Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
При выборе твердотопливного котла отопления необходимо определиться какое твёрдое топливо будет использовать котёл. Чтобы Вам было легко и просто сделать выбор, да и разбираться в теме, создана эта страничка. Брикеты — это твердое топливо, образованное в процессе сжатия отходов процесса деревообработки (стружка, щепки, древесная пыль) а также хозяйственные отходы (солома, шелуха), торфа. Топливные брикеты удобны для хранения, при изготовлении не используются вредные связующие вещества, потому данный вид топлива экологически чист. При горении не искрят, не выделяют чадного газа, горят равномерно и плавно, чем обеспечивают достаточно долгий процесс сгорания в камере котла. Помимо твердотопливных котлов используются в домашних каминах и для приготовления пищи(на гриле например). Существует основных 3 вида брикетов: По сути тот же принцип производства что и у брикетов. Интересный процесс производства — как делают пеллеты. В качестве связующего вещества используется лигнин(растительный полимер). Материалы те же что и у брикетов: кора, стружка, солома, картон. Сначала сырьё измельчается до состояния пыльцы, затем, после сушки, специальный гранулятор формирует из массы гранулы специальной формы. Используется в пеллетных котлах отопления. Цены на твёрдое топливо данного вида самые высокие — это обосновано сложностью производства и популярностью у покупателей. Сравнительная таблица теплоотдачи пеллет по сравнению с другими видами топлива: Преимущества пеллет: Деревянные куски, предназначенные для получения тепла путём сжигания в котлах для отопление на твердом топливе, топках предусмотренных для дров. Для удобства длина поленьев чаще всего 25-30 см. Для наиболее эффективного использования необходим максимально низкий уровень влаги. Для отопления необходимо как можно более медленное сгорание. Также помимо отопления, дрова могут использоваться например в бойлерах для твёрдого топлива. Лучше всего по этим параметрам подходят лиственные породы: дуб, ясень, лещина, боярышник, берёза.Хуже — хвойные дрова, так как способствуют отложению смолы и имеют низкую теплотворность, при этом быстро прогорают. Сравнительная таблица теплотворной способности различных видов древесины, горение твердого топлива: Важно понимать, что показатель теплотворности очень приблизителен, так как колеблется в зависимости от плотности древесины. Дрова представлены двумя видами: Осадочная порода растительного происхождения, состоит из углерода и других химических элементов. Состав угля зависит от возраста: старше всех антрацит, моложе каменный уголь, самый молодой — бурый. В зависимости от старения имеет разную влажность. Чем моложе — тем больше влаги. Уголь в процессе горения загрязняет окружающую среду, плюс спекается в шлак и оседает на колосниках в котле. Это в препятствует нормальному горению. Также вредный для среды компонент угля, который в атмосфере преобразуется в серную кислоту — сера. Однако для поставок частным клиентам поставщики стараются максимально уменьшить показатель содержания серы, чтобы обезопасить покупателей. Впрочем и сегодня есть соверенные котлы расчитанные на уголь. Теплота сгорания угля: Горение твердого топлива может сильно разниться в показателях, приведённые цифры в таблице очень приблизительны, так как касаются концентрата. По факту значения могут сильно изменятся в зависимости от географии добычи, подвида и содержания минеральных веществ. Кроме самого угля также можно встретить пресованные брикеты из низкообогащенного угольного шлака. Все данные виды топлива на сегодня, являются альтернативным видом получения энергии. Плодотворное развитие экономики любой страны связано с растущими потребностями в энергии. Стоит понимать, что ископаемые источники энергии во-первых загрязняют окружающую среду, а во-вторых не являются возобновляемыми. Потому явное преимущество на данный момент у альтернативных источников энергии. Так как цены на твёрдое топливо значительно ниже в сравнении в другими видами топлива. Однако не стоит забывать про пожароопасность данных видов топлива и предусматривать заранее котельные помещения, для которых нужно использовать специальные огнестойкие материалы для стен. Информация касательно видов топлива взята из открытых источников. Также на сайте вы можете прочитать как правильно осуществляется заготовка дров для отопительного сезона. tverdo-kotel.com При строительстве нового дома планируют и установку отопительного котла. В качестве горючего для него используют твердое топливо, газ или электричество. От его вида и качества зависит и конфигурация котла. Разберемся с вопросом о качестве и видах твердого топлива. При выборе твердотопливных отопительных котлов сначала нужно определить, какое горючее будет использоваться для его работы. Рассмотрим самые распространенные его виды. Брикеты производятся методом сжатия стружки, древесной пыли, щепок и других бытовых и производственных отходов. В состав брикетов могут входить солома, торф, различная шелуха. Они удобны для хранения. Горение твердого топлива в виде брикетов экологически безопасно. Оно не искрит, не выделяет вредных газов. Процесс горения проходит плавно, брикеты сгорают до конца. Это топливо используется не только в твердотопливных котлах, но и в домашних печах. Брикеты можно разделить на несколько видов. RUF-брикеты — это кирпичики прямоугольной формы. NESTRO имеют цилиндрическую форму. Внутри они могут иметь отверстия в форме кольца. Pini&Kay — это брикеты с 4-8 гранями. Все они обладают рядом преимуществ: Пеллеты — это топливные гранулы. Они изготовлены методом прессования, как и брикеты. Исходный материал в виде древесной стружки, соломы, отходов обработки древесины проходит процесс измельчения. В результате получают мелкую пыльцу. Из нее и прессуются гранулы. Этот вид твердого топлива изготавливается из кругляка некоторых пород деревьев, из торфа. В ход идет подсолнечная шелуха, солома. Это твердое топливо применяется в пеллетных отопительных котлах особой конструкции. Пеллеты имеют свои положительные качества: Более привычен нам такой вид твердого топлива, как дрова. Это куски древесины, которые сжигаются в котлах и топках печей для получения тепла. Длина поленьев обычно составляет 25-30 см. При использовании дрова должны быть сухими. Их можно применять в твердотопливных котлах, в бойлерах, небольших топках. Лучшие дрова получаются из дуба, ясеня, боярышника, лещины и березы. Хуже — из хвойных пород. Они быстро сгорают и откладывают смолу. Теплотворность их очень низка. Уголь — еще один классический вид твердого топлива. Это осадочная порода, имеющая растительное происхождение. В состав угля входит углерод и много других элементов таблицы Менделеева. Количество их зависит от возраста угля. Самый старший из всех пород — антрацит. Немного моложе — уголь каменный. Бурый — это самый молодой представитель угольной породы. Чем моложе порода, тем больше в ней влаги. Горит уголь в топке с образованием шлака, который спекается и оседает на колосниках. При горении он выделяет и такое вредное вещество, как сера. Можно встретить и угольные брикеты. Все перечисленные виды твердого топлива являются лишь альтернативами для получения тепловой энергии. Они загрязняют окружающую среду и требуют использования специальных твердотопливных котлов. Твердое топливо используется в качестве ракетного. Оно способно приводить в движение летательные аппараты. Двигатели для использования твердого топлива устроены довольно просто. Это стальной корпус, в который загружаются горючие компоненты и окислители. Они горят с созданием газов, которые выходят через сопло и создают тягу летательному аппарату. Воспламенение происходит в центре и продолжается у боковых стенок корпуса. Такой двигатель невозможно остановить до полного сгорания запаса топлива. В качестве ракетного топлива часто используются растворы нитроцеллюлозы в нитроглицерине, имеющие твердую форму. Во время горения происходит процесс газификации твердого топлива. На скорость сгорания влияют: Твердое топливо для ракет выпускают такие предприятия: «Алтай», «Союз», «НИИПМ» и «ЦНИИХМ». Системы отопления на твердом топливе известны на протяжении многих лет и даже веков. Уголь, торф и дрова давно уже приносят тепло человеку. А еще они способны помогать перерабатывать различные продукты, производить некоторые строительные материалы. Уголь образуется на основе растительного перегноя. Сначала появляется торф, он превращается в бурый уголь, затем в каменный уголь и в антрацит. На этот процесс уходит очень много времени, целые тысячелетия. На твердых сортах топлива работают и ракетные двигатели. Они разгоняют летательный аппарат до нужной скорости и заставляют его лететь в заданную точку. sdelaypechi.ru Использование твердого топлива для обогрева своего жилья, к сожалению, для многих хозяев все еще остается безальтернативным вариантом. Впрочем, почему «к сожалению»? По мнению некоторых хозяев ни один другой тип обогрева не сравнится, скажем, с дровяным, по способностям создать в