13. Классификация газообразного топлива

13. Классификация газообразного топлива

Все виды газообразного топлива по теплоте сгорания делят на три группы:

1) низкокалорийные газы (генераторный, смешанный, доменный, рудничный и др.), выделяющие до 10000 кдж/м³;

2) среднекалорийные (водяной, светильный, коксовый и др.), при их сгорании выделяется 10000–20000 кдж/м³;

3) высококалорийные – более 20000 кдж/м³, к их числу относятся различные природные газы газовых месторождений, нефтяные или попутные газы, добываемые вместе с нефтью из нефтяных скважин, сжиженные газы, а также различные крекинговые и другие газы, получаемые при переработке нефти.

Газообразное топливо может быть естественным и искусственным. к естественным относятся легкие газообразные углеводороды, улавливаемые при добыче нефти, и природные газы чисто газовых месторождений. По составу и тепловой ценности природные газы различных месторождений отличаются незначительно. Их главная составная часть (92–99%) – метан СН₄, что и обусловливает высокую взрывоопасность. Природный газ – самое дешевое топливо, что делает его чрезвычайно перспективным для использования во многих отраслях хозяйства.

Искусственные горючие газы получают при переработке твердых и жидких топлив (процессы сухой перегонки, коксования, полукоксования и др.). Это генераторный, коксовый, доменный, светильный, крекинговый.

По назначению газообразное топливо подразделяется на котельно-печное и моторное.

В качестве котельно-печного топлива используются в основном естественные (природные) газы, реже - искусственные (промышленные) газы, получаемые в результате переработки естественного топлива. Среди различных видов естественного газового топлива наибольшее значение имеют природные газы чисто газовых месторождений, транспортируемые по газопроводам.

Природные газы нефтяных месторождений используются в основном как сырье для химической и нефтехимической промышленности. Из искусственных газов наибольшее применение получили генераторный, коксовый, доменный, а также ацетилен; в небольших объемах используются светильный, нефтяной, крекинговый.

Генераторные газы получают в результате газификации (превращения твердого топлива в газообразное) низкосортных углей, торфа, полукокса и других видов твердого топлива частичным окислением содержащегося в них углерода при высокой температуре.

Доменный газ является побочным продуктом доменного производства. после очистки применяется в основном с коксовым газом в различных цехах металлургических предприятий.

В зависимости от физических свойств углеводородной части все газообразные топлива условно делят на две группы - сжатые и сжиженные газы.

К сжиженным углеводородным газам относятся такие углеводороды, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, а при относительно небольшом повышении давления (без снижения температуры) переходят в жидкое состояние. Сжиженые газы переходят в газообразное состояние при атмосферных условиях. Сжиженые газообразные топлива содержат в основном пропан и бутан. Для транспортировки и хранения эти газы обычно сжижают, а у потребителей они используются в газовой фазе.

Каждый из этих углеводородов в отдельности или в смеси хранят при обычных температурах в жидком виде в баллонах при давлении 1,6 Мпа. критическая температура для пропана +970 ⁰С, для бутана +1250 ⁰С.

Основной газообразный углеводород, используемый в сжатом виде, - метан. Его хранят в баллонах при давлении до 20 Мпа. сжиженные газы в качестве автомобильных топлив имеют ряд преимуществ перед сжатыми газами. Одним из главных преимуществ является более простая и безопасная топливная аппаратура из-за:

низкого давления;

отсутствия необходимости в создании специального топливного бака в виде морозильной камеры и т.д.

Ацетилен используется в качестве горючего газа при газовой сварке и резке стали, чугуна и цветных металлов, создавая температуру сварочного пламени 3000-3150 ⁰С. Ацетилен получают взаимодействием воды с карбидом кальция в ацетиленовых газогенераторах стационарного и передвижного типа, а карбид кальция – в электрических печах спеканием кокса с негашеной известью. Теплота сгорания ацетилена около 14400 ккал/м³.