Виды топлива для твердотопливных котлов и сравнительная таблица их теплотворной способности

Виды топлива для твердотопливных котлов и сравнительная таблица их теплотворной способности

Существует значительная разница в видах топлива для отопительных котлов. Правильный выбор топлива помогает экономить деньги и поддерживать оборудование в хорошем рабочем состоянии.

Основные виды топлива для твердотопливных котлов:

Дрова — распиленные или нарубленные куски древесины для сжигания в плитах, каминах и т.д. для получения тепла, углей и света.

Содержание влаги должно быть как можно меньше.

Длина дров составляет примерно 25 — 33 см.

Наиболее важными характеристиками дров для каминов и плит являются их теплотворная способность, время горения и комфорт (форма пламени, запах).

Для целей отопления важно, чтобы он горел медленнее, но в течение длительного времени.

Для отопления лучше всего подходят все лиственные породы, например, дуб, ясень, береза, орешник, тис, боярышник.

Особенности сжигания различных видов древесины:

— Дрова из бука, березы, ясеня и орешника трудно растапливаются, но могут гореть влажными, так как они слегка влажные, а дрова из всех этих пород древесины, кроме бука, легко раскалываются;

— Дрова из ольхи и осины горят без сажи и даже выжигают ее из дымохода;

— Дрова из березы хороши для тепла, но если в очаге недостаточно воздуха, они горят дымно и образуют деготь (березовую смолу), который оседает на стенках дымохода;

— Сосновые дрова горят жарче, чем еловые, из-за более высокого содержания смолы, искрение происходит при быстром повышении температуры;

— Дуб и граб обладают лучшей теплотой сгорания, но плохо расщепляются;

— Дрова из груши и яблони легко раскалываются и хорошо горят;

— Дрова из лиственных деревьев среднего размера, легко раскалываются;

— кедр дает долго тлеющие угли;

— дрова из вишни и вяза дымят при горении;

— Дрова из сикомора легко горят, но трудно рубятся;

— Хвойные дрова имеют низкую теплотворную способность, дымят и искрят, вызывают отложение смолы в дымоходе, но легко прилипают и плавятся;

— Тополь и липа имеют хорошую теплотворную способность, очень искрятся и быстро сгорают.

Теплотворная способность дров сильно варьируется от одного вида древесины к другому, что приводит к колебаниям в плотности древесины и колебаниям в коэффициентах пересчета кубический метр => метр хранения.

Таблица со средними значениями теплотворной способности на склад дров.

Дрова из лиственницы

1 склад сухой древесины лиственницы заменяет 200 — 210 литров жидкого топлива или 200 — 210 м³ природного газа.

Пеллеты (топливные гранулы) — это натуральный материал растительного происхождения, спрессованный под высоким давлением в цилиндрические гранулы стандартного размера.

Сырьем для их производства служат кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовок, а также сельскохозяйственные отходы (лузга подсолнечника, солома, лен и т.д.), а также экологически чистые упаковочные материалы, картонная упаковка и т.д.

Процесс производства окатышей состоит из дробления, сушки и гранулирования.

Сырье измельчается в муку, затем тщательно высушивается и прессуется в гранулы стандартного размера с помощью специальной машины — гранулятора.

Во время гранулирования, которое сопровождается повышением температуры материала, полимер лигнин, содержащийся в клетках растительного сырья, прочно скрепляет измельченные частицы между собой. Не используются химические связующие вещества.

В результате получается легкое, недорогое, простое в хранении и абсолютно безопасное топливо, которое является альтернативой традиционным видам топлива (уголь, торф, древесина, природный газ).

Пресс для гранул формирует гранулы.

Пеллеты — это современное универсальное биотопливо, по эффективности конкурирующее с углем.

— получаемые при обработке круглых бревен из древесины лиственных и хвойных пород;

— полученный в результате переработки соломы;

— полученный из шелухи подсолнечника;

— полученный в результате использования кукурузных початков и стеблей;

— экологичность, совместимость с "зелеными" технологиями, топливо, изготовленное из безопасных для людей и окружающей среды материалов, которые могут быть переработаны: В 10-50 раз меньше выбросов углекислого газа (CO2) в окружающую среду и в 15-20 раз меньше выбросов золы, чем при сжигании угля;

— неограниченное производство, даже из низкокачественной древесины,

— более низкая стоимость по сравнению с углем, мазутом или дровами

Виды твердотопливных котлов

— легкая транспортировка, как в предварительно упакованных мешках, так и навалом, и разгрузка с помощью шлангов, с возможностью автоматизации процесса

— не требует больших площадей для хранения и может храниться под открытым небом без набухания и гниения

— не допускайте самовозгорания при хранении,

— не требуют дополнительной обработки перед использованием; они так же хороши, как газ или уголь.

— теплотворная способность выше, чем у опилок и щепы, в 1,5 раза выше, чем у дров,

— при сжигании 1,9 т пеллет выделяется примерно столько же тепла, сколько при сжигании 1 т тяжелого мазута, при этом цена пеллет на внутреннем рынке в 3 раза дешевле, что означает, что отопление пеллетами на 40% дешевле, чем отопление мазутом;

— почти полное сгорание с минимальным количеством шлака, что снижает частоту чистки котла, ее можно проводить гораздо реже,

— В промышленных условиях пеллеты могут загружаться в камеру сгорания автоматически,

— бытовые пеллетные обогреватели могут управляться автоматически,

— низкая волатильность цен, поскольку цена является внутренней,

— Пеллетные котлы служат дольше, требуют меньше обслуживания и более экономичны,

— для отопления жилых домов путем сжигания в плитах, каминах и котлах

— для обеспечения теплом и электроэнергией промышленных объектов и небольших населенных пунктов (используются крупные пеллеты с высоким содержанием древесной коры.

