Căldura de ardere a alcoolului. Vedeți ce este „Puterea calorică specifică” în alte dicționare

Caracteristicile combustibilului pt cazanele de încălzire diferă destul de semnificativ. Alegerea potrivita combustibilul economisește bani și menține echipamentul în funcțiune.

Principalele tipuri de combustibil pentru cazane cu combustibil solid:

Lemn de foc - bucati de lemn taiate sau tocate destinate arderii in sobe, seminee etc pentru a produce caldura, caldura si lumina.

Lemnul semineului are aproximativ 25 - 33 cm lungime.

Caracteristica prioritara a lemnului de foc pentru seminee si sobe este puterea lor calorica, durata de ardere si confortul la utilizare (model de flacara, miros).

Pentru încălzire, este important ca eliberarea căldurii să aibă loc mai lent, dar pentru o perioadă mai lungă de timp.

Pentru încălzire, toate lemnele de foc din lemn de esență tare sunt cele mai potrivite, inclusiv stejar, frasin, mesteacan, alun, tisa, paducel.

Caracteristici ale arderii lemnului de foc din diferite tipuri de lemn:

Lemnele de foc din fag, mesteacan, frasin, alun se topesc greu, dar pot arde umed deoarece au putina umiditate, iar lemnul de foc din toate aceste specii de arbori, cu exceptia fagului, se despica usor;

Arinul și aspenul ard fără formarea de funingine și chiar le ard din coș;

Lemnul de foc de mesteacăn este bun pentru căldură, dar cu lipsă de aer în focar, arde fumurios și formează gudron (rășină de mesteacăn), care se așează pe pereții țevii;

Lemnul de pin arde mai fierbinte decât molidul datorită conținutului mai mare de rășină, cu scântei când temperatura crește brusc;

Stejarul și carpenul au un transfer de căldură mai bun în timpul arderii, dar nu se despart bine;

Lemnele de foc de pere si mere se despica usor si arde bine;

Lemn de foc din roci de duritate medie, usor de tocat;

Cedru dă cărbuni care mocnesc lungi;

Lemnul de cires si ulm fumeaza cand este ars;

Lemnul de foc de sicomore se topește ușor, dar este greu de înțepat;

Lemnul de foc de rasinoase are putere calorica scazuta, fumeaza si scanteie, contribuind la formarea depunerilor de rasinoase in teava, dar se intepa si se topeste usor;

plop și tei ard bine, scânteie puternic și se ard foarte repede.

Puterea calorică a lemnului de foc din diferite tipuri de lemn variază foarte mult, ceea ce atrage după sine fluctuații ale densității lemnului și fluctuații ale factorilor de conversie metru cub => metru depozit.

Tabel cu valori medii ale puterii calorice la 1 metru de depozitare de lemn de foc.

1 stocmetru de lemn uscat din foioase înlocuiește 200 - 210 litri combustibil lichid sau 200 - 210 m³ gaz natural.

Pelete

Peleții (pelete de combustibil) sunt presați sub presiune ridicata materii prime naturale origine vegetală sub formă de granule cilindrice marimea standard.

Materia primă pentru producția lor este scoarța, rumegușul, așchii de lemn și alte deșeuri forestiere și deșeuri Agricultură(coaja de floarea soarelui, paie, in substandard etc.), precum și materiale de ambalare organice, ambalaje din carton etc..

Procesul de producere a peleților constă în etape: zdrobire, uscare și granulare.

Materia primă este măcinată până la starea de făină, apoi uscată cu grijă și comprimată în granule de dimensiune standard folosind echipament special- granulator.

În timpul granulării, însoțită de o creștere a temperaturii materialului conținut în acesta lignină polimerică conținută în celulele materialelor vegetale, lipește strâns particulele zdrobite. Nu se folosesc lianți chimici.

Produsul este combustibil ușor, ieftin, ușor de depozitat și absolut sigur, o alternativă la combustibilii tradiționali (cărbune, turbă, lemn de foc, gaz natural).

Granulatorul de presă modelează peleții.

Peleții sunt un tip modern de biocombustibil universal, echivalent cu cărbunele din punct de vedere al eficienței.

Tipuri de pelete:

Obținut prin prelucrarea lemnului rotund din specii de lemn tare și moale;

Obținut prin prelucrarea paielor;

Prelucrarea obținută a cojilor de floarea soarelui;

Obținut prin prelucrarea știuleților și a tulpinii de porumb;

Turbă.

Avantajul peleților:

Combustibil ecologic curat, corespunzător tehnologiei ecologice, produs din materiale care sunt inofensive pentru oameni și mediu și sunt supuse reciclării: Emisii de dioxid de carbon (CO 2 ) de 10-50 de ori mai mici în mediu inconjurator, de 15-20 de ori mai puțină formare de cenușă decât la arderea cărbunelui;

Producție nelimitată, inclusiv lemn de calitate scăzută,

Cost mai mic comparativ cu prețul cărbunelui, combustibilului lichid sau lemnului de foc,

Ușurință de transport, atât în ​​saci ambalate, cât și în vrac, și descărcare prin mâneci cu posibilitate de automatizare a procesului;

Nu necesită suprafețe mari de depozitare și poate fi depozitat în aer liber fără umflături, fără carii,

Nu se autoaprinde în timpul depozitării

Nu necesită procesare suplimentară înainte de utilizare, nu mai rău decât gazul sau cărbunele.