помещениях действительно комфортную атмосферу. И даже при наличии возможности перехода на иной источник энергии, они не торопятся это сделать. Твердое топливо для печи или котла Итак, оборудование на твердом топливе было и составится широко востребованным. А значит, его владельцам, реальным и тем более – потенциальным, следует разбираться в разнообразии этого топлива. Знать достоинства и недостатки каждого из доступных к применению в своих условиях типов. Уметь хотя бы примерно прогнозировать расход. Этим вопросам и посвящена настоящая публикация. И начнем рассмотрение, безусловно, с наиболее популярного в наших краях твердого топлива – с обычных дров. Содержание статьи Примененное выше слово «обычные», наверное, не совсем корректное. Дело в том, что дрова могут очень существенно различаться своими «способностями» и удобством в использовании. И зависит это от многих факторов, в том числе – от породы древесины, от условий заготовки и хранения. Поэтому будет правильнее говорить – это наиболее привычное для российского домохозяина топливо. Разные виды дров могут весьма существенно различаться своими эксплуатационными характеристиками Но вначале – о том, чем же дрова особо привлекают хозяев печей и котлов. К достоинствам этого вида твердого топлива можно отнести следующее: Бытует вполне справедливое мнение, что ни одно другое твердое топливо не способно создать настолько уютную домашнюю атмосферу Безусловно, есть у дров и свои недостатки, с которыми, так или иначе, придется мириться: Одна из основных проблем – необходимость организации правильного хранения весьма больших по объему запасов дров, со всеми вытекающими трудностями. Как видно, недостатки весьма существенные, но они не перевешивают достоинств. И дрова по-прежнему остаются, во всяком случае – в нашей стране, в числе наиболее востребованных типов топлива. Уже говорилось, что эксплуатационные качества дров, заготовленных из разных пород дерева, имеют весьма существенные различия. Имеет смысл вкратце рассмотреть наиболее распространенные виды. Прежде всего, разница обнаруживается в заложенном энергетическом потенциале того или иного сорта древесины. Проще говоря, это то количество тепла, которое выделяется при сжигании единицы измерения количества топлива (в весовом или объемном эквиваленте). Такую величину еще называют калорийностью или же удельной теплотворностью. В таблице ниже приведена примерная удельная теплотворность дров из древесины различных пород. Здесь уместно небольшое пояснение. Эта величина может измеряться в килокалориях на килограмм, в джоулях. Но раз мы больше привыкли к выражению мощности отопительных агрегатов в киловаттах, то имеет смысл сразу привести и «калорийность» топлива именно к этим единицам измерения. Ну теперь вкратце пройдемся по породам древесины. Начнем именно с них, потому что здесь все можно объяснить максимально коротко. Дело в том, что дрова их хвойных пород древесины в качества топлива для печи или котла системы отопления лома лучше не рассматривать. Хвойные дрова – далеко не лучший вариант для системы отопления дома Если взглянуть в таблицу, то, вроде бы, у них весьма неплохой энергетический потенциал, повыше, чем у большинства лиственных пород. Но вот соседний столбец, в пересчете на кубометр, показывают, насколько они уже проигрывают за счет своей малой плотности. То есть объемы дров, необходимые для поддержания тепла в доме, значительно возрастают. Далее, любая хвойная древесина насыщена смолам и эфирными маслами. Эти вещества имеют высокую горючесть, и закладка таких дров прогорает гораздо быстрее лиственных, что тоже крайне невыгодно. Кроме того, смолистость обуславливает и большое количество дыма, с высокой концентрацией вязких продуктов. Это приводит к очень быстрому зарастанию и внутренних каналов печи, и дымоходной трубы. Таким образом, применять на нужды отопления дрова из древесины хвойных пород можно исключительно при отсутствии возможности использовать другие. Иное дело баня – здесь хвойные поленья более чем уместны, так как они способны создавать уникальную банную атмосферу, опять же – из-за высокого содержания смол и эфирных масел. Березовые дрова, без сомнения, можно отнести к числу наиболее популярных Горение берёзовых дров сопровождается выделением совершенно особенного аромата, которой, кстати, не лишен оздоровительных качеств. Не зря березовым жаром с давних времен народные целители боролись с простудными заболеваниями и с недугами органов дыхания. Древесина березы насыщена природным дегтем, который, кстати, является углеводородным соединением и повышает теплоотдачу дров при горении. И вообще, по удельной калорийности береза занимает одно из лидирующих мест среди широкодоступных пород. К недостаткам, причем весьма серьезным, относят недолговечность таких дров. Длительное хранение им не идет на пользу – уже через два-три года после заготовки дрова начинают утрачивать свои достоинства. Появляется трухлявость, резко падают показатели теплоотдачи. Это необходимо учитывать при организации запасов топлива – оно постоянно будет нуждаться в «ротации». Дубовые дрова можно отнести к «элите», и стоимость их для многих домовладельцев является неподъемной Горящие дубовые дрова источают своеобразный приятный, слегка терпкий аромат, обладающий лечебными свойствами. А по создаваемому жару у них вообще мало конкурентов. Кстати, классическая итальянская пицца готовится исключительно на дубовых дровах. Да и у нас многие домовладельцы создают запасы таких поленьев именно для приготовления блюд на мангале или в печи-барбекю. Если приобретаются дубовые дрова, то предпочтение следует отдавать тем, что заготовлены из деревьев среднего возраста. Слишком тонкие еще «не набрались энергетикой природы», а старые деревья, увы, начинают ее растрачивать. Ольховые дрова очень сложно спутать с любыми другими – их отличает необычная расцветка на срезе древесины, от желтого, охристого цвета и даже до откровенно красного. Насыщенность оттенка зависит в основном от конкретной породы ольхи, а их произрастает – больше двух десятков. Ольховые дрова – отличное решение для отопления дома. Их сложно спутать с другими благодаря необычной расцветке древесины. Очень полезное качество ольховых дров – это неприхотливость в условиях сушки. Древесина активно избавляется от влаги самостоятельно, не впитывая ее избытка извне. На протяжении трех лет после заготовки ольховые дрова обладают ароматическими свойствами. В дальнейшем это качество постепенно улетучивается, но на теплотворности дров такая потеря не отражается. И в целом они могут храниться довольно долго. При высокой теплоотдаче, такое топливо дает минимальное количество дыма. Кстати, именно ольховые дрова по этой причине служили для протопки бань «по-черному». И еще одно важное свойство – продукты сгорания ольхи являются отличным средством для очистки дымохода от скоплений сажи. Поэтому запас таких дров для периодического профилактического использования рекомендуется создать в любом случае. Осиновые дрова – эффективность их использования для отопления невысока Древесина рыхлая, для получения должной отдачи ее потребуется слишком много. Поэтому осиновые дрова если и применяются, то для очистки дымохода и для розжига других, более плотных дров – занимается огнем осина очень хорошо. Липовые дрова очень неохотно воспламеняются, но затем дают вполне приличную теплоотдачу Все вроде бы ничего, но вот долговечность таких дров явно не на высоте. Двух лет обычно уже хватает, чтобы они растеряли свои достоинства. Одним словом, их применение оправдано исключительно в тех случаях, когда вообще нет никакой альтернативы. Дрова из фруктовых деревьев – это обычно очень качественное топливо. Вопрос лишь в том, где его заготовить в заслуживающих внимания масштабах? Запас таких дров иметь, конечно, не помешает никому. Ничего, наверное, лучше не придумать для коптильни, гриля, мангала, барбекю. Завершая вопрос с дровами, отметим еще несколько рекомендаций. Про условия хранения дров здесь останавливаться не будем – это целая «наука», требующая отдельного рассмотрения. И такая статья вскорости обязательно будет опубликована на нашем портале. К этой группе можно отнести топливные брикеты и пеллеты, изготовленные из древесных отходов, а также природные ископаемые – уголь и торф. Посмотрим их вкратце по порядку. На любом деревообрабатывающем производстве остается большое количество мелких отходов – опилок, стружки, щепы, снятой коры и т.