Теплотворная способность пеллет


Характеристики

Пеллеты – это топливные гранулы, изготавливаемые из отходов древесины. Чаще всего для производства пеллет используются опилки. Поскольку в настоящее время прослеживается тенденция к увеличению использования вторсырья, изготовление пеллет является наиболее перспективным направлением применения отходов древесины.

Характеристики пеллет напрямую зависят от состава продукции. В их производстве возможно использование как чистой древесины, так и древесины в смеси с корой. Часто в гранулы добавляются солома, шелуха подсолнечника, и зерновые отходы. Степень содержания побочных продуктов влияет на процент зольности конечного продукта. Чем выше процент зольности, тем ниже качество пеллет. Однако на рынке востребованы все виды топливных гранул.

Классификация пеллеты по исходному сырью:

  • Белые пеллеты – сорт Премиум светлого цвета производится из древесины без использования коры. Теплотворная способность белых пеллет составляет 17,2 Мдж/кг. Золы при чистке котла очень мало. Пеллеты Премиум составляют более чем 95% от всего производства топливных гранул, они сжигаются в любых печах, подходящих для топлива стандартного или повышенного качества.
  • Индустриальные пеллеты – сорт более низкого качества. В состав продукта входят такие составляющие, как кора и несгораемые остатки. Зольность таких пеллет слегка выше, чем у Премиум сорта, а вот теплотворность почти такая же. Котел придется чистить уже чаще.
  • Агропеллеты – это топливо стандартного качества из отходов гречки, семян подсолнечника. Пеллеты очень темного цвета. Теплотворная способность – 15 МДж/кг, а зольность более 4%. Основное преимущество такого продукта — их низкая цена. Чаще всего они используются для сжигания на больших тепловых станциях. Использование такого топлива требует ежедневной чистки котла, либо использования пеллетного котла с автоматической чисткой. Агропеллеты используются в печах, определенных исключительно для их использования.

Фото пеллет:

Чем вызван такой интерес к данному виду топлива?

Древесные пеллеты рассматривают в качестве топлива будущего. Их теплота сгорания составляет 4,3 – 4,5 кВт/кг, что в полтора раза больше, чем у древесины, но при этом теплоотдача сравнима с углем. При сгорании выбросы в атмосферу минимальны. Сжигание 2 тонн топливных гранул дает такое же количество тепловой энергии, как сжигание 957 м3 газа, 1000 л дизельного топлива, либо 3,2 тонны древесины.

Пеллеты не случайно имеют название облагороженного топлива – при их сгорании выделяется большой объём тепла, а горение протекает ровным слоем, как при горении традиционных видов топлива. Топливные гранулы не требуют значительного объема места для хранения.

Пеллеты характеризуются высокой энергетической концентрацией при несущественном объеме. Их высокая насыпная плотность дает возможность перемещать топливо на большие расстояния с высокой экономической оправданностью. Пеллеты в качестве биотоплива безопасны и снижают риск возникновения пожаров, взрывов и утечки при транспортировке.

Расход пеллет на отопление дома площадью 150 кв.м за отопительный сезон в 7 месяцев требует не более 5 тонн гранул, причем продукт сгорания также используется в качестве удобрения на полях. Масса золы составляет приблизительно 1% от общей массы топливных гранул, убирается в современных печах не чаще раза в год.

Эффективность пеллет как вида топлива

Характеристики пеллет из древесины имеют показатели:

  • Выделяемая энергия при сгорании — 17 216 кДж/кг
  • Зольность – не более 5% (У ООО «ФРП» не более 0,37%);
  • Длина – от 5 до 40 мм;
  • Плотность пеллет 1200-1400 кг/м3;
  • Насыпная плотность продукта для транспортировки и хранения составляет 650 кг/м3;

Фасовка и упаковка

Фасовка и упаковка топливных гранул зависит от того, какую систему хранения обеспечит им потребитель.

  • в свободном виде – насыпью.
  • в мешках биг – бэг, от 500 до 1200 кг;
  • в мелкой расфасовке – от 10 до 15 кг.

Цена на пеллеты напрямую зависит от их качества и фасовки. Чем меньше упаковка, тем больше стоимость на топливные гранулы соответственно.

frp-pellets.ru

Теплотворная способность различных видов топлива: дров, угля, пеллетов, брикетов

К веществам органического происхождения относится топливо, которое при горении выделяет определенное количество тепловой энергии. Выработка тепла должна характеризоваться высоким КПД и отсутствием побочных явлений, в частности, веществ, вредных для здоровья человека и окружающей среды.

Если рассматривать топливо с позиции его агрегатного состояния, то структуру вещества по степени горючести можно разделить на две составляющие. К горючей части относятся такие химические элементы, как водород и углерод, представляющие в целом углеводородную смесь, а также сера. В составе негорючей составляющей присутствуют вода, минеральные соли и следующие элементы: кислород, азот и ряд металлов.

Полное сгорание 1 кг топлива, состоящего из вышеуказанных компонентов, способствует выделению различного количества тепловой энергии. Любое вещество оценивается по такому показателю, как теплота сгорания.

Под теплотой сгорания топлива (ТСТ), измеряемой в кДж/кг, подразумевается количество энергии, которое выделяется в результате полного сгорания 1 кг вещества. Этот показатель формируется по двум уровням. Высшая ТСТ образуется за счет процесса конденсации воды, имеющейся в продуктах горения. При определении низшей ТСТ предыдущую ее степень не учитывают.