Putere calorică mai mare decât rumegușul și așchiile de lemn, de 1,5 ori mai mare decât a lemnului de foc,

La arderea a 1,9 tone de peleți, se eliberează aproximativ aceeași cantitate de căldură ca la arderea a 1 tonă de păcură, în timp ce costul peleților pe piața internă este de 3 ori mai ieftin, adică încălzirea cu peleți este cu 40% mai ieftină decât combustibilul. ulei;

Arderea aproape completă cu o cantitate minimă de zgură, ceea ce reduce frecvența de curățare a cazanului se poate face mult mai rar,

Este posibilă automatizarea încărcării peleților în cuptor în condiții industriale,

Ajustarea gospodărieidispozitivele de încălzire pe peleți sunt reglate automat,

Volatilitate scăzută a prețului, deoarece prețul este intern,

Cazanele pe peleți durează mai mult, necesită mai puțină întreținere și sunt mai economice,

Aplicare peleți:

Pentru încălzirea clădirilor rezidențiale prin ardere în sobe, șeminee și cazane,

Pentru a furniza căldură și energie electrică la unitățile industriale și mici aşezări(folosind granule mari cu un conținut ridicat de scoarță de copac.

Cererea pentru acest combustibil alternativ și pentru echipamente pentru producerea și arderea acestuia este în continuă creștere.

Caracteristicile comparative ale combustibililor

Notă:

„0” înseamnă că atunci când produsul este ars, cantitatea de CO 2 emisă nu depășește cantitatea care se formează în timpul descompunerii naturale, iar cantitatea altor emisii nocive este neglijabilă.

1. Măsurarea puterii calorice în Kcal/kg. 1 calorie este cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 gram de apă cu 1 ° C. 4.500 Cal/kg (4.500 Cal/kg) este puterea de încălzire a 1 kg de combustibil în Cal.
2. Măsurarea puterii calorice în MJ/kg. Sistem unitate termică internațională. 1 calorie \u003d 4,19 Jouli, 4,500 Kcal / kg * 4,19 J \u003d 18,855 MJ / kg - puterea termică a 1 kg de combustibil în Jouli.
3. Măsurarea puterii calorice în kWh. 5.238 kW * h / kg - puterea calorică a 1 kg de combustibil, măsurată în „unități electrotehnice”. Cantitatea de energie eliberată pe secundă (de ex. putere termala) = 18.855.000 J (vezi paragraful 2) / 3600 sec = 5238 J / sec = 5.238 kWh.

Tabel 1. Putere de căldură din peleți și surse alternative de energie

Standarde de producție peleți:

În SUA: Reglementări standard și standarde pentru peleți în SUA: PFI (pelete), care permite producția de peleți Premium și Standard. Premium, care reprezintă aproximativ 95% din pelete produse în SUA, nu este mai mult de 1% cenușă, iar Standard nu mai mult de 3%. Premium poate fi folosit pentru încălzirea oricăror clădiri. Variety Standard conține un volum mai mare de scoarță sau deșeuri agricole. Standardele definesc, de asemenea, densitatea, dimensiunea peletelor, umiditatea, conținutul de praf și alte substanțe.

Germania: DIN 51731, Austria: ONORM M-7135, Marea Britanie: Codul de practică britanic BioGen pentru biocombustibil (peleți), Elveția: SN 166000, Suedia: SS 187120.

Principalele standarde europene de calitate pentru pelete de combustibil

* „nu” - nu înseamnă o valoare, poate fi, nu există informații, nu este definită, nu există o valoare exactă etc.

T brichete de combustibil.

Brichetele de combustibil sunt deșeuri comprimate din prelucrarea lemnului (ras, așchii), deșeuri agricole (paie, coji, semințe de floarea soarelui, hrișcă), precum și turba.

Liantul este un polimer natural de lignină. Nu se folosesc lianți chimici.

Brichetele de combustibil sunt utilizate în mod activ pentru încălzirea caselor private tipuri variate cuptoare (cuptoare), cazane pe lemne, seminee, la gatit pe gratar.

Avantajele brichetelor de combustibil:

Un produs prietenos cu mediul, al cărui material este materii prime complet naturale și

Neafectat de ciuperci

Arde de 2-4 ori mai mult decât lemnul de foc,

Convenabil de depozitat și utilizat.

Putere calorică mare comparabilă cu cărbunele, în medie de 2 ori mai mare decât lemnul de foc convențional,

Temperatura constantă în fiecare etapă de ardere datorită unei flăcări uniforme,

Modern cazane cu combustibil solid brichetele pot fi curățate nu mai mult de o dată pe an,

Cenușa poate fi folosită ca îngrășământ ecologic,

Monoxidul de carbon nu este emis și nu se formează alte substanțe nocive,

Costurile de încălzire sunt mai mici decât la cărbune sau lemn de foc.

