(2500 kJ/kgH2O);
dove kgH2O e (H2O) sono rispettivamente la massa in kg e la percentuale in massa
di acqua contenuta nel combustibile.
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pci dei combustibili
- 1. Energetica G 243 Termotecnica POTERE CALORIFICO DEI COMBUSTIBILI Generalit`a. I combustibili si possono de鍖nire come sostanze capaci di pro- durre energia termica a seguito di una reazione chimica detta comunemente com- bustione. I combustibili tradizionali sono costituiti principalmente da carbonio (C) e idrogeno (H). Classi鍖cazione. I combustibili si classi鍖cano in solidi, liquidi e gassosi. I combustibili solidi vanno frantumati in modo da facilitarne sia il trasporto sia la successiva utilizzazione nellimpianto di combustione. I combustibili liquidi presen- tano, rispetto agli altri tipi di combustibili, importanti vantaggi dal punto di vista del trasporto; essi, inoltre, non pongono particolari problemi di miscelazione con lossidante. I combustibili gassosi presentano le migliori caratteristiche di miscibi- lit`a con laria comburente, ma per contro possono presentare problemi di trasporto critici sia nel trasferimento dal luogo di estrazione o di produzione sia nella distri- buzione allutilizzatore. Viene poi comunemente fatta unulteriore distinzione dei vari tipi di combustibili e cio`e in combustibili naturali e derivati, in relazione alle condizioni in cui vengono impiegati: naturali, se si adoperano cos`脹 come si trovano in natura; derivati se ricavati da processi di trasformazione di sostanze che di per s卒e non sarebbero in grado di bruciare, (per esempio il biogas risultato della decom- posizione dei ri鍖uti solidi urbani), oppure ottenuti con trasformazioni rilevanti dai combustibili naturali in modo da renderli adatti allutilizzazione, (per esempio la sintesi da metano e ossigeno per limpiego nei trasporti su strada). Potere calori鍖co. La quantit`a di calore prodotta dallunit`a di massa di un determinato combustibile, quando questo brucia completamente, rappresenta il potere calori鍖co di quel combustibile. Si distingue tra: Potere calori鍖co superio- re (Hs): quantit`a di calore che si rende disponibile per e鍖etto della combustione completa, a pressione costante della massa unitaria del combustibile, quando i pro- dotti della combustione siano riportati alla temperatura iniziale del combustibile e del comburente. La quantit`a complessiva di calore della combustione `e minore se, nel riportare i prodotti di combustione alla temperatura iniziale di combusti- bile e comburente, il vapore dacqua (contenuto nei gas di combustione) non viene condensato e non rilascia il proprio calore di condensazione. Si de鍖nisce pertanto: Potere calori鍖co inferiore (Hi): potere calori鍖co superiore diminuito del calore di condensazione del vapore dacqua formatosi durante la combustione. Il vapor dacqua non viene condensato nei processi di combustione in caldaia e quindi `e al potere inferiore che si fa normalmente riferimento nella termotecnica. Una valutazione approssimata del potere calori鍖co di un combustibile pu`o es- sere fatta conoscendo la composizione chimica elementare dello stesso, con lipotesi che il potere calori鍖co globale sia pari alla somma dei poteri calori鍖ci dei singoli elementi costituenti. In particolare, il potere calori鍖co superiore `e pari a: Hs = (C) (kgC/kgcomb) (34,03 MJ/kgC) + (H2)(kgH2 /kgcomb)(144,42 MJ/kgH2 ); do- ve kgcomb, kgC, kgH2 sono le masse in kg di combustibile e rispettivamente di carbonio e idrogeno contenuti, mentre (C) e (H2) sono le percentuali in massa di carbonio e idrogeno. Il potere calori鍖co inferiore si determina tenendo conto che nel processo di combustione si produce vapor dacqua sia per lossidazione di idrogeno che per levaporazione dellacqua contenuta nel combustibile, e ogni kg di vapor dacqua che si produce assorbe circa 2500 kJ, che si disperdono sotto forma di vapore. Perci`o: Hi = Hs [9 (H2) + (H2O)](kgH2O/kgcomb)(2500 kJ/kgH2O); dove kgH2O e (H2O) sono rispettivamente la massa in kg e la percentuale in massa di acqua contenuta nel combustibile. Luca Galbiati