п. Когда-то их утилизация становилась даже немалой проблемой – приходилось бесполезно сжигать тонны этого вполне пригодного для применения сырья. Со временем были разработаны технологии, позволяющие изготавливать из подобных отходов заменители привычных дров. В продаже представлено несколько разновидностей таких брикетов. Очень удобны в транспортировке, складировании, загрузке в топку брикеты RUF, имеющие характерную форму аккуратных кирпичиков. Пожалуй, их можно отнести к наиболее популярным на сегодняшний день. Очень удобные и обладающие высокими эксплуатационными показателями топливные брикеты RUF. В их состав не входит нечего лишнего, кроме измельченных древесных опилок. Никаких связующих при производстве не используется. В процессе прессования активизируется природное клейкое вещество, входящее в состав целлюлозы – лигнин. Брикеты отлично «держат форму», не крошатся, а после сгорания оставляют минимальное количество отходов. Более приближены к классическим формам брикеты, которые часто называют «евродровами». Их производством занимается немало компаний, например, хорошим спросом пользуется бренд «Pini Kay». Брикетам придается приближенная к цилиндру форма, но все же с «огранкой», по типу карандаша – так их проще складировать, да и по полу они «разбегаться» не станут. Сквозной канал по центру обеспечивает повышение площади горения. Топливные брикеты из прессованных древесных отходов «Pini Kay», или, как их чаще величают – «евродрова». Такие брикеты проходят специальную поверхностную термическую обработку, что делает их отлично защищенными даже от прямого контакта с водой. К достоинствам древесных топливных брикетов можно смело отнести следующее: — Хорошая длительность равномерного горения с одинаково высокой в течение всего цикла теплоотдачей (больше чем у обычных дров). — Брикеты сгорают почти без остатка – твердые отходы не превышают 1÷3% от заложенного в топочную камеру объема топлива. Зола, кстати, является неплохим удобрение для приусадебного участка. — Очень малое дымообразование. Кроме того, дым практически не имеет запаха. В целом же, благодаря отсутствию сторонних компонентов, такое топливо можно отнести к разряду не причиняющих вреда окружающей среде. — Удобство транспортировки и хранения. Брикеты на месте своего хранения, кстати, практически не оставляют мусора. К недостаткам отнесем следующее: — Стоимость брикетов является вполне доступной, но у некоторых хозяев, привыкшим к дровам или имеющих возможность запасаться дровами чуть ли не бесплатно, на этот счет другое мнение. — Жара от брикетов меньше, чем от дров твердых пород – в бане они в качестве топлива малопригодны. — На них жалуются за неспособность создать «живую» комфортную атмосферу, характерную для именно дровяной печи. — Нужна определенная сноровка в их использовании. Для розжига часто приходится применять специальные легковоспламеняющиеся жидкости. — При несоблюдении правил хранения способны постепенно терять в прочности – рассыпаться. Готовые пеллеты после сушки запаковываются во влагонепроницаемые мешки и в таком виде поступают в продажу. В принципе, все достоинства и недостатки, присущие топливным брикетам, характерны и для пеллет. Но есть и особенность – не для каждого котла или печи они подойдут, просто из-за специфической миниатюрной формы гранул. Или придется провалить некоторую модернизацию имеющегося агрегата, или же – приобретать подходящую модель. Но зато современные пеллетные котлы оснащены загрузочным бункером и системой автоматической дозированной подачи топлива в камеру сгорания. А это значит, что вмешательство в работу отопительного оборудования становится более редким – частых загрузок не требуется. Отопительный котел с системой автоматической подачи пеллет из бункера в камеру сгорания Использование пеллет становится все более популярным. В подтверждение тому может быть то, что домашние умельцы уже освоили самостоятельное изготовление агрегатов для производства пеллет в домашних условиях. Находка для того, кто имеет свободный доступ к отходам деревообработки! Информация о классификации этого типа твердого топлива и его характеристиках заслуживает отельной статьи, и она будет включена в ближайший план работы. А пока – только о некоторых аспектах применения угля в твердотопливных печах и котлах. Прежде всего, это топливо все же не универсально. Точнее, далеко не каждый агрегат способен работать с его использованием. То есть прежде чем рассматривать вариант использования угля в качестве основного источника энергии, следует лишний раз убедиться, что в паспорте прибора такая возможность отдельно оговорена. Все дело в особенностях этого топлива – это нестабильный химический состав разных марок, затрудненный розжиг, высокая теплоотдача и весьма значительное количество непрогораемых отходов (шлака), доходящее порой до 45% от объема загрузки. В качестве топлива используются три типа угля – бурый, каменный различных подвидов, и антрацит. На иллюстрации – каменный уголь длиннопламенный ДПК крупной фракции Антрацит – самые высокие показатели теплотворности, и по этой же причине — серьёзные ограничения по применению в котлах и печах бытовых систем отопления Дело в том, что использование антрацита допускается исключительно в тех моделях котлов или печей, у которых это особо оговорено. Далеко не каждый агрегат способен справиться с высокими температурами горения антрацита – можно непродуманными действиями попросту «убить» дорогостоящее оборудование. А «вторая сторона медали» — только в таких специальных отопительных агрегатах продумана возможность максимального использования энергетического потенциала этого угля. В противном же случае его применение становится нерентабельным, а КПД печи или котла резко падает. В завершение раздела тоже приведем табличку с показателями теплотворности альтернативных дровам типов твердого топлива. Там еще указаны торфяные брикеты. Но, как видно из показателей, энергоотдача от них невелика, хуже даже чем у бурого угля. И вряд ли есть смысл их использовать для отопления дома, если имеется возможность применить любой другой вид твердого топлива. Безусловно, любой владелец твердотопливного отопительного агрегата желал бы знать, какое количество дров (брикетов, угля) ему потребуется, чтобы беспроблемно пережить зимний сезон. Это поддается расчетам, приблизительным, безусловно, но в масштабах «отопительной компании» все же в достаточной степени достоверным. Чтобы упростить читателю задачу, не станем приводить формул – просто предложим ему воспользоваться возможностями онлайн-калькулятора, в который уже заложен нужный алгоритм вычислений. А ниже калькулятора будут даны необходимые пояснения по выполнению расчета. Перейти к расчётам
А нас же интересует именно количество тепловой энергии, которое требует специфика отапливаемых помещений и всего дома в целом. Как ее определить – потеряться не станем, так как это очень подробно изложено в специальной публикации нашего портала. Как определить потребность в тепле для помещений дома или квартиры? Вниманию читателя предлагается алгоритм, учитывающий не только площадь помещений, но и массу других специфических факторов, в большей или меньшей степени влияющих на мощность обогрева. Выполнить пошагово самостоятельно такой расчет отопления любому читателю поможет специальная статья, в которой подробно описывается и обосновывается каждое действие. — Если выбраны дрова, то выбирается из выпадающего списка порода древесины, а затем указывается степень просушки дров. — В случае выбора иных типов топлива откроется поле со списком – выбираем нужный вариант. Маленький нюанс: если выбирался расчет для дров, то единицы измерения для показанного значения – кубометры. Для всех остальных видов твердого топлива результат имеется в виду в тоннах. В калькуляторе даны соответствующие подсказки. Следует правильно понимать, что точность таких вычислений все же довольно сильно страдает. Причина банальна – расчет проводится для самых неблагоприятных условий. А между тем, сильные холода обычно не столь продолжительны, бо́льшую часть зимы морозы стоят умеренные, а нередко еще и сменяются оттепелями. То есть в любом случае расход должен быть несколько ниже. Ничего страшного – запас всегда полезен, случается всякое. Ну а спустя пару лет эксплуатации хозяевам уже и вовсе никакие расчеты не потребуются – они прекрасно буду знать, какого и сколько топлива им нужно заготовить на сезон. * * * * * * * Завершим статью интересным видеосюжетам, в котором сравниваются достоинства и недостатки дров и топливных брикетов otoplenie-expert.com Категория: Промышленные материалы К твердому топливу относят: древесное, торф, горючие сланцы, ископаемые угли и искусственное твердое топливо. Древесное топливо — это дрова и отходы, получаемые при заготовке леса и обработке древесины. Назначение и качество дров зависят от породы древесины, влажности, наличия пороков. Они могут быть однородными и смешанными и подразделяются на три группы. По размерам различают дрова — швырок длиной 0,25—1 м и долготье длиной более 1 м; устанавливаются толщина и размеры круглых и колотых поленьев, их количество в партии, а также допустимое наличие гнили. Торф —самое молодое по возрасту ископаемое твердое топливо. По внешнему виду торф — рыхлая масса от бурого до черного цвета. Местами торфообразования являются главным образом зарастающие болота. Добыча торфа полностью механизирована. СССР по запасам и добыче торфа занимает первое место в мире. Основной способ добычи торфа — фрезерный, при котором получается торфяная крошка, путем соскабливания (фрезерования) поверхностного слоя залежи торфа. Кусковой торф изготовляют в виде кирпичей