Расчетный метод оценки низшей теплоты сгорания твердых топлив на основе данных технического анализа

Abstract

В работе разработан расчетный метод определения низшей теплоты сгорания древесной биомассы, торфа, бурых углей, каменных углей и антрацита на основе данных технического анализа, включающих определение содержания общей влаги, зольности и выхода летучих веществ. Расчетный метод включает определение атомных отношений водорода к углероду и кислорода к углероду с последующим определением элементного состава горючей массы, рабочей массы твердого топлива. Предложено три варианта расчета отношений водорода к углероду и кислорода к углероду. В зависимости от варианта расчета отношений водорода к углероду и кислорода к углероду среднеквадратичное отклонение низшей теплоты сгорания твердых топлив от литературных данных при содержании серы в горючей массе твердых топлив не более 2 % мас. составило 3.0÷3.4 %. При содержании серы в горючей массе твердых топлив 2.1÷8.4 % мас. среднеквадратичное отклонение низшей теплоты сгорания твердых топлив от литературных данных составило 4.7÷5.6 %. Такой подход с использованием данных технического анализа для определения низшей теплоты сгорания твердых топлив может быть полезен в случае отсутствия данных по элементному составу и низшей теплоты сгорания твердого топлива, а также для контроля характеристик твердого топлива в котельных по месту

In the work the calculation method to define solid fuels net calorific values of woody biomass, peat, lignite, coal and anthracite on the basis of technical analysis, including the determination of total moisture content, ash content and yield of volatile substances, was developed. The method includes determining atomic relations of hydrogen to carbon and oxygen to carbon with subsequent estimation of elemental composition of the combustible matter and raw matter of solid fuels. Three variants for calculating relations of hydrogen to carbon and oxygen to carbon were considered. For sulfur content in solid fuels combustible matter less than 2 % wt. the standard deviation of estimated solid fuels net calorific values from literature data was 3.0÷3.4 % depending on the relations of hydrogen to carbon and oxygen to carbon calculation variant. For sulfur content in solid fuels combustible matter of 2.1÷8.4 % wt. the standard deviation of estimated solid fuels net calorific values from literature data was 4.7÷5.6 %. Such way of the using the technical analysis data to determine net calorific values of solid fuels may be useful in the absence of the elemental composition and solid fuels net calorific values, as well as to control characteristics of solid fuels in boilers