Danes ga uporabljajo številni domovi in industrije zemeljski plin. Ta vir energije hitro raste po vsem svetu in pričakuje se, da se bo v naslednjih desetletjih še naprej širil. Za učinkovito uporabo zemeljski plin, je bistveno razumeti temeljni parameter na področju kemije: kalorična vrednost. Ta vrednost je ključnega pomena za določanje kakovosti plina in njegove sposobnosti za ustvarjanje energije, kar posledično omogoča optimizacijo energetskih in ekonomskih stroškov.
V tem članku bomo podrobno odkrili, kaj je kurilna vrednost, kako se meri in kako vpliva na domačo in industrijsko uporabo plina.
Kaj je kalorična vrednost?
El kalorična vrednost plina je opredeljena kot količina energije, ki se sprosti, ko pride do popolne oksidacije plina, na enoto mase ali prostornine. Ta vrednost je bistvenega pomena za določitev učinkovitosti katerega koli goriva in njeno poznavanje vam omogoča optimizacijo njegove uporabe. Na primer, višja kot je kurilna vrednost, manjša je količina plina, ki je potrebna za proizvodnjo enake količine energije, kar zmanjša porabo in stroške.
Kalorična vrednost je izražena v različnih enotah glede na to, ali se meri s prostornino ali maso. Za mase se uporabljajo kilodžuli na kilogram (kJ/kg) ali kilokalorije na kilogram (kcal/kg). Za prostornine se uporabljajo kilodžuli na kubični meter (kJ/m).3) ali kilokalorij na kubični meter (kcal/m3).
Ta koncept ni ključen samo na domači ravni, ampak tudi za podjetja in industrije, ki optimizirajo svoje stroške energije z uporabo zemeljskega plina ali drugih goriv z visoko kalorično vrednostjo. Nato bomo podrobno opisali pomemben vidik: razlike med zgornjo in spodnjo kalorično vrednostjo.
Razlika med zgornjo in spodnjo kurilno vrednostjo
Kurilno vrednost plina delimo na dve vrsti: zgornja kurilna vrednost (PCS) in nižja kurilna vrednost (PCI). Glavna razlika med obema je v obdelavi energije, ki izhaja iz kondenzacije vodne pare med zgorevanjem.
V primeru večja kurilna vrednost, se upošteva energija, ki se sprosti pri kondenzaciji vodne pare, ki nastane pri zgorevanju. Z drugimi besedami, vsa uporabna toplota plina se šteje v idealnih pogojih, to je, ko so produkti zgorevanja pri temperaturah, ki so dovolj nizke, da lahko vodna para kondenzira.
S svojimi deli nižja kurilna vrednost Ne vključuje energije, ki se sprosti pri kondenzaciji vodne pare. To se zgodi, ker zgorevalni plini ne dosežejo dovolj nizke temperature, da bi para kondenzirala, kar pomeni, da se del energije ne porabi. V praktični uporabi v industriji je pogostejše sklicevanje na PCI, ker bolj realistično odraža količino koristne energije, ki jo je mogoče pridobiti. Pomemben je za številne industrije, saj zagotavlja bolj praktično merjenje toplote, ki je na voljo med industrijskimi procesi, kjer para ne bo učinkovito kondenzirana.
Uporaba kurilne vrednosti v industriji
V industriji je poznavanje kurilne vrednosti plina ključnega pomena za optimizacijo procesov in zmanjšanje stroškov. Industrije, ki ga uporabljajo, pogosto sodelujejo z nižja kurilna vrednost, ker zgorevalni plini običajno niso dovolj ohlajeni, da bi pridobili latentno toploto vodne pare, ki je prisotna v produktih zgorevanja.
Zaradi velikega pomena kurilne vrednosti pri izračunu količine koristne energije, ki je na voljo v gorivu, sektorji, kot so metalurgija, proizvodnja stekla, cementne družbe, rafinerije nafte in podjetja za proizvodnjo energije, izčrpno spremljajo to vrednost, da zagotovijo učinkovito delovanje. Plin z višjo kalorično vrednostjo pomeni manjšo porabo goriva, kar pomeni manj emisij onesnaževal in nižje stroške. Poleg tega stabilnost kurilne vrednosti plina zagotavlja, da so industrijski procesi predvidljivi in dosledni.
Metode za merjenje kurilne vrednosti
Obstajajo različne tehnike za merjenje kurilne vrednosti plina, med najpogostejše pa spadajo linijske in šaržne metode. On metoda bombnega kalorimetra Je eden najstarejših in najbolj natančnih. Sestoji iz postavitve vzorca plina v hermetično zaprto posodo; Po vklopu plina se zvišanje temperature meri s termometrom. Ta metoda je zelo natančna, vendar med procesom porabi ves plin, zato je njena uporaba v industriji omejena.
V industrijskih okoljih so prednostni neprekinjeni merilni sistemi, kot npr spletni plinski kromatografi. Ta metoda loči komponente plina, medtem ko beleži čas, potreben za eluiranje iz kromatografske kolone, kar omogoča merjenje količine prisotnih ogljikovodikov in izračun skupne kurilne vrednosti plina. Ta vrsta meritev je učinkovitejša in omogoča stalno spremljanje kakovosti plina, ki se uporablja v industrijskih operacijah.
Kalorična vrednost je ključno orodje za povečanje energetske učinkovitosti in zagotavljanje čim bolj donosnega procesa izgorevanja, tako pri industrijski uporabi kot pri proizvodnji energije.
S poznavanjem kurilne vrednosti je mogoče sprejemati boljše odločitve pri uporabi in distribuciji plina in drugih goriv ter tako doseči znatne prihranke pri obratovalnih stroških in boljšo rabo energije.