резным, элеваторным и другими способами. Све-жедобытый торф сушат на открытом воздухе. В зависимости от характера торфообразования различают торф верховой (моховой), низинный, переходный, а также лесной, топя-ной, лесотопяной и др. Для отопительных целей используют кусковой торф и брикеты, получаемые из торфяной крошки. Фрезерный торф сжигается на электростанциях, является сырьем для химической переработки, брикетирования, изготовления строительных материалов (тор-фоплит) и получения компостированных удобрений. Качество торфа зависит от теплоты сгорания (до 24 МДж), влажности, зольности и содержания мелочи (до 25 мм). Для кускового торфа допустимая влажность составляет не более 45%, зольность не более 23%, содержание мелочи не более 20%. Влажность крошки до 53%, а зольность до 15—20%. Горючие сланцы образовались из органического ила (сапропеля) — продуктов разложения растительных и животных организмов. На дне водоемов ил без доступа воздуха обогащался углеродом и водородом, перемешивался с минеральной основой (известняками, глиной, песком) и, уплотняясь, превращался в го-рющие сланцы. В их органической массе содержится много углерода, водорода и других летучих веществ. Они отличаются повышенными сернис-тостью (до 4,5%), влажностью (до 20%) и зольностью вследствие большого содержания минеральных веществ, поэтому горючие сланцы — топливо низкого качества. Лучшими из них являются прибалтийские. Горючие сланцы используются в качестве энергетического топлива и химического сырья для получения моторного топлива, масел, химических продуктов и сланцевого газа. Несмотря на низкую теплоту сгорания (5—11 МДж) и небольшие по сравнению с углем запасы, горючие сланцы имеют немаловажное значение ввиду того, что их главные месторождения расположены в районах, которые сравнительно бедны другими видами топлива, — в Эстонии, Ленинградской, Куйбышевской и Саратовской областях. Там же работают сланцеперерабатывающие заводы. Ископаемые угли — твердые горючие полезные ископаемы осадочного происхождения. В их состав входят органические вещества — продукты преобразования растений, микроорганизмов и минеральных примесей. Ископаемые угли залегают в земной коре в виде пластов и линзообразных залежей, имеют землистую массивную, слоистую или зернистую структуру от коричневого до черного цвета. Ископаемые угли классифицируются по месторождениям, качеству и содержанию летучих веществ, спекаемости, размеру кусков, содержанию влаги, золы, серы. Месторождения углей находятся во многих районах СССР. Наибольшее значение имеют Донецкий, Кузнецкий, Карагандинский, Печорский, Кизеловский, Канско-Ачинский, Подмосковный бассейны и месторождения Дальнего Востока. На шахтах и разрезах производят добычу угля, его освобождение от пустой породы, рассортировку по крупности кусков с отсевом мелочи. По качеству и содержанию летучих ископаемые угли подразделяют на бурые, каменные, полуантрациты и антрациты. Наиболее молодыми являются лигниты (светло-коричневая масса с явно 6ьфйжё1Гной древесной структурой). Смолистые бурые угли по своим свойствам приближаются к молодым каменным углям, отличаются большей плотностью и имеют почти черный цвет. Промежуточное положение межДу лигнитами й смолистыми бурыми углями занимают землистые бурые угли. В органической массе бурых углей содержится от 65 до 75% углерода, 5—6% водорода, до 5% серы, 17—20% кислорода и азота. Теплота сгорания их 22—31 МДж. Бурые угли содержат 20— 55% влаги и в большинстве случаев характеризуются высокой зольностью. Бурые угли различаются по размеру кусков. В зависимости от содержания влаги их делят на технологические группы Б1 (более 40%), Б2 (30-40%) и БЗ (20-30%). Для бурых углей характерна термическая неустойчивость, небольшая твердость и малая механическая прочность. Они выветриваются на возухе, превращаясь в угольную пыль. Как и торф, бурые угли склонны к окислению и самовозгоранию при хранении’. Вследствие малой теплоты сгорания, высокой влажности и ольности дрова, торф, горючие сланцы и бурые угли невыгодно перевозить на дальние расстояния, они являются местным топливом и сырьем. Каменные угли по сравнению с бурыми содержат больше углерода. В зависимости от содержания летучих (10—45%) каменные угли характеризуются марками:, Д — длиннопламенный, Г — газовый, ГЖ — газовый жирный, Ж — жирный, КЖ — коксовый жирный, К — коксовый, ОС — отощенный спекающийся, Т — тощий и СС — слабоспекающийся. Содержание серы в каменных углях до 5%. Они меньше выветриваются, но при длительном хранении также склонны к самовозгоранию. Среди углей различаются так называемые спекающиеся каменные угли, необходимые для производства кокса. Спекаемость характеризуется группой угля и обусловливается наличием в угле таких компонентов, которые при нагревании после удаления летучих веществ образуют различный по количеству и качеству кокс. Цифры, входящие в условное обозначение групп, указывают толщину пластичного слоя 100-граммовой навески угля, определяемой в лабораторном стальном стакане. Полуантрацит (ПА) по свойствам приближается к каменному углю. Он содержит до 10% летучих веществ. Антрациты (А) содержат много углерода (до 98%) и мало летучих. Они имеют характерный блеск, трудно загораются и горят синеватым пламенем, давая много тепла. Влаги в них до 6%, зольность до 20%. Антрациты наиболее стойки при хранении. По размеру кусков угли делятся на классы. Сортированные угли имеют следующие классы: плитный — П (размер кусков более 100 м), крупный — К (50—100 мм), орех— 0(25—50 мм), мелкий — М (13—25 мм), семечко — С (6—13 мм), штыб (менее 6 мм) и несортированные: рядовой — Р, рядовой со штыбом — РШ. Штыб используется для брикетирования или сжигания после помола. В соответствии с классификацией все угли имеют свои марки, группы, классы. Важнейшие марки и группы углей Донецкого бассейна представлены в табл. 7. Условное обозначение марок, групп и классов углей получается сочетанием букв и цифр. Например: Г6М — газовый, мелкий по спекаемости — групп 6; ССК— слабоспекающийся крупный; АП— антрацит плитный; БЗК — бурый уголь, крупный, влажность 20— 30% и т. д. Качество углей одного месторождения не всегда одинаково, поэтому бассейны имеют свои ГОСТы, которые рекомендуют определенные марки, группы и классы углей и их смесей для сжигания, производства кокса, обжига кирпича, извести, для коммунальных нужд и т. д. Искусственное твердое топливо включает древесный уголь, полукокс, кокс, термоантрацит и брикеты. Древесный уголь получают нагреванием дров или бракованной древесины с небольшим доступом воздуха в специальных камерах, что дает возможность кроме угля получать древесную смолу, а из нее многие лесохимические продукты. Древесный уголь применяют для получения высококачественного литейного чугуна, в кузнечном производстве, в химической промышленности и для бытовых нужд. Полукокс получают нагреванием бурых углей до 550°С без доступа воздуха. При этом образуется основное топливо — полукокс, горючий газ и смолы, содержащие многие коксохимические продукты. В СССР производство и потребление продуктов полукоксования (особенно из канско-ачинских углей) весьма перспективно. Кокс готовят из каменных углей и их смесей при нагревании в коксовых печах до температуры 1100°С без доступа воздуха. При этом получают летучие продукты — смолы и газы, а твердый кокс обогащается углеродом. При коксовании или полукоксовании углей, торфяного, сланцевого или нефтяного сырья извлекаются различные химические вещества, а готовый кокс или полукокс выталкивается из камер и тушится водой или газами. Основная масса кокса используется в черной металлургии, литейном производстве, для получения водорода, карбида кальция, синтетического каучука и т. д. Пековый каменный и нефтяной кокс используют в производстве угольных электродов, щеток электрических машин и в виде топлива. Показателями качества кокса и полукокса являются содержание серы, влаги, летучих, размер кусков и содержание мелочи, а для электродных коксов — удельное электрическое сопротивление. Например, кокс литейный по содержанию серы (0,6—1,4%) имеет марки КЛ1, КЛ2 и КЛЗ. Установлены также классы по размеру кусков (40—80 мм и более). Кокс пековый электродный в зависимости от зольности (не ,„прр 0 25—0,5%) и содержания серы (не более 0,25—0,7%) разделяется на марки КПЭ1, КПЭ2 и КПЭЗ. Кокс доменный сухого тушения в зависимости от зольности по 4—13,5%) имеет марки КДС1 — КДС1У, а в зависимости от показателя прочности имеет I и II группы. Полукокс каменный кузнецкий в зависимости от свойств делят на марки ПК-1, ПК-2 и ПК-3. Зольность его 7,5—12%. Термоантрацит получают нагреванием до 1300°С специальных сортов антрацита в камерных печах без доступа воздуха. Он заменяет кокс в литейном производстве и является сырьем для электродной промышленности. Топливные брикеты и полубрикеты различной формы получают прессованием фрезерного торфа и угольной мелочи с добавкой связующих или без них. Брикеты должны быть твердыми, прочными, водоустойчивыми, легко гореть без дыма и копоти, выдерживать длительное хранение без самовозгорания.
