 30 सेमी तक अलग-अलग तत्वों में काटा जाता है। उनके उपयोग की दक्षता बढ़ाने के लिए, लकड़ी को जितना संभव हो उतना सूखा होना चाहिए, और दहन प्रक्रिया अपेक्षाकृत धीमी होनी चाहिए। कई मायनों में, ओक और सन्टी, हेज़ेल और राख, नागफनी जैसे दृढ़ लकड़ी से जलाऊ लकड़ी परिसर को गर्म करने के लिए उपयुक्त हैं। उच्च राल सामग्री, जलने की दर में वृद्धि और कम कैलोरी मान के कारण, इस संबंध में कॉनिफ़र काफी हीन हैं।

यह समझा जाना चाहिए कि लकड़ी का घनत्व ऊष्मीय मान के मान को प्रभावित करता है।

यह तलछटी चट्टान से निकाली गई एक प्राकृतिक पौधा सामग्री है।

इस प्रकार के ठोस ईंधन में कार्बन और अन्य रासायनिक तत्व होते हैं। सामग्री का उसकी उम्र के आधार पर प्रकारों में विभाजन होता है। भूरा कोयला सबसे छोटा माना जाता है, उसके बाद कठोर कोयला होता है, और एन्थ्रेसाइट अन्य सभी प्रकारों से पुराना होता है। एक ज्वलनशील पदार्थ की आयु भी उसकी नमी की मात्रा से निर्धारित होती है, जो युवा सामग्री में अधिक मौजूद होती है।

कोयले को जलाने की प्रक्रिया में, पर्यावरण प्रदूषण होता है, और बॉयलर की जाली पर स्लैग बनता है, जो कुछ हद तक सामान्य दहन में बाधा उत्पन्न करता है। सामग्री में सल्फर की उपस्थिति भी वातावरण के लिए एक प्रतिकूल कारक है, क्योंकि यह तत्व हवा में सल्फ्यूरिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है।

हालांकि, उपभोक्ताओं को अपने स्वास्थ्य के बारे में चिंतित नहीं होना चाहिए। इस सामग्री के निर्माता निजी ग्राहकों का ख्याल रखते हुए इसमें सल्फर की मात्रा को कम करने का प्रयास करते हैं। कोयले के दहन की गर्मी एक ही प्रकार के भीतर भी भिन्न हो सकती है। अंतर उप-प्रजातियों की विशेषताओं और उसमें खनिजों की सामग्री के साथ-साथ निष्कर्षण के भूगोल पर निर्भर करता है। न केवल शुद्ध कोयले को ठोस ईंधन के रूप में पाया जाता है, बल्कि कम समृद्ध कोयला स्लैग को ब्रिकेट में दबाया जाता है।

छर्रों (ईंधन छर्रों) लकड़ी और पौधों के कचरे से औद्योगिक रूप से उत्पादित एक ठोस ईंधन है: छीलन, छाल, कार्डबोर्ड, पुआल।

धूल की अवस्था में कुचले गए कच्चे माल को सुखाकर दानेदार में डाला जाता है, जहाँ से यह एक निश्चित आकार के दानों के रूप में निकलता है। द्रव्यमान में चिपचिपाहट जोड़ने के लिए एक पौधे बहुलक, लिग्निन का उपयोग किया जाता है। उत्पादन प्रक्रिया की जटिलता और उच्च मांग छर्रों की लागत बनाती है। सामग्री का उपयोग विशेष रूप से सुसज्जित बॉयलरों में किया जाता है।

ईंधन के प्रकार निर्धारित किए जाते हैं कि वे किस सामग्री से संसाधित होते हैं:

• किसी भी प्रजाति के पेड़ों की गोल लकड़ी;
• स्ट्रॉ;
• पीट;
• सूरजमुखी की भूसी।

ईंधन छर्रों के फायदों में, यह निम्नलिखित गुणों पर ध्यान देने योग्य है:

• पर्यावरण मित्रता;
• विकृति और कवक के प्रतिरोध में असमर्थता;
• बाहर भी आसान भंडारण;
• एकरूपता और जलने की अवधि;
• अपेक्षाकृत कम लागत;
• विभिन्न हीटिंग उपकरणों के लिए उपयोग करने की संभावना;
• विशेष रूप से सुसज्जित बॉयलर में स्वचालित लोडिंग के लिए उपयुक्त गोली आकार।

ब्रिकेट्स

ब्रिकेट ठोस ईंधन हैं, जो कई मामलों में छर्रों के समान हैं। उनके निर्माण के लिए समान सामग्री का उपयोग किया जाता है: लकड़ी के चिप्स, छीलन, पीट, भूसी और पुआल। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, कच्चे माल को कुचल दिया जाता है और ब्रिकेट में संकुचित कर दिया जाता है। इस सामग्री को पर्यावरण के अनुकूल ईंधन के रूप में भी वर्गीकृत किया गया है। इसे बाहर भी स्टोर करना सुविधाजनक है। इस ईंधन का चिकना, एकसमान और धीमा दहन फायरप्लेस और स्टोव और हीटिंग बॉयलर दोनों में देखा जा सकता है।

ऊपर चर्चा की गई पर्यावरण के अनुकूल ठोस ईंधन के प्रकार गर्मी उत्पादन के लिए एक अच्छा विकल्प हैं। थर्मल ऊर्जा के जीवाश्म स्रोतों की तुलना में, जो दहन के दौरान पर्यावरण पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं और इसके अलावा, नवीकरणीय नहीं होते हैं, वैकल्पिक ईंधन के स्पष्ट फायदे और अपेक्षाकृत कम लागत होती है, जो कुछ श्रेणियों के उपभोक्ताओं के लिए महत्वपूर्ण है।

वहीं, ऐसे ईंधनों में आग लगने का खतरा काफी ज्यादा होता है। इसलिए, दीवारों के लिए उनके भंडारण और आग प्रतिरोधी सामग्री के उपयोग के संबंध में कुछ सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है।

तरल और गैसीय ईंधन

तरल और गैसीय दहनशील पदार्थों के लिए, स्थिति इस प्रकार है।