ГОСТ 147-2013 (ISO 1928-2009) Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания (с Поправками, с Изменением N 1)

     12 Расчет низшей теплоты сгорания

Низшая теплота сгорания отличается от высшей по существу только тем, что вода, образующаяся при сгорании топлива, не конденсируется, а остается в виде пара и удаляется с дымовыми газами. Значение низшей теплоты сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.

Масса водяного пара (кг), получаемого при горении 1 кг топлива, находящегося в аналитическом состоянии, составляет , где - массовая доля влаги, а - массовая доля водорода в топливе. Теплота конденсации пара (теплота парообразования) равна 2442 кДж/кг. Отсюда формула для расчета низшей теплоты сгорания аналитической пробы топлива в единицах кДж/кг:

,                                    (19)

где 24,42 - теплота парообразования при 25°С в расчете на 1% выделившейся воды, кДж/кг;

8,94 - коэффициент пересчета массовой доли водорода на воду;

- массовая доля влаги аналитической пробы, %;

- массовая доля водорода в аналитической пробе, %.

Соотношение между высшей и низшей теплотой сгорания, выраженное для аналитического состояния топлива формулой (19), справедливо для любого другого состояния топлива:

- для сухого топлива

,                                               (20)

     
где - массовая доля водорода в сухом топливе, %;

- для сухого беззольного топлива

,                                           (21)

     
где - массовая доля водорода в сухом беззольном топливе, %;

- для рабочего топлива

,                                          (22)

     
где - общая влага рабочего топлива, %;

- массовая доля водорода в рабочем топливе, %.

Пересчет низшей теплоты сгорания с одного состояния топлива на другое производят по формулам, отличным от формул пересчета других показателей качества, в том числе и высшей теплоты сгорания. Низшую теплоту сгорания пересчитывают на различные состояния топлива в соответствии с (таблицей 3) ГОСТ 27313-2015.

В настоящем разделе стандарта термин "низшая теплота сгорания" применен без уточнения: при постоянном объеме (см. 3.3) или постоянном давлении (см. 3.4).

В приложении Б приведены формулы для расчета высшей теплоты сгорания при постоянном давлении и низшей теплоты сгорания при постоянном объеме и постоянном давлении. Величиной, наилучшим образом характеризующей количество теплоты, получаемое при сжигании топлива в реальных условиях, является низшая теплота сгорания рабочего топлива при постоянном давлении (). Для расчета этой величины по формуле (Б.8) помимо общей влаги и содержания водорода необходимо знать содержание азота и кислорода в топливе. Экспериментально было установлено, что низшая теплота сгорания, рассчитанная по формуле (22), близка к величине, рассчитанной по формуле (Б.8). Разность этих величин не превышает 50 кДж/кг. Такое незначительное расхождение при усложнении расчета по формуле (Б.8) позволяет рекомендовать использовать эту формулу только при необходимости получить особо точный результат, а в остальных случаях рассчитывать величину по формуле (22), приравнивая эту величину к для характеристики реальной энергетической ценности топлив.

(Измененная редакция, Изм. N 1).