Твердое топливо для печи или котла. Твердое топливо
Твёрдое топливо. Отопление на твёрдом топливе и принцип горение твёрдого топлива.
Итак самые ходовые виды “твердого” топлива:
Брикеты.
Твёрдое топливо: брикетыПреимущества топливных брикетов:
Пеллеты или топливные гранулы.
Твёрдое топливо: пеллетыРазличают следующие виды данного твердого топлива:
Вид топлива Тепловая способность, ккал/кг Пелетты 4500 Дрова 2500 Уголь древесный 7500 Каменный уголь 7400 Мазут 9800 Дизельное топливо 10200 Природный газ 8300 Дрова.
Твёрдое топливо: дроваДрова (естественная сушка) Теплотворная способность кВт.ч/кг Теплотворная способность мега Джоуль/кг Грабовые дрова 4,2 15 Буковые дрова 4,2 15 Ясеневые дрова 4,2 15 Дубовые дрова 4,2 15 Берёзовые дрова 4,2 15 Дрова из лиственницы 4,3 15,5 Сосновые дрова 4,3 15,5 Еловые дрова 4,3 15,5 Уголь.
Твёрдое топилво: угольВид угля Удельная теплота сгорания угля кДж/кг ккал/кг Бурый 14 700 3 500 Каменный 29 300 7 000 Антрацит 31 000 7 400 Твердое топливо
Твердое топливо и его виды
Другое использование твердого топлива
Твердое топливо для печи или котла
Самое популярное твердое топливо – дрова
Общие свойства дров
Дрова какой породы древесины лучше?
Порода древесиныСредняя теплотворность сухих дров по массе (кВтч/кг)Средняя теплотворность сухих дров по складскому объему, кВтч/м³ То же – для влажной древесины (не прошедшей минимум годичного цикла сушки) Бук 4.2 2200 1930 Дуб 4.2 2100 1850 Ясень 4.2 2100 1850 Рябина 4.2 2100 1850 Береза 4.3 1900 1670 Вяз 4.1 1900 1670 Клен 4.1 1900 1670 Осина 4.1 1750 1400 Ольха 4.1 1500 1300 Ива (верба) 4.1 1400 1230 Тополь 4.1 1400 1230 Сосна 4.4 1700 1500 Лиственница 4.4 1700 1500 Пихта 4.4 1600 1400 Ель 4.3 1400 1200 Дрова из древесины хвойных пород
Дрова из лиственных пород
Другие виды твёрдого топлива для печей и котлов
Топливные брикеты и пеллеты
Видео: Как правильно выбрать топливный брикет типа RUF?
Уголь в качестве твердого топлива
Тип твердого топливаСредняя теплотворность толива по массе (кВтч/кг)Средняя теплотворность топлива по складским мерам (кВт/т) Антрацит 8.1 8100 Древесный уголь 8.6 8600 Каменный уголь 6.2 6200 Бурый уголь 4.2 4200 Топливные брикеты, пеллеты 5.6 5600 Торфяные брикеты 3.4 3400 Как рассчитать, сколько твердого топлива необходимо иметь в запасе?
Калькулятор расчета среднего расхода твердого топлива для отопления
Пояснения по выполнению расчетов
Видео: Сравнение обычных дров и топливных древесных брикетов
Твердое топливо - Промышленные материалы
Твердое топливо Читать далее:
Хранение, прием и отпуск твердого топлива Статьи по теме:
pereosnastka.ru
Твердое топливо
Количество просмотров публикации Твердое топливо - 498
Основными видами твердого топлива являются торф и различные ископаемые угли, которые образовывались в процессе последовательной углекации отмершей растительной массы. Твердое топливо происходит от высокоорганизованных растений (древесина, листья, хвоя и т.д.).
Добытое твердое топливо состоит из углерода, водорода, кислорода, азота͵ серы, минеральных примесей и влаги. Основным горючим элементом твердого топлива является углерод С. Содержание углерода в твердом топливе измеряется от 50 до 99%. Водород Н, содержащийся в топливе, также является горючим элементом. В древесине весь водород связан с кислородом, а в остальных твердых топливах частично находится в свободном состоянии. Кислород О и азот N, содержащиеся в топливе, относится к внутреннему балласту.
Азота в твердом топливе немного, до 2%. При сжигании топлива азот выделяется в свободном состоянии, не принимая никакого участия в горении. При этом, в зоне высоких температур азот может окисляться кислородом, что приводит к образованию окислов азота. Окислы азота весьма вредны, а их выброс в атмосферу загрязняет воздушный бассейн.
Сера S является горючим элементом топлива. Содержание серы в твердом топливе незначительно, за исключением сланцев.
Сера содержится в топливе в трех видах: органическая Sор, колчеданная Sк и сульфатная Sc. Органическая сера и колчеданная составляют так называемую летучую серу. В горении участвуют только органическая и колчеданная сера. По этой причине при выполнении теплотехнических расчетов учитывают содержание в топливе только летучей серы Sл = Sор+ Sк. Сульфатная сера входит в минеральную часть топлива и в горении не участвует. При сжигании летучей серы образуется сернистый ангидрид SO2 и в небольшом количестве серный ангидрид SO3, которые загрязняют атмосферу. Вместе с тем, наличие серного ангидрида SO3 при определенных условиях приводит к коррозии металлических поверхностей нагрева агрегата. В связи с указанным сера является вредной примесью в топливе.
Твердый горючий остаток, получающийся после завершения преобразований в минеральной части топлива при выжигании его в лабораторных условиях, принято называть золой. Выжигание топлива осуществляется в муфельной печи при температуре 800°С в воздухе.
Влага топлива W, являясь его балластом, не только уменьшает теплоту сгорания, но и создает трудности при транспортировке и сжигании топлива, так как для испарения влаги, выделяющееся при горении топлива.
При использовании топлива и выполнения различных теплотехнических расчетов различают рабочее топливо, аналитическую пробу топлива, сухую, горючую и органическую массы топлива.
Рабочим называют как добытое топливо, так и топливо, поступившее к потребителю. Соответственно масса вещества (в процентах), из которого состоит это топливо, называют рабочей массой.
Ср+Нр+Ор+Sрор+к+Ар+Wр =100%
Горючая масса топлива без колчеданной серы принято называть органической и выражается равенством.
С0+Н0+N0+S0ор=100%
Важнейшей характеристикой любого топлива является теплота сгорания. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива. В случае если в результате пол-
ного сжигания единицы массы или объёма топлива образовавшиеся водяные пары конденсируются, то выделившееся количество тепла называют высшей теплотой сгорания. Количество тепла, выделившееся при полном сгорании единицы массы или объёма топлива, за вычетом тепла, затраченного на образование водяных паров, получающихся при горении, принято называть низшей теплотой сгорания.
