ГОСТ 33108—2014
Массовая доля общей влаги анализируемого топлива из бытовых отходов ( И/f )составляла 40.0 %; массо
вая доля аналитической влаги (Wa) — 3.0 %. Высшую теплоту сгорания сухой пробы при постоянном объеме (на
сухое состояние) рассчитывают следующим образом:
0
£у
= 19721—1^1— = 20330 Дж/r или 20.33 МДж/кг.
100—3,0
В пересчете на исходное топливо из бытовых отходов (на рабочее состояние) высшая теплота сгорания при
постоянном объеме составляет
Qs.y =20330 (1-0.01-40.0) = 12198 Дж/r или 12.20 МДж/кг.
Е.2 Расчет высшей теплоты сгорания при постоянном давлении
Если твердое топливо из бытовых отходов сжигают в атмосфере кислорода при постоянном давлении, а не
при постоянном объеме, как в калориметрической бомбе, объем газовой фазы изменяется. Водород топлива, ре
агируя с газообразным кислородом, образует жидкую воду, что приводит к уменьшению объема системы.
Углерод топлива реагирует с газообразным кислородом, образуя равный объем газообразного диоксида
углерода, и. сле довательно. изменения объема системы не происходит. За счет кислорода иазота топлива
происходит увеличение объема газообразной фазы. Изменение объема газовой фазы
лпд
(моль/r пробы),
происходящее при сгорании топлива из бытовых отходов, можно рассчитать по формуле
0.5НОNI
А^ “ ’ [ Z016 * 31.999 + 28.013 }
где Н, О и N — массовые доли (%) общего водорода, кислорода и азота в твердом топливе из бытовых отходов
соответственно, рассчитанные на то состояние топлива, для которого проводят пересчет высшей
теплотысгорания при постоянном объеме на высшую теплоту сгорания при постоянном давлении.
Разницу между высшей теплотой сгорания при постоянном объеме и при постоянном давлении можно оце
нить работой (энергией), которую производит средадля сохранения постоянства давления. Для того, чтобы опре
делить эту работу, значение Длдследует умножить на ЯГ. заменяя изменение объема (моль/r пробы) на изменение
энергии (Дж/г пробы). Здесь Я — универсальная газовая постоянная, равная работе расширения 1 моля газа с со
хранением постоянного давления при нагревании на 1К (Я = 8.315 Дж/мольК); Г— стандартная температура при
определении теплоты сгорания углей, равная 298.15 К или 25 "С.
Соотношение между величинами высшей теплоты сгорания при постоянном давлении и при постоянном
объеме для сухого состояния топлива выражается уравнением:
Os.
р
=Q*.
v
+ [6.15 -Н* - 0.8 -(Оа - №)].
где Н*.
&
и Nd— см. 122.
Минеральное вещество топлива не дает вклада в величины Н. О и N. Тем не менее, подстановка в формулу
Hd. СУ1и № приводит к незначительной погрешности. Коэффициент при Naравен 0.9. но может быть взят таким же,
как идля кислорода, так как этот член выражения, как таковой, является малой величиной.
Е.З Расчет низшей теплоты сгорания
Е.3.1 Низшая теплота сгорания при постоянном объеме
Теплота испарения воды при постоянном объеме и температуре 25 ’С составляет 41.53 кДж/моль. Это соот
ветствует значению 206.0 Дж/г пробы в расчете на 1% водорода в пробе топлива или 23.05 Дж/r пробы в расчете на
1% воды в пробе топлива.
Низшую теплоту сгорания сухой пробы топлива при постоянном объеме
Ofу
получают расчетным путем из
соответствующей высшей теплоты сгорания, например:
Q?„ =QS% - 206.0 На.
где W3— массовая доля водорода сухого топлива. % (см. 12.2).
Низшую теплоту сгорания рабочего топлива с массовой долей общей влаги W/ при постоянном объеме рас
считывают по формуле
0[у =(Qd
v
206.0 -На)•(1- 0.01 -
Wl
)- 23.05 •И?.
Е.3.2 Низшая теплота сгорания при постоянном давлении
Теплота испарения воды при постоянном давлении и температуре 25 "С составляет 44.01 кДж/моль. Это со
ответствует значению 218.3 Дж/r пробы в расчете на 1%водорода в пробе топлива или 24.43 Дж/r пробы в расчете на
1% воды в пробе топлива.
36