Спрос на это альтернативное топливо, а также на оборудование, используемое для его производства и сжигания, продолжает расти.

Сравнительные характеристики топлива

двуокись углерода

кг/ГДж

Соломенные гранулы

"0" означает, что при сжигании продукта количество выделяемого CO2 меньше количества, образующегося при естественном разложении, а количество других вредных выбросов незначительно.

1. Мерой теплоты сгорания является значение в Ккал/кг. 1 калория — это количество тепла, необходимое для нагревания 1 г воды на 1o C. 4 500 кал/кг (4 500 Cal/kg) — теплотворная способность 1 кг топлива в кал.
2. Измерение теплоты сгорания в МДж/кг. Систематическая международная тепловая единица. 1 калория = 4,19 Дж, 4 500 Ккал/кг * 4,19 Дж = 18,855 МДж/кг — теплотворная способность 1 кг топлива в Джоулях.
3. Измерение теплоты сгорания в кВт/ч. 5,238 кВтч/кг — теплотворная способность 1 кг топлива, измеренная в "электрических единицах". Количество энергии, выделяемой в секунду (т.е. тепловая мощность) = 18 855 000 Дж (см. раздел 2 ) /3600 с = 5238 Дж/с = 5,238 кВт*ч.

Таблица 1: Тепловая мощность пеллет и альтернативных источников энергии

Стандарты для производства пеллет:

— В США: Нормативы и стандарты США по пеллетам: PFI (пеллеты), что позволяет производить пеллеты класса "Премиум" и "Стандарт". Премиум, который составляет около 95% пеллет, производимых в США, содержит не более 1% золы, а Стандарт — не более 3% золы. Премиум можно использовать для отопления любого здания. Сорт Standard содержит больше коры или сельскохозяйственных остатков. Стандарты также определяют плотность, размер гранул, содержание влаги, пыли и других веществ.

— В Германии: DIN 51731, в Австрии: ONORM M-7135, в Великобритании: The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets), в Швейцарии: SN 166000, в Швеции: SS 187120.

Основными европейскими стандартами качества топливных гранул являются.

3 в зависимости от типа и содержания минералов.

Используется показатель "насыпной плотности", который составляет около 800-1 000 кг/м3 .

Типы и марки угля

Уголь классифицируется по ряду параметров (география добычи, химический состав), но с "бытовой" точки зрения достаточно знать назначение и возможности использования.

Используется следующая система обозначения угля: Сорт = (сорт) + (класс крупности).

Помимо основных марок, существуют промежуточные марки каменного угля: ДГ (длиннопламенный газ), ГЖ (газовый жир), КЖ (коксовый жир), ПА (полуантрацит), бурые угли также делятся на группы.

Коксующиеся марки угля (Г, кокс, Г, К, ОС) практически не используются в теплоэнергетике, так как являются дефицитным сырьем для коксохимической промышленности.

Каменный уголь делится по классам крупности (кусковой, фракционный) на:

не ограничены по размеру

Помимо сортированного угля, существуют также комбинированные фракции и отсевы (PK, KO, OM, MS, SSH, MSSH, OMSH).

Размер угля определяется по меньшему значению наименьшей фракции и большему значению наибольшей фракции, указанной в наименовании марки угля.

Например, фракция ОМ (М — 13-25, О — 25-50) составляет 13-50 мм.

В дополнение к вышеперечисленным видам угля продаются также угольные брикеты, изготовленные из низкообогащенного угольного шлама.

Процесс сжигания угля.

Уголь состоит из двух горючих компонентов: летучих веществ и твердого остатка (кокса).

На первой стадии горения выделяются летучие твердые вещества; при избытке кислорода они быстро сгорают, давая длинное пламя, но мало тепла.

На втором этапе происходит горение коксового остатка, интенсивность горения и температура воспламенения которого зависят от степени карбонизации, т.е. от типа угля (бурый уголь, каменный уголь, антрацит).

Чем выше степень карбонизации (самая высокая для антрацита), тем выше температура воспламенения и теплота сгорания, но тем ниже интенсивность горения.

Уголь марок B, D, G

Благодаря высокому содержанию летучих веществ такие угли быстро воспламеняются и горят.

Эти виды угля доступны и подходят практически для всех типов котлов, но для достижения желаемого уровня горения их необходимо подавать небольшими партиями, чтобы летучие компоненты могли полностью соединиться с кислородом из воздуха.

Полное сгорание угля характеризуется желтым пламенем и прозрачными дымовыми газами; неполное сгорание летучих веществ приводит к появлению малинового пламени и черного дыма.

Для эффективного сжигания такого угля процесс должен постоянно контролироваться.

Угли марок CC, T, A

Их труднее зажечь, но они горят долго и выделяют гораздо больше тепла.

Уголь можно подавать большими партиями, так как в них сгорают в основном коксовые остатки и не происходит массового выброса летучих веществ.

Режим продувки очень важен, поскольку при отсутствии воздуха горение происходит медленно и может прекратиться или, наоборот, температура может слишком сильно повыситься, что приведет к потере тепла и прогоранию котла.

Сравнительная таблица теплотворной способности некоторых видов топлива

Теплотворная способность топлива характеризует количество тепла, которое выделяется при полном сгорании массы в 1 кг или объема в 1 м³ (1 литр).

Чаще всего теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л).

Чем выше теплотворная способность, тем меньше расход топлива.

Удельная теплота сгорания любого топлива зависит от:

— его горючие компоненты (углерод, водород, летучая горючая сера и т.д.);