Соотношение между высшей и низшей теплотой сгорания рабочей массы топлива можно определить по формуле
referatwork.ru
Твердое топливо и его классификация
Твердое топливо и его классификация
Происхождение топлива. Все виды твердого топлива нашей планеты своим происхождением обязаны солнечной энергии и хлорофиллу - особому веществу, содержащемуся в листьях и других зеленых частях растений, которые создают сложные органические вещества, а в дальнейшем превращаются в топливо. В своих превращениях вещество топлива последовательно проходит стадии образования торфа, бурого угля, каменного угля, антрацита.
В природе существуют различные виды твердого топлива, отличающиеся разнообразными составом и свойствами. Твердое топливо в основном образуется из высокоорганизованных растений - древесины, листьев, хвои и т. п. Отмершие части высокоорганизованных растений разрушаются грибками при свободном доступе воздуха и превращаются в торф - рыхлую, расплывчатую массу перегноя, так называемых гуминовых кислот. Скопление торфа переходит в бурую массу, а затем в бурый уголь. В дальнейшем под воздействием высокого давления и повышенной температуры бурые угли подвергаются последующим превращениям, переходя в каменные угли, а затем в антрацит.
Состав топлива. Топливо в том виде, в котором оно добыто, включает в себя органическую массу и балласт. Органической массой топлива считают ту часть, которая произошла из органических веществ: углерода, водорода, кислорода и азота; в балласт включают серу, минеральные примеси - золу и влагу топлива:
С° + Н° + О° + N° + S°° = 100%, (12)
Твердое топливо и жидкое топливо состоит из углерода С, водорода Н, органической серы SО и горючей колчеданной серы Sк, кислорода О и азота N, находящихся в виде сложных соединений.
Кроме указанных элементов, составляющих горючую массу топлива, в состав топлива входит еще балласт - зола А и влага W:
Б=Ар+Wр, (13)
Летучей, или горючей, серой называется
Sл= S° + Sк, (14)
Состав топлива выражают в процентах по массе.
В топочной технике различают рабочую, сухую и горючую массы топлива. В связи с этим при буквенном обозначении вещества, входящего в состав топлива, вверху ставят буквы р, с, или г. Под рабочей массой топлива понимают топливо в том виде, в каком оно поступает к потребителю. Состав рабочей массы топлива выражают так:
Ср + Нр + Ор + Np + S°p+ Spк + Ар + Wp = 100%, (15)
Если из топлива исключить балласт, то получаем горючую массу топлива
Сг + Нг + Oг + Nг + Sг° + Sгк = 100%, (16)
Сухая масса топлива соответствует обезвоженному топливу и состав ее следующий:
Сс + Нс + Ос + Nc + Sос + Sск + Ас = 100%, (17)
Пересчет состава топлива с одной массы на другую производят с помощью коэффициентов (табл. 7).
Таблица 7. Коэффициенты пересчета состава топлива с одной массы на другую
Пример 1. Определить состав рабочей массы топлива, содержание горючей массы которого равно: Сг = 75,5%; Нг = 5,5%; Sготк = 4,2%; Ог= 13,2%; Nг = 1,6%; Ар= 18%; Wр = 13%.
Находим коэффициент для перерасчета по табл. 7
100 - (18+ 13) / 100 = 0,69
Умножая на этот коэффициент элементы горючей массы топлива, получим состав его рабочей массы: Ср = 75,5 • 0,69 = 52,1%; Нр = 5,5 • 0,69 = 3,8%; Sро+к= 4,2 • 0,69 = 2,9%; Ор = 13,2 •
0,69 = 9,1%; Np = 1,6 • 0,69 = 1,1%.
Углерод и водород - самые ценные части топлива.
Углерод содержится в значительном количестве в топливе всех видов: древесине и торфе 50-58%, в бурых и каменных углях 65-80%, в тощих углях и антрацитах 90-95%, в сланцах 61-73%, в мазуте 84-87% (цифры даны в процентах на горючую массу топлива). Чем больше углерода в топливе, тем больше оно выделяет тепла при сгорании.
Состав рабочей массы топлива значительно зависит от величины балласта, поэтому чаще всего приводятся данные по составу горючей массы топлива, которая более стабильна для топлива каждого вида и месторождения.
Водород является второй важнейшей частью каждого топлива. В топливе водород частично находится в связанном с кислородом виде, составляя внутреннюю влагу топлива, вследствие чего понижается тепловая ценность топлива. Водород играет большую роль в образовании летучих веществ, выделяющихся при нагревании топлива без доступа воздуха. В состав летучих водород входит в чистом виде и в виде углеводородных и других органических соединений.
Содержание водорода в процентах от горючей массы топлива составляет: в дровах и торфе до 6, бурых каменных углях 3,8-5,8, горючих сланцах до 9,5, в антраците 2 и в мазуте 10,6-11,1.
Кислород, содержащийся в топливе, является балластом. Не будучи теплообразующим элементом и связывая водород топлива, кислород снижает теплоту его сгорания. Содержание кислорода в органической массе топлива с его возрастом снижается с 41% для древесины до 2,2% для антрацита.
Азот также является балластной инертной составляющей топлива, снижающей процентное содержание в нем горючих элементов. При сгорании топлива азот в продуктах сгорания содержится как в свободном виде, так и в виде окислов NOx. Последние относятся к вредным составляющим продуктов сгорания, количество которых должно быть лимитировано.
Сера содержится в топливе в виде органических соединений S° и колчедана Sк, объединяемых в летучую серу Sт. Кроме того, сера входит в состав топлива в виде сернистых солей - сульфатов (например, гипса CaSО2), не способных гореть. Сульфатную серу Sa принято относить к золе топлива.
Присутствие серы значительно снижает качество топлива, так как сернистые газы SО2 и SО3 (соединяясь с Н2О, образуют h3SО4) разрушают металл котельного оборудования, попадая в атмосферу, вредно действуют на живые организмы и растительность. Поэтому сера - крайне нежелательный элемент для топлива. Сернистые газы, проникая в рабочие помещения, могут вызвать отравление обслуживающего персонала.
Зола топлива представляет собой балластную смесь различных минеральных веществ, остающихся после полного сгорания всей горючей части топлива. Зола влияет на качество сгорания топлива отрицательно.
Различают три разновидности золы но ее происхождению: первичная - внутренняя, вторичная и третичная. Первичная зола образуется из минеральных веществ, содержащихся в растениях. Содержание ее в топливе незначительно и распределение равномерно. Вторичная зола получается вследствие заноса растительных остатков землей и песком в период пластообразования. Третичная зола попадает в топливо во время его добычи, хранения или транспортировки.
Зола является нежелательным балластом топлива, снижающим содержание в нем других горючих элементов. Кроме того, зола, образуя отложения на поверхностях нагрева котлоагрегата, уменьшает теплопередачу от газов к воде, пару и воздуху в его элементах. Наличие большого количества золы затрудняет эксплуатацию котлоагрегата. Если зола легкоплавкая, она налипает на поверхности нагрева котла, нарушая нормальный режим его работы (шлакование).
Содержание золы в процентах от рабочей массы топлива составляет: в дровах 0,6, торфе 5-7, в бурых и каменных углях от 4 до 25, в мазуте 0,3.
Твердое топливо при сжигании важное значение имеют характеристика золы, степень ее легкоплавкости. Плавкость золы определяют в лаборатории. В особую электропечь помещают несколько выполненных из золы пирамид "конусов" высотой 20 мм со стороной основания 7 мм. Одна из граней пирамиды должна быть перпендикулярна основанию.
В процессе постепенного нагревания пирамид в электрической печи отмечают три точки (рис. 8): температуру начала деформации t1, определяемую в начале плавления верхушки пирамиды; темпера туру размягчения t2, которая фиксируется в момент, когда верхушка пирамиды наклонится до основания или же пирамида превратится в шар, и температуру t3, когда содержимое пирамиды растечется по основанию.
Зола бывает легкоплавкой с температурой размягчения ниже 1050°С, вызывающая шлакование топки при сжигании топлива, и тугоплавкой с температурой размягчения выше 1050°С.
Учитывая большое влияние зольности на качественные характеристики топлива, для сравнительных подсчетов используют понятие приведенной зольности
АрП=Ар/Qрн, (18)
где Qрн - рабочая низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг.