Tip de brichete de combustibil:

Brichete RUF - sub forma unei cărămizi dreptunghiulare mai mari,

Brichete NESTRO - o brichetă cilindrică, uneori cu o gaură radială în interior,

Brichete Pini&Kay - o brichetă având 4, 6 sau 8 fețe cu un orificiu radial longitudinal în interior.

Cărbune

Cărbunele este o rocă sedimentară combustibilă de origine vegetală, constând în principal din carbon și o serie de alte elemente chimice.

Compoziția cărbunelui depinde de vârsta și condițiile de coalifiere:

Cărbunele brun este cel mai tânăr,

Cărbune,

Antracitul este cel mai vechi.

Odată cu îmbătrânirea, a existat o concentrație de carbon și o scădere a conținutului de componente volatile, în special, umiditatea.

Cărbunele brun are un conținut de umiditate de 30-40%, mai mult de 50% din componentele volatile, în antracit acești 2 indicatori sunt 5-7%.

Umiditatea cărbunelui este de 12-16%, cantitatea de componente volatile este de aproximativ 40%.

Cărbunele conține, de asemenea, diverși aditivi necombustibili care formează cenușă, „rocă”.

Cenușa poluează mediul și se sinterizează în zgură pe grătar, ceea ce face dificilă arderea cărbunelui.

Prezența rocilor reduce căldura specifică de ardere a cărbunelui.

În funcție de varietatea și condițiile de extracție, cantitatea minerale variază foarte mult, conținutul de cenușă al cărbunelui este de aproximativ 15% (10-20%).

Sulful este, de asemenea, o componentă nocivă a cărbunelui, în timpul arderii căruia se formează oxizi, care se transformă în acid sulfuric în aer.

Căldura specifică ardere (concentrat de cărbune)

Cifrele reale pot diferi semnificativ.

Cărbune Kuzbass - 5000-5500 kcal / kg. .

Densitatea cărbunelui este de 1 - 1,7 (cărbune tare - 1,3-1,4) g/cm 3, în funcție de tipul și conținutul de minerale.

Se folosește indicatorul densitate în vrac”, care este de aproximativ 800-1.000 kg / m 3.

Tipuri și clase de cărbune

Cărbunele este clasificat în funcție de mulți parametri (geografia producției, compoziție chimică), dar din punct de vedere „gospodăresc”, este suficient să cunoaștem etichetarea și posibilitățile de utilizare.

Se utilizează următorul sistem de desemnare a cărbunelui: Grad = (marca) + (clasa de mărime).

Pe lângă clasele principale, există clase intermediare de cărbune: DG (gaz cu flacără lungă), GZh (gaz gras), KZh (grăsime de cocs), PA (semi-antracit), cărbunii bruni sunt, de asemenea, împărțiți în grupuri.

Calitățile de cocsificare de cărbune (G, cocs, Zh, K, OS) practic nu sunt utilizate în ingineria energiei termice, deoarece sunt o materie primă limitată pentru industria cocsării.

În funcție de clasa de mărime (dimensiunea pieselor, fracție), cărbunele de înaltă calitate este împărțit în:

Pe lângă cărbunele dimensionat, fracțiile combinate și ecranele sunt la vânzare (PC, KO, OM, MS, SSH, MSSh, OMSSH).

Mărimea cărbunelui se determină pe baza valorii mai mici a celei mai mici fracții și a valorii mai mari a celei mai mari fracții indicate în denumirea gradului de cărbune.

De exemplu, fracția OM (M - 13-25, O - 25-50) este de 13-50 mm.

Pe lângă aceste tipuri de cărbune, se găsesc la vânzare brichete de cărbune, care sunt presate din nămol de cărbune slab îmbogățit.

Procesul de ardere a cărbunelui.

Cărbunele este format din 2 componente combustibile: substanțe volatile și reziduuri solide (cocs).

La prima etapă de ardere se eliberează substanțe volatile; cu un exces de oxigen, se ard rapid, dând o flacără lungă, dar o cantitate mică de căldură.

La a 2-a etapă, reziduul de cocs arde; intensitatea arderii sale și temperatura de aprindere depind de gradul de coaliare, adică de tipul cărbunelui (maro, piatră, antracit).

Cu cât este mai mare gradul de coaliare (antracitul are cel mai mare), cu atât temperatura de aprindere și căldura de ardere sunt mai mari, dar cu atât intensitatea arderii este mai mică.

Cărbune de calitate B, D, G

Datorită conținutului ridicat de substanțe volatile, un astfel de cărbune se aprinde rapid și arde rapid.

Cărbunele din aceste grade este disponibil și potrivit pentru aproape toate tipurile de cazane, totuși, pentru arderea completă, acest cărbune trebuie furnizat în porții mici, astfel încât substanțele volatile eliberate să aibă timp să se combine pe deplin cu oxigenul atmosferic.

