Види палива для твердопаливних котлів

Види палива для твердопаливних котлів

Основними видами палива для твердопаливних котлів є:

• Дрова
• Паливні брикети (евродрова)
• Пелети
• Вугілля

Дрова

Дрова — шматки дерева, які призначені для спалювання в печах, камінах, топках або вогнищах для отримання тепла, жару та світла.

Дрова в основному заготовлюються і поставляються в пиленном і колотому вигляді. Вміст вологи має бути якомога меншим. Довжина полін в основному 25 і 33 див.

Для опалювальних цілей бажано, щоб тепловиділення відбувалося повільніше, але більш тривалий час для цього найкраще підходять всі дрова листяних порід. Для топки печей і камінів використовують переважно дрова таких порід, як дуб, ясен, береза, ліщина, тис, глід.

Особливості горіння дров різних порід деревини:

• дрова з бука, берези, ясена, ліщини важко розтоплювати, але вони можуть горіти сирими, тому що мають невелику вологість, причому дрова з усіх цих порід дерев, крім бука, легко розколюються;
• вільха і осика згорають без утворення сажі, більше того ― вони випалюють її з димоходу;
• березові дрова гарні для тепла, але при недоліку повітря в топці, горять димно і утворюють дьоготь (березовий смолу), який осідає на стінках труби;
• соснові дрова горять спекотніше ялинових з-за більшого вмісту смоли. При горінні смоленых дров, різке підвищення температури з тріском лопаються маленькі порожнини в деревині, в яких накопичується смола, і на всі боки розлітаються іскри;
• кращою тепловіддачею мають дубові дрова, єдиний їх недолік — вони погано розколюються, так само як і дрова з граба;
• дрова з груші і яблуні легко розколюються і добре горять;
• дрова порід середньої твердості, як правило, легко колоти;
• довго тліюче вугілля дають дрова з кедра;
• дрова з вишні і в'яза при горінні димлять;
• дрова з платана легко розтоплюються, але важко колються;
• менше підходять для топлення дрова хвойних порід, тому що вони сприяють утворенню смолистих відкладень в трубі і мають низьку теплотворну здатність. Соснові і ялинові дрова легко колоти і розтоплювати, але вони димлять і іскрять;
• до порід дерев з м'якою деревиною відносять також тополя, вільху, осику, липу. Дрова цих порід добре горять, дрова з тополі сильно іскрять і дуже швидко прогорають;

Необхідно враховувати той факт, що показник теплотворної здатності дров різних порід деревини сильно коливається. В результаті чого отримуємо коливання щільності деревини і коливання в перерахунковий коефіцієнтах кубометр = > складометр.

Прим. один складометр сухої деревини листяних дерев замінює близько 200 до 210 літрів рідкого палива або 200 до 210 м3 природного газу.



Паливні брикети

Паливні брикети ― це спресовані відходи деревообробки (стружка, тріска), відходи сільського господарства (солома, лушпиння насіння соняшника, гречки), а також торфу.
Паливні брикети (вони ще мають іншу назву – «евродрова»), ― це сучасний, зручний для зберігання і використання екологічно чисте паливо. Виготовляються шляхом пресування без яких-небудь шкідливих зв'язуючих речовин.
Паливні брикети мають досить широке застосування, перш за все, використовуються для опалення приватних будинків у різних типах топок (печах), дров'яних котлах, при приготуванні їжі на грилі. Брикети паливні при горінні не іскряться, не виділяють чадний газ, дають довгий і рівне полум'я.

До основних переваг паливних брикетів можна віднести:

• Паливні брикети, отримані з рослинної сировини, є екологічно чистим продуктом. Матеріалом паливного брикету в повному обсязі є природна сировина. Після термічної обробки сировини в процесі виробництва евродрова не піддаються впливу грибків.
• В порівнянні з природними дровами – евродрова унаслідок більшої щільності, ― довше горять. Тому підкладати в піч (котел) брикети – можна рідше.
• Евродрова з причини їх зручної форми дуже зручно зберігати і використовувати.
• Мають високу теплотворність. Евродрова дають в середньому в 2 рази більше тепла, в порівнянні зі звичайними дровами. Їх теплотворність порівнянна з теплотворністю кам'яного вугілля.
• При горінні забезпечують постійну температуру на кожному етапі горіння за рахунок рівного полум'я.
• Вміст золи після спалювання брикетів в межах 1-3%. Для порівняння: вміст золи після спалювання кам'яного вугілля: 30-40%, згоряння природних дров: 8 -16% , деревної щепи: 11 ― 18%. При цьому золу можна використовувати як екологічно чисте добриво.
• При спалюванні паливних брикетів отруйний чадний газ не виділяється та інші шкідливі речовини не утворюються.
• При використанні евродров ― витрати на опалення нижче, ніж у випадку використання кам'яного вугілля або ж природних дров.

Виділяють 3 типи паливних брикетів:

• RUF-брикети. RUF-брикет являє собою брикет у формі великий цеглинки прямокутної форми.
• NESTRO-брикети. Брикет NESTRO являє собою брикет циліндричної форми. Може бути з радіальним отвором всередині.
• Pini&Kay-брикети. Брикет Піні-Кей являє собою брикет, має 4, 6 або 8 граней з поздовжнім радіальним отвором всередині.

Пелети

Пеллети (паливні гранули) ― це універсальне паливо, яке являє собою спресовані під високим тиском натуральна сировина рослинного походження у формі циліндричних гранул стандартного розміру. Сировиною для їх виробництва є кора, тирса, тріска і інші відходи лісозаготівлі, а також відходи сільського господарства (лушпиння соняшнику, солома та ін).