Влага топлива складывается из внешней, или механической, вызванной поверхностным увлажнением кусков топлива и заполнением влагой пор и капилляров, и равновесной, называемой гигроскопической, которая устанавливается в материале при длительном соприкосновении с окружающим воздухом. Содержание внешней влаги определяют высушиванием пробы топлива на воздухе до постоянной массы, а гигроскопической Wг твердого топлива - высушиванием в сушильном шкафу измельченной пробы воздушно-сухого топлива до постоянной массы при 102-105°С.
Для определения влажности жидкого топлива отстаивают воду в течение суток при 40°С в специальных сосудах и взвешивают всю Пробу и воду. При нахождении влажности газообразного топлива пропускают пробу газа через слой хлористого кальция, поглощающего влагу.
Рис. 8. Характер деформации лабораторного образца золы твердого топлива при определении ее плавкости
В топочной технике используют понятие приведенной влажности, которая показывает, сколько влаги в процентах от рабочей массы топлива приходится на 1 МДж низшей теплоты сгорания
Wрн = Wp/Qрн, (19)
Лету чие вещества и кокс. Для оценки качества топлива и условий горения большое значение имеет выход летучих веществ. Если нагревать топливо без доступа воздуха, то под воздействием высокой температуры (от 200 до 800°С) происходит разложение его на газообразную часть - летучие вещества (водород, метан, тяжелые углеводороды, окись углерода, немного двуокиси углерода и некоторые другие газы, т. е. в основном газообразные горючие вещества) и твердый остаток - кокс. Выход летучих относят к горючей массе топлива и обозначают Yг%.
Выход летучих веществ, их состав, а также температура, при которой они начинают выделяться, определяются химическим возрастом топлива: чем топливо старше по возрасту, тем меньше выход летучих и выше температура начала их выделения. Например, выход летучих торфа составляет приблизительно 70% общей массы горючей части топлива, они начинают выделяться при 120-150°С; выход летучих бурых и молодых каменных углей уменьшается приблизительно от 13 до 58,5%, они начинают выделяться при 170-250°С, а антрацита - до 4% при температуре начала выделения газов около 400°С.
Летучие вещества оказывают большое влияние на процесс горения топлива: чем больше выход летучих, тем ниже температура воспламенения и легче зажигание топлива и тем больше поверхность фронта пламени. Твердое топливо с большим выходом летучих (торф, бурый уголь, молодой каменный уголь) легко загорается и сгорает быстро с малой потерей тепла. Топливо с малым выходом летучих, например антрацит, загорается значительно труднее, горит медленнее и сгорает не полностью.
Кокс, оставшийся после полного выделения летучих, состоит из углерода и минеральных топливных примесей. В зависимости от вида термически разложенного топлива кокс может быть порошкообразным, слипшимся, спекшимся, сплавленным.
Теплота сгорания топлива. Наиболее важной характеристикой топлива является теплота сгорания, которой называют количество тепла, получаемого при сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 нм3 газообразного топлива в кДж/кг (ккал/кг): 1 ккал - 4,1868, или 4,19, кДж.
Как указывалось ранее, к горючим элементам в топливе относят углерод С, водород Н и летучую горючую серу Sл. Элементарно их горение может быть представлено следующими уравнениями:
С + О2 = СО2; 2Н2 + О2 = 2Н2О; S + О2 = SО2, (20)
В процессе горения горючих элементов выделяется следующее количество тепла при сжигании 1 кг: углерода - 33,65 МДж (8031 ккал/кг), серы - 9 МДж (2172 ккал/кг), водорода - 141,5 МДж (33770 ккал/кг).
Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшей теплотой сгорания (Qрв) топлива называют все количество тепла, выделенное при сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива, или 1 нм3 газообразного (при нормальных условиях) и превращении водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, в жидкость. На практике, однако, не удается охладить продукты сгорания до полной конденсации и потому введено понятие низшей теплоты сгорания (Qрн), которую получают, вычитая из высшей теплоты сгорания теплоту парообразования водяных паров как содержащихся в топливе, так и образовавшихся при его сжигании. На парообразование 1 кг водяных паров расходуется 2514 кДж/кг (600 ккал/кг). Для твердого и жидкого топлива низшая теплота сгорания (кДж/кг или ккал/кг)
Qpн = Qрв-2514 (9Нр+Wр/100), (21)
Qpн = Qрв – 600 (9Нр+Wр/100)
где 2514 - теплота парообразования при температуре 0°С и атмосферном давлении, кДж/кг; Нр и Wp - содержание водорода и водяных паров в рабочем топливе, %; 9 - коэффициент, показывающий, что при сгорании 1 кг водорода в соединении с кислородом образуется 9 кг воды.
Если известен элементарный состав топлива, то низшая теплота сгорания твердого и жидкого топлива, кДж/кг или ккал/кг, может быть определена по эмпирической формуле, предложенной Д. И. Менделеевым:
Qpн = 339,5Ср + 1256Нр - 109 (Ор - Spл) - 25,14 (9Нр + Wp)
или
Qpн = 81Ср + 246Нр - 26 (Ор - Sрл) - 6Wр, (22)
Пример 2. Определить низшую теплоту сгорания топлива, рабочая масса которого имеет следующий состав (из примера 1): Ср = 52,1%; Нр = 3,8; Sрл = 2,9%; Np = 1,1%; Ор = 9,1%; Ар = 18%; Wp = 13%.
Подставляя данные в формулу (22), получим Qpн = 339,5 • 52,1 + 1256 • 3,8 - 109 • (9,1 - 2,9) - 25,14 • (9 • 3,8 + 13) = 20,647 МДж/кг или Qpн = 81 • 52,1 4- 246 • 3,8 - 26 • (9,1 - 2,9) – 6 • 13
= 4916 ккал/кг.
Числовые коэффициенты в этой формуле подобраны экспериментально. Теплота сгорания твердого и жидкого топлива может быть определена и экспериментально, калориметрическим способом. Теплоту сгорания рабочего топлива определяют в калориметре (рис. 9), который состоит из калориметрического сосуда 5, заполненного водой, калориметрической бомбы 2 с чашечкой для навески топлива, оболочки 6, термометра 4, двойной луппы 3, вибратора электродвигателя, пропеллерной мешалки 1 для перемешивания воды в оболочке и подставки 7. Для нахождения теплоты сгорания топлива в чашечку помещают навеску топлива и сжигают ее, а результаты испытания определяют по показаниям термометра.
Для удобства сравнительных расчетов при сжигании в котельных разных сортов топлива введено понятие "условное топливо". Условным принято считать топливо, теплота сгорания которого равна 29,35 МДж/кг (7000 ккал/кг). Пересчет расхода натурального топлива в условное, кг, производят по формуле
Вусл=ВнQpн/29,35 (Вусл=ВнQpн /7000, (23)
Рис. 9. Схема калориметра для определения удельной теплоты сгорания углей
Производственные плановые задания и отчетные данные по топливу всегда удобно выражать в условном топливе.
Пример 3. В котельной в течение месяца сжигается Вн. мес = 200 т топлива с теплотой сгорания Qрн =20,647 МДж/кг (Qрн = 4916 ккал/кг).
Определить годовой расход условного топлива.
Расход условного топлива
Вусл.мес=200•Qpн/29,35=200•20,647/29,35=140
(Вусл.мес=200•Qpн/7000=200•4916/7000=140)
Вусл.год = 140•12=1680
Твердое топливо и его классификация. По химическому возрасту различают три стадии образования твердого топлива: торфяную, буроугольную и каменноугольную.Древесина - это топливо, используемое преимущественно в мелких котельных установках. Широкое применение имеют отходы деревообделочного производства: горбыли, щепа, стружки, опилки, кора и др. Дрова применяют реже.
Влажность воздушно-сухих дров не превышает 25%, полусухих - 35%, свежесрубленных - 50%. Опилки обычно имеют влажность 45-60%. К полусухим относят дрова весенней заготовки, пролежавшие не менее 6 мес после рубки, в том числе не менее двух летних месяцев. К сухим относят дрова, пролежавшие после рубки около года в лесу и влажность которых не превышает 30%.
Дрова как твердое топливо характеризуются высоким выходом летучих горючих веществ - до 85% и незначительным содержанием золы - в среднем до 1%, лишь в сплавных дровах зольность повышается До 5%. Следовательно, балласт дров определяется в основном их влажностью, от которой и зависит теплота сгорания. Теплота сгорания мало зависит от породы дров, что видно из табл. 8.