Arderea completă a cărbunelui se caracterizează prin flacără galbenăși gaze de ardere transparente; arderea incompletă a substanțelor volatile produce flăcări purpurie și fum negru

Pentru arderea eficientă a unui astfel de cărbune, procesul trebuie monitorizat în mod constant.

Cărbune de calitate SS, T, A

Este mai greu să-l aprinzi, dar arde mult timp și eliberează mult mai multă căldură.

Cărbunele poate fi încărcat în loturi mari, deoarece ard în principal reziduuri de cocs, nu există eliberare în masă de substanțe volatile.

Modul de suflare este foarte important, deoarece, în lipsa de aer, arderea are loc lent, se poate opri sau, dimpotrivă, o creștere excesivă a temperaturii, ducând la pierderea de căldură și arderea cazanului.

Tabel comparativ cu puterea calorică a unor tipuri de combustibil

Puterea calorică a unui combustibil caracterizează cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a unui combustibil care cântărește 1 kg sau un volum de 1 m³ (1 l).

Cea mai comună putere calorică este măsurată în J/kg (J/m³; J/l).

Cu cât căldura specifică de ardere a combustibilului este mai mare, cu atât consumul acestuia este mai mic.

Căldura specifică de ardere a fiecărui tip de combustibil depinde de:

Din componentele sale combustibile (carbon, hidrogen, sulf combustibil volatil etc.);

- din umiditatea și conținutul de cenușă.

(Fig. 14.1 - Puterea calorică
capacitatea de combustibil)

Atentie la puterea calorica (caldura specifica de ardere) diferite feluri combustibil, comparați performanța. Puterea calorică a unui combustibil caracterizează cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a unui combustibil care cântărește 1 kg sau un volum de 1 m³ (1 l). Cea mai comună putere calorică este măsurată în J/kg (J/m³; J/l). Cu cât căldura specifică de ardere a combustibilului este mai mare, cu atât consumul acestuia este mai mic. Prin urmare, puterea calorică este una dintre cele mai semnificative caracteristici ale combustibilului.

Căldura specifică de ardere a fiecărui tip de combustibil depinde de:

• Din componentele sale combustibile (carbon, hidrogen, sulf combustibil volatil etc.).
• Din conținutul său de umiditate și cenușă.

(Fig. 14.2 - Căldura specifică de ardere)

Conform tabelului „Puterea calorică specifică a diferiților purtători de energie, analiza comparativă a costurilor”, propan-butanul (gaz de hidrocarburi lichefiate) este inferior ca beneficii economice și perspective de utilizare numai a gazului natural (metan). Cu toate acestea, trebuie acordată atenție tendinței de creștere inevitabilă a costului gazului principal, care astăzi este semnificativ subestimată. Analiştii prevăd o reorganizare inevitabilă a industriei, care va duce la o creştere semnificativă a preţului gazelor naturale, poate chiar depăşi costul combustibil diesel.

Astfel, gazul petrolier lichefiat, al cărui cost va rămâne practic neschimbat, rămâne extrem de promițător - soluție optimă pentru sisteme de gazeificare autonome.

Toată lumea știe că consumul de combustibil joacă un rol important în viața noastră. Combustibilul este folosit în aproape fiecare ramură a industriei moderne. Combustibil folosit în special din petrol: benzină, kerosen, motorină și altele. Se folosesc și gaze combustibile (metan și altele).

De unde provine energia din combustibil?

Știm că moleculele sunt formate din atomi. Pentru a împărți orice moleculă (de exemplu, o moleculă de apă) în atomii ei constitutivi, este necesar să cheltuiască energie (pentru a depăși forțele de atracție ale atomilor). Experimentele arată că atunci când atomii se combină într-o moleculă (așa se întâmplă atunci când combustibilul este ars), energie, dimpotrivă, este eliberată.

După cum știți, există și combustibil nuclear, dar nu vom vorbi despre el aici.

Când combustibilul este ars, se eliberează energie. Cel mai adesea este energie termică. Experimentele arată că cantitatea de energie eliberată este direct proporțională cu cantitatea de combustibil ars.

Căldura specifică de ardere

Pentru a calcula această energie se folosește o mărime fizică, numită căldură specifică de ardere a combustibilului. Căldura specifică de ardere a combustibilului arată câtă energie este eliberată în timpul arderii unei unități de masă de combustibil.

Este notat cu litera latină q.În sistemul SI, unitatea de măsură pentru această cantitate este J/kg. Rețineți că fiecare combustibil are propria sa căldură specifică de ardere. Această valoare a fost măsurată pentru aproape toate tipurile de combustibil și este determinată din tabele la rezolvarea problemelor.

