hoctp ⮞Nhiệt kỹ thuật ⮞Nhiên liệu ⮞Khái quát về nhiên liệu

Khái quát về nhiên liệu

Khái niệm "nhiên liệu"

Theo nghĩa thông thường, nhiên liệu là những chất mà khi cháy sinh ra nhiệt lượng và ánh sáng.

Như vậy nhiên liệu là một nhóm tương đối đa dạng, có thể ở dạng rắn, lỏng hay khí, có thể có nguồn gốc khác nhau, có thể được khai thác từ các mỏ hoặc tận dụng từ các phế liệu, ...

Trong các trường hợp thông dụng, cháy là một phản ứng giữa nhiên liệu và oxy trong không khí với vận tốc phản ứng lớn và cường độ phản ứng mãnh liệt. Sản phẩm của phản ứng này thường được gọi là "khói", tuy vậy trong chương này ta sẽ sử dụng thuật ngữ "sản phẩm cháy". Như vậy sự cháy nhiên liệu, trong các ứng dụng thông thường, có thể biểu diễn bằng phản ứng:

Nhiên liệu + Không khí → Sản phẩm cháy + Nhiệt lượng(1)

Thành phần của nhiên liệu

Ta có thể xem xét thành phần của nhiên liệu dưới một số góc độ khác nhau. Ở đây chúng ta xem xét thành phần nhiên liệu dưới hai mặt: cấu tạo hóa học và sử dụng.

Thành phần hóa học

Phần lớn nhiên liệu ta thường sử dụng như than, củi, xăng, khí đốt đều có nguồn gốc trực tiếp hay gián tiếp từ sinh vật, có thể là động vật hay động vật. Vì thế các nguyên tố hóa học chính trong nhiên liệu là:

• Cacbon : đây là nguyên tố cơ bản của các vật liệu hữu cơ. Cacbon thường chiếm một thành phần đáng kể trong các loại nhiên liệu, đôi khi trên 90%.
• Hydro : cũng là một nguyên tố cơ bản trong các vật liệu hữu cơ. Hàm lượng hydro có một ảnh hưởng đáng kể đến lượng nhiệt tạo ra khi cháy.
• Oxy : cũng là một nguyên tố cơ bản trong cấu tạo của sinh vật. Tuy nhiên trong các nhiên liệu được khai thác từ các quặng mỏ, hàm lượng của oxy không đáng kể.

Thành phần sử dụng (còn được gọi là thành phần công nghệ)

Về mặt sử dụng, nhiên liệu bao gồm những thành phần sau :

• Chất bốc : là thành phần dễ bay hơi của nhiên liệu (không kể nước)
• Chất cốc : là thành phần không bay hơi nhưng cháy được (có tài liệu gọi phần này là "cacbon cố định")
• Tro : là thành phần không bay hơi và không cháy được. Thành phần chính của tro là các chất khoáng.
• Nước : thường chỉ có mặt trong nhiên liệu với lượng rất ít. Hàm lượng nước chỉ tương đối cao trong các nhiên liệu có nguồn gốc sinh khối như bã mía, cùi bắp.