鍋爐油的熱值較高,主要與其化學(xué)成分、組成結(jié)構(gòu)以及煉制工藝密切相關(guān),具體原因如下:
一、核心成分以高碳?xì)浠衔餅橹?/span>
鍋爐油的主要成分是烴類化合物(包括烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等),這類物質(zhì)由碳(C)和氫(H)元素構(gòu)成,而碳和氫是燃料中熱值貢獻(xiàn)較高的元素:
碳的燃燒熱值約為 32.8kJ/g,氫的燃燒熱值高達(dá) 142.3kJ/g,遠(yuǎn)高于其他元素(如氧的燃燒熱值為 0,硫僅約 9.3kJ/g)。
鍋爐油(如重油、渣油)多為石油煉制后的殘?jiān)蛑刭|(zhì)餾分,其中碳?xì)浠衔锏奶兼滈L(zhǎng)、分子量較大(含碳量約 85%-90%,含氫量約 10%-14%),單位質(zhì)量?jī)?nèi)可燃燒的碳、氫原子數(shù)量多,燃燒時(shí)能釋放更多能量。
二、含氧量低,燃燒更充分
鍋爐油的煉制過程中,幾乎不刻意引入氧元素,因此含氧量較低(通常低于 1%)。
燃料中的氧會(huì) “稀釋” 可燃燒成分,例如酒精(含氧量約 34.8%)的熱值(約 29.7kJ/g)遠(yuǎn)低于鍋爐油(重油熱值約 41-42kJ/g)。
鍋爐油中低氧的特性,使得其碳、氫元素占比更高,燃燒時(shí)無需消耗額外能量分解氧元素結(jié)合的化學(xué)鍵,釋放的熱量更集中。
三、高能量密度的重質(zhì)組分占比高
鍋爐油多為石油加工中的 “重質(zhì)餾分”(如重油、渣油),這類組分的特點(diǎn)是:
碳鏈長(zhǎng)、分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜(如含有較多環(huán)烷烴、芳香烴),單位體積或質(zhì)量?jī)?nèi)儲(chǔ)存的化學(xué)能更高。
相比輕質(zhì)燃料(如汽油、柴油),重質(zhì)鍋爐油的揮發(fā)分少、密度大(通常 0.9-1.0g/cm3),相同質(zhì)量下包含的能量更多(例如柴油熱值約 42.5kJ/g,而重油可達(dá) 43kJ/g 以上)。
四、雜質(zhì)影響小,有效熱值占比高
雖然鍋爐油可能含有少量硫、氮、灰分等雜質(zhì),但這些雜質(zhì)占比通常較低(鍋爐油灰分一般<0.1%),且在規(guī)范燃燒條件下,雜質(zhì)消耗的能量可忽略不計(jì)。
相比固體燃料(如煤,含灰分可達(dá) 10%-30%),鍋爐油的雜質(zhì)少,有效燃燒的成分占比更高,因此實(shí)際利用的熱值更接近理論值。