De exemplu, căldura specifică de ardere a benzinei este de 46.000.000 J/kg, kerosenul este același, iar alcoolul etilic este de 27.000.000 J/kg. Este ușor de înțeles că energia eliberată în timpul arderii combustibilului este egală cu produsul dintre masa acestui combustibil și căldura specifică de ardere a combustibilului:

Luați în considerare exemple

Luați în considerare un exemplu. 10 grame de alcool etilic au ars într-o lampă cu spirt în 10 minute. Găsiți puterea lămpii cu alcool.

Soluţie. Aflați cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii alcoolului:

Q = q*m; Q \u003d 27.000.000 J / kg * 10 g \u003d 27.000.000 J / kg * 0,01 kg \u003d 270.000 J.

Să aflăm puterea lămpii cu alcool:

N \u003d Q / t \u003d 270.000 J / 10 min \u003d 270.000 J / 600 s \u003d 450 W.

Să ne uităm la un exemplu mai complex. O tigaie din aluminiu de masa m1 umpluta cu apa de masa m2 este incalzita cu o soba de la temperatura t1 la temperatura t2 (0°C).< t1 < t2

Soluţie.

Aflați cantitatea de căldură primită de aluminiu:

Q1 = c1 * m1 * (t1 t2);

Aflați cantitatea de căldură primită de apă:

Q2 = c2 * m2 * (t1 t2);

Aflați cantitatea de căldură primită de o oală cu apă:

găsiți cantitatea de căldură degajată de benzina arsă:

Q4 = Q3 / k * 100 = (Q1 + Q2) / k * 100 =

(c1 * m1 * (t1 t2) + c2 * m2 * (t1 t2)) / k * 100;

găsiți masa benzinei arse:

m = Q4 / q = (c1 * m1 * (t1 t2) + c2 * m2 * (t1 t2)) / k * 100 / q

Răspuns: masa benzinei arse este

(c1 * m1 * (t1 t2) + c2 * m2 * (t1 t2)) / k * 100 / q.

Ai nevoie de ajutor cu studiile tale?

Subiect: fenomene termice

Lecția: Energia combustibilului. Căldura specifică de ardere

Arderea combustibilului este un proces chimic oxidativ. În timpul arderii, atomii de carbon se combină cu atomii de oxigen pentru a forma molecule. Ca rezultat, se eliberează energie, pe care o persoană o folosește în propriile scopuri.

Pentru a caracteriza combustibilul, se folosește o astfel de caracteristică ca valoare calorica. Puterea calorică arată cantitatea de căldură care este eliberată în timpul arderii combustibilului.

În fizica calorică, conceptul corespunde căldura specifică de ardere a unei substanţe.

Definiție: Căldura specifică de ardere- o cantitate fizică care caracterizează cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii complete a combustibilului.

Căldura specifică de ardere este indicată cu litera . Unitate de măsură:

În unitățile de măsură, nu există, deoarece arderea combustibilului are loc la o temperatură aproape constantă.

Este determinată empiric folosind instrumente sofisticate. Cu toate acestea, există tabele speciale pentru rezolvarea problemelor. Mai jos oferim valorile căldurii specifice de ardere pentru unele tipuri de combustibil.

Tabel 1. Căldura specifică de ardere a unor substanţe.

Caracteristicile combustibililor pentru cazane de încălzire variază destul de semnificativ. Alegerea combustibilului potrivit vă ajută să economisiți bani și să vă mențineți echipamentul să funcționeze fără probleme.

Principalele tipuri de combustibil pentru cazane cu combustibil solid:

Lemn de foc

Peleți (pelete de combustibil)

Brichete de combustibil

Cărbune

Lemn de foc

Lemn de foc - bucati de lemn taiate sau tocate destinate arderii in sobe, seminee etc pentru a produce caldura, caldura si lumina.

Conținutul de umiditate ar trebui să fie cât mai scăzut posibil.

Lemnul semineului are aproximativ 25 - 33 cm lungime.

Caracteristica prioritara a lemnului de foc pentru seminee si sobe este puterea lor calorica, durata de ardere si confortul la utilizare (model de flacara, miros).

Pentru încălzire, este important ca eliberarea căldurii să aibă loc mai lent, dar pentru o perioadă mai lungă de timp.

Pentru încălzire, toate lemnele de foc din lemn de esență tare, cum ar fi stejarul, frasinul, mesteacănul, alunul, tisa, păducelul sunt cele mai potrivite.

Caracteristici ale arderii lemnului de foc din diferite tipuri de lemn:

Lemnele de foc din fag, mesteacan, frasin, alun se topesc greu, dar pot arde umed deoarece au putina umiditate, iar lemnul de foc din toate aceste specii de arbori, cu exceptia fagului, se despica usor;

Arinul și aspenul ard fără formarea de funingine și chiar le ard din coș;

Lemnul de foc de mesteacăn este bun pentru căldură, dar cu lipsă de aer în focar, arde fumurios și formează gudron (rășină de mesteacăn), care se așează pe pereții țevii;

Lemnul de pin arde mai fierbinte decât molidul datorită conținutului mai mare de rășină, cu scântei când temperatura crește brusc;

Stejarul și carpenul au un transfer de căldură mai bun în timpul arderii, dar nu se despart bine;

Lemnele de foc de pere si mere se despica usor si arde bine;

Lemn de foc din roci de duritate medie, usor de tocat;

Cedru dă cărbuni care mocnesc lungi;

Lemnul de cires si ulm fumeaza cand este ars;

Lemnul de foc de sicomore se topește ușor, dar este greu de înțepat;

Lemnul de foc de rasinoase are putere calorica scazuta, fumeaza si scanteie, contribuind la formarea depunerilor de rasinoase in teava, dar se intepa si se topeste usor;

Plopul și teiul ard bine, scânteie puternic și se ard foarte repede.

