Удельная теплота сгорания

Удельная теплота сгорания (Q) - величина, равная отношению количества теплоты, выделяющейся при полном сгорании угля в калориметрической бомбе в среде сжатого кислорода при определенных условиях, к массе этого угля. Данную величину выражают в мегаджоулях на килограмм (МДж/кг) или в килокалориях на килограмм (ккал/кг), причем 1 МДж = 238, 8 ккал.

В калориметрической бомбе источником теплоты помимо органической массы топлива, содержащей углерод и водород, являются также сера, азот и вода. Теплота от серы и азота обусловлена образованием и растворением в воде серной и азотной кислот, от воды - испарением. При сжигании угля в обычных условиях /топка, печь и т.д./ азот и сера улетучиваются в атмосферу и кислот не образуют.

В зависимости от природы тепла при сжигании угля различают высшую и низшую удельную теплоту сгорания. Высшая удельная теплота сгорания Q_S указывает на то, что источником теплоты являются органическая масса топлива и испаряющаяся вода, низшая Q_i - только органическая масса.

Высшая удельная теплота сгорания, ккал/кг,

Q_S=81 C + 310 H – 26 (O – S),

где С, O, H, S - массовая доля соответственно углерода, кислорода, водорода и серы, %.

Для сравнения удельной теплоты сгорания углей разного качества и из различных месторождений введены понятия " условное топливо" и " калорийный эквивалент". Условным называется топливо c низшей удельной теплотой сгорания Q_i =7000 ккал/кг (29, 3 МДк/кг). Калорийный эквивалент Э_к равен отношению низшей удельной теплоты сгорания угля к низшей удальной теплоте сгорания условного топлива.

Удельная теплота сгорания гумолитов /рис.7./ с ростом степени метаморфизма увеличивается /торф— 5000-5700 ккал/кг, бурый уголь -6100-7800 ккал/кг, каменный уголь - 7300-8800 ккал/кг, антрацит -8000-8500 ккал/кг/. Тепловой эффект при сгорании сапропелитов за счет избытка водорода более высок, чем у гумолитов.