При виробництві паливних гранул не використовуються хімічні сполучні домішки. Пеллети (паливні гранули) являють собою сучасний універсальний вид біопалива, по ефективності застосування рівноцінний кам'яного вугілля.

Найчастіше матеріалами для виробництва пелет служать відходи, одержувані в процесі обробки деревини (кора, гілки, стружка, тирса), торф, сільськогосподарські відходи (солома, некондиційний льон), органічні пакувальні матеріали, картонна тара і т. д.

Залежно від типів сировини яка використовується при виробництві пелет, вони поділяються на такі види:

• деревні паливні гранули, отримані шляхом переробки кругляка твердих і м'яких порід дерев;
• пелети, отримані шляхом переробки соломи;
• пелети, отримані переробки подсолнечниковой лушпиння;
• пелети, отримані шляхом переробки качани і стебла кукурудзи
• торф'яні пелети.
  

Оскільки пелети виробляються переважно з нешкідливих для людини і навколишнього середовища матеріалів, що підлягають утилізації, вони є екологічно чистим паливом Пелети зручно транспортувати і зберігати (доставка передбачає як фасування гранул в пакети, так і транспортування розсипом).

Зокрема, можна виділити наступні переваги цього виду біопалива:

• Низька ціна.
• Вигідні фізико-хімічні властивості матеріалу.
• Ефективна з точки зору фізики горіння структура палива
• Пелети деревні є практично необмеженим ресурсом.
• Екологічна чистота.
• Зручний процес спалювання.

Вугілля

Вугілля — це горюча осадова порода рослинного походження, що складається в основному з вуглецю та ряду інших хімічних елементів.
Склад вугілля залежить від віку та умов вуглефікації: наймолодший — буре вугілля, потім йде кам'яне вугілля, старше всіх антрацит. По мірі старіння відбувалося концентрування вуглецю і зменшення вмісту летких складових, зокрема, вологи. Так, буре вугілля має вологість 30-40%, більше 50% летких компонентів, у антрациту обидва показники становлять 5-7%. Вологість кам'яного вугілля, становить 12-16%, кількість летких компонентів близько 40%.

Крім основних компонентів, вугілля містить різні негорючі золообразующие добавки, «породу». Зола забруднює навколишнє середовище і спікається в шлак на колосниках, що утруднює горіння вугілля. Крім того, наявність породи зменшує питому теплоту згоряння вугілля. Залежно від сорту і умов видобутку кількість мінеральних речовин різниться дуже сильно, зольність вугілля кам'яного близько 15% (10-20%).

Ще один шкідливий компонент вугілля — сірка. У процесі згоряння сірки утворюються оксиди, які в атмосфері перетворюються в сірчану кислоту/

Зазначені цифри відносяться до вугільного концентрату. Реальні цифри можуть істотно відрізнятися. Щільність вугілля від 1 до 1,7 (кам'яне вугілля — 1,3–1,4) г/см3 залежно від виду і вмісту мінеральних речовин.

Види і сорт вугілля:

По мірі вуглефікації виділяють три види вугілля: буре, кам'яне та антрацит. Використовують наступну систему позначень вугілля: Сорт = (марка) + (клас крупності).

Крім основних марок, наведених у таблиці, виділяють також проміжні марки кам'яного вугілля: ДГ (длиннопламенно-газові), ГЖ (газові жирні), ЯЖ (коксові жирні), ПА (полуантрациты), буре вугілля також поділяються за групами. Коксівні марки вугілля (Р, кокс, Ж, К, ОС) в теплоенергетиці практично не використовуються, так як вони є дефіцитною сировиною для коксохімічної промисловості.

Крім сортового вугілля в продажу присутні суміщені фракції і відсіви (ПК, КЗ, ОМ, МС, СШ, МСШ, ОМСШ). Розмір вугілля визначають виходячи з меншого значення самої дрібної фракції і більшого значення найбільшої фракції, зазначених у назві марки вугілля.
Наприклад, фракція ОМ (М — 13-25, ПРО — 25-50) становить 13-50 мм

Крім зазначених сортів вугілля у продажу можна зустріти вугільні брикети, які пресують з низькозбагаченого вугільного шламу.

Процес горіння вугілля:

Уголь состоит из двух горючих компонентов: летучие вещества и твердый (коксовый) остаток.

На первом этапе горения выделяются летучие вещества; при избытке кислорода они быстро сгорают, давая длинное пламя, но малое количество тепла.

После этого выгорает коксовый остаток; интенсивность его горения и температура воспламенения зависит от степени углефикации, то есть, от вида угля (бурый, каменный, антрацит).
Чем выше степень углефикации (самая высокая она у антрацита), тем выше температура воспламенения и теплота сгорания, но ниже интенсивность горения.

Уголь марок Б, Д, Г:

З-за високого вмісту летких речовин такої вугілля швидко розпалюється і швидко згоряє. Вугілля цих марок доступний і придатна практично для всіх видів котлів, однак для повного згоряння це вугілля має подаватися маленькими порціями, щоб виділяються летючі речовини встигали повністю з'єднуватися з киснем повітря. Повне згоряння вугілля характеризується жовтим полум'ям і прозорими димовими газами; неповне згоряння летких речовин дає багряне полум'я і чорний дим.
Для ефективного спалювання такого вугілля процес повинен постійно контролюватися.

Вугілля марок СС, Т, А:

Розпалити його важче, зате він горить довго і виділяє значно більше тепла. Вугілля можна завантажувати великими партіями, так як в них горить переважно коксовий залишок, немає масового виділення летких речовин. Дуже важливий режим піддування, так як при нестачі повітря горіння відбувається повільно, можливе його припинення, або, навпаки, надмірне підвищення температури, що приводить до унесенню тепла і прогорання котла.
 

Вищевикладена інформація була взята з відкритих джерел.