Puterea calorică a lemnului de foc din diferite tipuri de lemn variază foarte mult, ceea ce atrage după sine fluctuații ale densității lemnului și fluctuații ale factorilor de conversie metru cub => metru depozit.

Tabel cu valori medii ale puterii calorice la 1 metru de depozitare de lemn de foc.

1 metru depozit de lemn uscat din foioase înlocuiește 200 - 210 litri de combustibil lichid sau 200 - 210 m³ de gaz natural.

Pelete

Peleții (granule de combustibil) sunt materii prime naturale de origine vegetală presate la presiune ridicată sub formă de granule cilindrice de dimensiune standard.

Materia primă pentru producerea lor este scoarța, rumegușul, așchii de lemn și alte deșeuri forestiere și deșeurile agricole (coji de floarea soarelui, paie, in substandard etc.), precum și materiale de ambalare organice, ambalaje din carton etc.

Procesul de producere a peleților constă în etape: zdrobire, uscare și granulare.

Materia primă este zdrobită până la starea de făină, apoi uscată cu atenție și comprimată în granule de dimensiune standard folosind un echipament special - un granulator.

În timpul granulării, însoțită de o creștere a temperaturii materialului, polimerul de lignină conținut în acesta, conținut în celulele materialelor vegetale, lipește strâns particulele zdrobite. Nu se folosesc lianți chimici.

Produsul este combustibil ușor, ieftin, ușor de depozitat și absolut sigur, o alternativă la combustibilii tradiționali (cărbune, turbă, lemn de foc, gaz natural).

Granulatorul de presă modelează peleții.

Peleții sunt un tip modern de biocombustibil universal, echivalent cu cărbunele din punct de vedere al eficienței.

Tipuri de pelete:

Obținut prin prelucrarea lemnului rotund din specii de lemn tare și moale;

Obținut prin prelucrarea paielor;

Prelucrarea obținută a cojilor de floarea soarelui;

Obținut prin prelucrarea știuleților și a tulpinii de porumb;

Turbă.

Avantajul peleților:

Combustibil ecologic, compatibil cu tehnologia ecologică, produs din materiale care sunt inofensive pentru oameni și mediu și care sunt supuse reciclării: emisii de dioxid de carbon (CO2) de 10-50 de ori mai mici în mediu, de 15-20 de ori mai puțină formare de cenușă decât la ardere cărbune;

Producție nelimitată, inclusiv lemn de calitate scăzută,

Cost mai mic comparativ cu prețul cărbunelui, combustibilului lichid sau lemnului de foc,

Ușurință de transport, atât în ​​saci ambalate, cât și în vrac, și descărcare prin mâneci cu posibilitate de automatizare a procesului;

Nu necesită suprafețe mari de depozitare și poate fi depozitat în aer liber fără umflare, fără putrezire,

Nu se autoaprinde în timpul depozitării

Nu necesită procesare suplimentară înainte de utilizare, nu mai rău decât gazul sau cărbunele.

Putere calorică mai mare decât rumegușul și așchiile de lemn, de 1,5 ori mai mare decât a lemnului de foc,

La arderea a 1,9 tone de peleți, se eliberează aproximativ aceeași cantitate de căldură ca la arderea a 1 tonă de păcură, în timp ce costul peleților pe piața internă este de 3 ori mai ieftin, adică încălzirea cu peleți este cu 40% mai ieftină decât combustibilul. ulei;

Arderea aproape completă cu o cantitate minimă de zgură, ceea ce reduce frecvența de curățare a cazanului se poate face mult mai rar,

Este posibilă automatizarea încărcării peleților în cuptor în condiții industriale,

Reglarea dispozitivelor de încălzire menajeră care funcționează pe peleți este reglementată în mod automat,

Volatilitate scăzută a prețului, deoarece prețul este intern,

Cazanele pe peleți durează mai mult, necesită mai puțină întreținere și sunt mai economice,

Aplicare peleți:

Pentru încălzirea clădirilor rezidențiale prin ardere în sobe, șeminee și cazane,

Pentru a furniza căldură și energie electrică instalațiilor industriale și așezărilor mici (folosind granule mari cu un conținut ridicat de scoarță de copac.

Cererea pentru acest combustibil alternativ și pentru echipamente pentru producerea și arderea acestuia este în continuă creștere.