Таблица 8. Органический состав древесины
Рабочий состав и теплота сгорания древесных отходов (щепы, опилок и др.) не отличаются от состава древесины, из которой они получены.
При пониженной теплоте сгорания дрова имеют преимущества: легкую воспламеняемость, отсутствие серы и малую зольность, что позволяет ограничиваться простыми топочными устройствами, работающими эффективно.
Торф по способу добычи подразделяют на три основных вида: машинно-формовочный (багерный), гидравлический и фрезерный.
При машинно-формовочном способе торфяная масса забирается из торфяного карьера экскаваторами (багерами) и подается на специальные прессы, где получает форму ленты, которая разрезается на отдельные кирпичи, а затем их механически транспортерами распределяют по полю сушки, после чего складывают в штабеля.
Гидравлический способ добычи торфа основан на размывке торфяного массива струей воды, идущей под сильным напором. Получающаяся жижа - пульпа пропускается через специальные растиратели, перекачивается насосами на площадку, где и высушивается. Высушенная торфяная масса особыми машинами нарезается на кирпичи.
Фрезерный способ заключается в том, что торфяное болото последовательно разрабатывается - вспахивается специальными машинами на глубину от 5 до 35 мм. Получаемая торфяная крошка подсушивается, а затем складывается в штабеля.
Торф как топливо по своим свойствам близок к дровам. Влажность торфа колеблется в зависимости от способа добычи, условий сушки и хранения от 30-40 до 50-55%. Влажность же фрезерного торфа выше кускового примерно на 5-10%. Зольность торфа (Ар), добываемого в центральных областях России, колеблется от 7 до 15%. Теплота сгорания Qpн=8,38 - 10,72 МДж/кг (Qpн = 3511 - 4492 ккал/кг).
Ископаемые угли разделяют на бурые, каменные и антрациты.
При классификации угли различают по маркам, классам и группам, а также по составу, крупности, зольности. Марки отличаются одна от другой выходом летучих и степенью спекаемости. Группы углей определяют по величине их зольности. По крупности кусков ископаемые угли делят на классы.
Бурый уголь содержит много влаги, соединяется легко с кислородом воздуха и при длительном хранении на воздухе сильно выветривается и рассыпается в порошок. Кроме того, он обладает большой склонностью к самовозгоранию. По своей структуре отличается повышенным содержанием балласта и необычно высокой гигроскопичностью, вследствие чего влажность бурых углей Wp = 17-55%. Бурые угли не спекаются, отличаются большим выходом летучих (Vг=33,5 - 58,5%) на горючую массу и зольностью на сухую массу (Ас=10,5 - 34%), высоким содержанием серы (Sп=0,6 - 5,9%). Рабочая теплота сгорания Qpн = 10,7 - 17,5 МДж/кг (4177 кдал/кг).
Каменный уголь на территории России имеется в огромных количествах и подразделяется: на длиннопламенный, газовый, паровичный жирный, коксовый паровичный спекающийся и тощий. Каменные угли отличаются высокой теплотой сгорания Qpн = 21,20 - 28,07 МДж/кг (5097 - 6700 ккал/кг). Выход летучих Vг = 3,5 - 45%.Каменный уголь применяют непосредственно как топливо или перерабатывают на кокс. По виду кокса различают угли неспекающиеся (порошкообразный кокс) и спекающиеся (сплавленный кокс, иногда вспученный). Каменные угли довольно плотны и малопористы и содержание внешней влаги в них значительно ниже, чем в бурых углях. Многие каменные угли обладают повышенной механической прочностью. В хранении они более устойчивы, меньше подвержены самовозгоранию, а некоторые их виды совсем не самовозгораются.
Антрацит относится к старейшим по происхождению каменным углям, отличается большой твердостью, трудно загорается, горит коротким пламенем, хорошо выдерживает перегрузки и перевозки.
К ним относят угли с выходом летучих на горючую массу Vr = 2 - 9% и теплотой сгорания горючей массы Qpн = 24,35 - 27,24 МДж/кг (5800-6500 ккал/кг). Переходным между каменными углями и антрацитом является полу антрацит. Антрацит и полуантрацит не самовозгораются. Характеристика твердого топлива энергетического назначения приведена в табл. 9.Марки углей отличаются одна от другой выходом летучих и степенью спекаем ости. Различают следующие марки углей: Д (длиннопламенные), Г (газовые), Ж (жирные), КЖ (коксовые жирные), К (коксовые), С (отощенные спекающиеся), Т (тощие), СС (слабоспекающиеся). Все виды углей по размеру кусков делят на классы (табл. 10).Горючие сланцы являются продуктами разложения растительных остатков, оседавших на дне больших водоемов; смешиваясь с минеральными осадками, образовывалось илистое вещество - сапропель, которое обогащалось водородом, уплотнялось и превращалось в горючие сланцы.
Сланцы имеют теплоту сгорания Qpн= 10,38 МДж/кг (2477 ккал/кг), при их сжигании образуется очень большое количество золы Ас= 64,5%. Выход летучих у сланцев очень высок: Vr = 90%, влажность Wp = 13%. Сланцы являются местным топливом.
Таблица 9. Характеристика твердых и жидких топлив
Первое слагаемое - зола, второе - двуокись углерода карбонатов (минеральная).
На рис. 10 приведена диаграмма состава рабочей массы различных видов топлива.
Рис. 10. Диаграмма состава рабочей массы различных видов топлива
Продолжение таблицы 9
Таблица 10. Классификация углей по размеру кусков
boiler-equipment.kz
Твердое топливо - это... Что такое Твердое топливо?
Твердое топливо Твердое топливо Твердое топливо - горючий материал, состоящий из горючей части и негорючей части (балласта).Финансовый словарь Финам.
.
- Твердое обязательство
- Твердосплавное монолитное сверло
Смотреть что такое "Твердое топливо" в других словарях:
твердое топливо — [solid fuel] топливо, характеризующееся общим для всех его видов агрегатным состоянием. Твердое топливо обладает свойствами сыпучего тела, позволяющего добывать, складировать и перемещать его посредством общеизвестных механических систем и… … Энциклопедический словарь по металлургии
твердое топливо — kietasis kuras statusas T sritis chemija apibrėžtis Kietos degiosios medžiagos, naudojamos šiluminei energijai gaminti. atitikmenys: angl. solid fuel rus. твердое топливо … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
твердое топливо — ▲ топливо ↑ твердое (состояние) дрова. дровозаготовки. дровосек. торф. сланец. кукерсит. кизяк. | термит … Идеографический словарь русского языка
Твердое топливо — … Википедия
ТОПЛИВО — ТОПЛИВО, горючие вещества, применяемые для получения тепла. По физ. состоянию Т. делят на твердое (дрова, торф, уголь, антрацит, кокс), жидкое (мазут, нефть, керосин, спирт) и газообразное (светильный газ, водяной газ и др.). По хим. составу Т.… … Большая медицинская энциклопедия
ТОПЛИВО — ТОПЛИВО, топлива, мн. нет, ср. Вещество, материал, которым топят (см. топить1 в 1 знач.). Твердое топливо (дрова, уголь). Жидкое топливо (нефть). Премия за экономию топлива. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
топливо — 25 топливо: Вещество, которое может быть использовано в хозяйственной деятельности для получения тепловой энергии, выделяющейся при сгорании. Источник: ГОСТ Р 53905 2010: Энергосбережение. Термины и определения оригинал документа 3.9.7 топливо … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
топливо твердое из бытовых отходов — 4.1.14 топливо твердое из бытовых отходов (solid recovered fuel): Твердое топливо, подготовленное из неопасных отходов и предназначенное для выработки энергии на мусоросжигательных фабриках (установках) или фабриках (установках) попутного… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
твердое биотопливо — 4.1.13 твердое биотопливо (solid biofuel): Твердое топливо, произведенное прямо или косвенно из биомассы. Примечание Гармонизировано с ГОСТ Р 54219. Источник: ГОСТ Р 54235 2010: Топливо твердое из бытовых отходов. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Топливо — [fuel] горючие вещества, выделяющие при сжигании значительного количества теплоты, используемые непосредственно в технологических процессах или преобразовывается в другие виды энергии. Для сжигания топлива служат разные технические устройства:… … Энциклопедический словарь по металлургии
dic.academic.ru