Caracteristicile comparative ale combustibililor

Notă:

„0” înseamnă că atunci când produsul este ars, cantitatea de CO2 emisă nu depășește cantitatea care se formează în timpul descompunerii naturale, iar cantitatea altor emisii nocive este neglijabilă.

1. Măsurarea puterii calorice în Kcal/kg. 1 calorie este cantitatea de căldură necesară pentru a ridica 1°C 1 gram de apă. 4.500 Cal/kg (4.500 Cal/kg) este puterea termică a 1 kg de combustibil în Cal.
2. Măsurarea puterii calorice în MJ/kg. Sistem unitate termică internațională. 1 calorie \u003d 4,19 Jouli, 4,500 Kcal / kg * 4,19 J \u003d 18,855 MJ / kg - puterea termică a 1 kg de combustibil în Jouli.
3. Măsurarea puterii calorice în kWh. 5.238 kW * h / kg - puterea calorică a 1 kg de combustibil, măsurată în „unități electrotehnice”. Cantitatea de energie eliberată pe secundă (adică puterea termică) = 18.855.000 J (vezi punctul 2) / 3600 sec = 5238 J / sec = 5.238 kWh.

Tabel 1. Putere de căldură din peleți și surse alternative de energie

Standarde de producție peleți:

În SUA: Reglementări standard și standarde pentru peleți în SUA: PFI (pelete), care permite producția de peleți Premium și Standard. Premium, care reprezintă aproximativ 95% din pelete produse în SUA, nu este mai mult de 1% cenușă, iar Standard nu mai mult de 3%. Premium poate fi folosit pentru încălzirea oricăror clădiri. Variety Standard conține un volum mai mare de scoarță sau deșeuri agricole. Standardele definesc, de asemenea, densitatea, dimensiunea peletelor, umiditatea, conținutul de praf și alte substanțe.

Germania: DIN 51731, Austria: ONORM M-7135, Marea Britanie: Codul de practică britanic BioGen pentru biocombustibil (peleți), Elveția: SN 166000, Suedia: SS 187120.

Principalele standarde europene de calitate pentru pelete de combustibil

* „nu” - nu înseamnă o valoare, poate fi, nu există informații, nu este definită, nu există o valoare exactă etc.

Brichete de combustibil

Brichetele de combustibil sunt deșeuri comprimate din prelucrarea lemnului (ras, așchii), deșeuri agricole (paie, coji, semințe de floarea soarelui, hrișcă), precum și turba.

Liantul este un polimer natural de lignină. Nu se folosesc lianți chimici.

Brichetele de combustibil sunt utilizate în mod activ pentru încălzirea caselor private în diferite tipuri de cuptoare (sobe), cazane pe lemne, șeminee și la gătit pe grătar.

Avantajele brichetelor de combustibil:

Un produs prietenos cu mediul, al cărui material este materii prime complet naturale și

Neafectat de ciuperci

Arde de 2-4 ori mai mult decât lemnul de foc,

Convenabil de depozitat și utilizat.

Putere calorică mare comparabilă cu cărbunele, în medie de 2 ori mai mare decât lemnul de foc convențional,

Temperatura constantă în fiecare etapă de ardere datorită unei flăcări uniforme,

Conținutul de cenușă după ardere este de 1-3%. Pentru comparație: conținutul de cenușă după arderea cărbunelui este de 30-40%, lemn de foc - 8-16%, așchii de lemn - 11-18%,

Cazanele moderne cu combustibil solid pe brichete pot fi curățate nu mai mult de o dată pe an,

Cenușa poate fi folosită ca îngrășământ ecologic,

Monoxidul de carbon nu este emis și nu se formează alte substanțe nocive,

Costurile de încălzire sunt mai mici decât la cărbune sau lemn de foc.

Tipuri de brichete de combustibil:

Brichete RUF - sub forma unei cărămizi dreptunghiulare mai mari,

Brichete NESTRO - o brichetă cilindrică, uneori cu o gaură radială în interior,

Brichete Pini&Kay - o brichetă având 4, 6 sau 8 fețe cu un orificiu radial longitudinal în interior.

Cărbune

Cărbunele este o rocă sedimentară combustibilă de origine vegetală, constând în principal din carbon și o serie de alte elemente chimice.

Compoziția cărbunelui depinde de vârsta și condițiile de coalifiere:

Cărbunele brun este cel mai tânăr,

Cărbune,

Antracitul este cel mai vechi.

Odată cu îmbătrânirea, a existat o concentrație de carbon și o scădere a conținutului de componente volatile, în special, umiditatea.

Cărbunele brun are un conținut de umiditate de 30-40%, mai mult de 50% din componentele volatile, în antracit acești 2 indicatori sunt 5-7%.

Umiditatea cărbunelui este de 12-16%, cantitatea de componente volatile este de aproximativ 40%.

Cărbunele conține, de asemenea, diverși aditivi necombustibili care formează cenușă, „rocă”.

Cenușa poluează mediul și se sinterizează în zgură pe grătar, ceea ce face dificilă arderea cărbunelui.

Prezența rocilor reduce căldura specifică de ardere a cărbunelui.

În funcție de gradul și condițiile de extracție, cantitatea de minerale variază foarte mult, conținutul de cenușă al cărbunelui este de aproximativ 15% (10-20%).

Sulful este, de asemenea, o componentă nocivă a cărbunelui, în timpul arderii căruia se formează oxizi, care se transformă în acid sulfuric în aer.

Căldura specifică de ardere (concentrat de cărbune)

Cifrele reale pot diferi semnificativ.

Cărbune Kuzbass - 5000-5500 kcal / kg. .

Densitatea cărbunelui este de 1 - 1,7 (cărbune - 1,3-1,4) g/cm3, în funcție de tipul și conținutul de minerale.

Se folosește indicatorul „densitate în vrac”, care este de aproximativ 800-1.000 kg/m3.

Tipuri și clase de cărbune

Cărbunele este clasificat în funcție de mulți parametri (geografia producției, compoziția chimică), dar din punct de vedere „gospodăresc”, este suficient să cunoaștem marcajul și posibilitățile de utilizare.

Se utilizează următorul sistem de desemnare a cărbunelui: Grad = (marca) + (clasa de mărime).

Pe lângă clasele principale, există clase intermediare de cărbune: DG (gaz cu flacără lungă), GZh (gaz gras), KZh (grăsime de cocs), PA (semi-antracit), cărbunii bruni sunt, de asemenea, împărțiți în grupuri.

Calitățile de cocsificare de cărbune (G, cocs, Zh, K, OS) practic nu sunt utilizate în ingineria energiei termice, deoarece sunt o materie primă limitată pentru industria cocsării.

În funcție de clasa de mărime (dimensiunea pieselor, fracție), cărbunele de înaltă calitate este împărțit în:

Pe lângă cărbunele dimensionat, fracțiile combinate și ecranele sunt la vânzare (PC, KO, OM, MS, SSH, MSSh, OMSSH).

Mărimea cărbunelui se determină pe baza valorii mai mici a celei mai mici fracții și a valorii mai mari a celei mai mari fracții indicate în denumirea gradului de cărbune.

De exemplu, fracția OM (M - 13-25, O - 25-50) este de 13-50 mm.

Pe lângă aceste tipuri de cărbune, se găsesc la vânzare brichete de cărbune, care sunt presate din nămol de cărbune slab îmbogățit.

Procesul de ardere a cărbunelui

Cărbunele este format din 2 componente combustibile: substanțe volatile și reziduuri solide (cocs).

La prima etapă de ardere se eliberează substanțe volatile; cu un exces de oxigen, se ard rapid, dând o flacără lungă, dar o cantitate mică de căldură.

La a 2-a etapă, reziduul de cocs arde; intensitatea arderii sale și temperatura de aprindere depind de gradul de coaliare, adică de tipul cărbunelui (maro, piatră, antracit).

Cu cât este mai mare gradul de coaliare (antracitul are cel mai mare), cu atât temperatura de aprindere și căldura de ardere sunt mai mari, dar cu atât intensitatea arderii este mai mică.

Cărbune de calitate B, D, G

Datorită conținutului ridicat de substanțe volatile, un astfel de cărbune se aprinde rapid și arde rapid.

Cărbunele din aceste grade este disponibil și potrivit pentru aproape toate tipurile de cazane, totuși, pentru arderea completă, acest cărbune trebuie furnizat în porții mici, astfel încât substanțele volatile eliberate să aibă timp să se combine pe deplin cu oxigenul atmosferic.

Arderea completă a cărbunelui este caracterizată printr-o flacără galbenă și gaze de ardere limpezi; arderea incompletă a substanțelor volatile produce flăcări purpurie și fum negru

Pentru arderea eficientă a unui astfel de cărbune, procesul trebuie monitorizat în mod constant.

Cărbune de calitate SS, T, A

Este mai greu să-l aprinzi, dar arde mult timp și eliberează mult mai multă căldură.

Cărbunele poate fi încărcat în loturi mari, deoarece ard în principal reziduuri de cocs, nu există eliberare în masă de substanțe volatile.

Modul de suflare este foarte important, deoarece, în lipsa de aer, arderea are loc lent, se poate opri sau, dimpotrivă, o creștere excesivă a temperaturii, ducând la pierderea de căldură și arderea cazanului.

Tabel comparativ cu puterea calorică a unor tipuri de combustibil

Puterea calorică a unui combustibil caracterizează cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a unui combustibil care cântărește 1 kg sau un volum de 1 m³ (1 l).

Cea mai comună putere calorică este măsurată în J/kg (J/m³; J/l).

Cu cât căldura specifică de ardere a combustibilului este mai mare, cu atât consumul acestuia este mai mic.

Căldura specifică de ardere a fiecărui tip de combustibil depinde de:

Din componentele sale combustibile (carbon, hidrogen, sulf combustibil volatil etc.);

Din conținutul său de umiditate și cenușă.

publicat