Так, расчет теплоты в двигателях внутреннего сгорания обычно исходит от значения низшей. Это объясняется довольно просто: в цилиндрах невозможен процесс конденсации жидкости. Для установления ТСТ используется калориметрическая бомба, в которой сжатый кислород насыщен водяным паром. Навеска определенного вида топлива помещается в эту среду, затем анализируются результаты.

Для нефтяных веществ ТСТ высчитывается по следующим формулам:

QВ = 33913ω(С) + 102995 ω(Н) – 10885 ω(O – S),

QН = QВ – 2512 ω(Н2О),

где ω(C, H, O, S) – массовые доли элементов в топливе, %;

ω(Н2О) – количество водяных паров в продуктах сгорания одного кг материала, %.

Для каждого типа вещества, отличающегося химическим составом, характерна своя ТСТ. К самым ходовым разновидностям твердого топлива относят:

  • дрова и уголь;
  • пеллеты и брикеты.

Рассмотрим каждый тип по отдельности.

Содержание

  • 1 Дрова
  • 2 Уголь
  • 3 Пеллеты
  • 4 Брикеты
  • 5 Жидкое и газообразное топливо

Дрова

Это пиленные либо колотые куски дерева, которые во время сжигания в печах, котлах и прочих устройствах вырабатывают тепловую энергию.

Для удобства загрузки в топку древесный материал разрезают на отдельные элементы длиной до 30 см. Чтобы повысить эффективность от их использования, дрова должны быть максимально сухими, а процесс горения – относительно медленным. По многим параметрам для отопления помещений подходят дрова из таких лиственных пород, как дуб и береза, лещина и ясень, боярышник. Из-за высокого содержания смолы, повышенной скорости горения и низкой теплотворности хвойные деревья в этом плане значительно уступают.

Читайте также:  Можно ли топить печь пеллетами: особенности, важные нюансы

Следует понимать, что на величину показателя теплотворности влияет плотность древесины.

Дрова (естественная сушка)Теплотворная способность кВт⋅ч/кгТеплотворная способность мега Дж/кг
Грабовые4,215
Буковые4,215
Ясеневые4,215
Дубовые4,215
Березовые4,215
 Из лиственницы4,315,5
Сосновые4,315,5
Еловые4,315,5

Уголь

Это природный материал растительного происхождения, добываемый из осадочной породы.

В таком виде твердого топлива содержатся углерод и прочие химические элементы. Существует деление материала на типы в зависимости от его возраста. Самым молодым считается бурый уголь, за ним идет каменный, а старше всех остальных типов – антрацит. Возрастом горючего вещества определяется и его влажность, которая в большей степени присутствует в молодом материале.

В процессе горения угля происходит загрязнение окружающей среды, а на колосниках котла образуется шлак, создающий в определенной мере препятствие для нормального горения. Наличие серы в материале также является неблагоприятным для атмосферы фактором, поскольку в воздушном пространстве этот элемент преобразуется в серную кислоту.

Однако потребители не должны опасаться за свое здоровье. Производители этого материала, заботясь о частных клиентах, стремятся уменьшить содержание в нем серы. Теплота сгорания угля может отличаться даже в пределах одного типа. Разница зависит от характеристик подвида и содержания в нем минеральных веществ, а также географии добычи. В качестве твердого топлива встречается не только чистый уголь, но и низкообогащенный угольный шлак, прессованный в брикеты.

Вид угляУдельная теплота сгорания материала
кДж/кгккал/кг
Бурый14 7003 500
Каменный29 3007 000
Антрацит31 0007 400

Пеллеты

Пеллетами (топливными гранулами) называется твердое топливо, созданное промышленным путем из древесных и растительных отходов: стружки, коры, картона, соломы.

Измельченное до состояния трухи сырье высушивается и засыпается в гранулятор, откуда уже выходит в виде гранул определенной формы. Для добавления массе вязкости применяют растительный полимер – лигнин. Сложность производственного процесса и высокий спрос формируют стоимость пеллетов. Материал используется в специально обустроенных котлах.

Читайте также:  Евродрова (топливные брикеты) своими руками

Разновидности топлива определяются в зависимости от того, из какого материала они переработаны:

  • кругляка деревьев любых пород;
  • соломы;
  • торфа;
  • подсолнечной шелухи.

Среди преимуществ, которыми обладают топливные гранулы, стоит отметить следующие качества:

  • экологичность;
  • неспособность к деформации и устойчивость к грибку;
  • удобство хранения даже под открытым небом;
  • равномерность и длительность горения;
  • относительно невысокая стоимость;
  • возможность использования для различных отопительных устройств;
  • подходящий размер гранул для автоматической загрузки в специально обустроенный котел.
Вид топливаТепловая способность, ккал/кг
Пеллеты4500
Дрова2500
Уголь древесный7500
Каменный уголь7400
Мазут9800
ДТ10200
Природный газ8300

Брикеты

Брикетами называется твердое топливо, во многом сходное с пеллетами. Для их изготовления используются идентичные материалы: щепа, стружка, торф, шелуха и солома. Во время производственного процесса сырье измельчается и за счет сжатия формируется в брикеты. Этот материал также относится к экологически чистому топливу. Его удобно хранить даже на открытом воздухе. Плавное, равномерное и медленное горение этого топлива можно наблюдать как в каминах и печах, так и в отопительных котлах.

Рассмотренные выше разновидности экологичного твердого топлива являются хорошей альтернативой получения тепла. В сравнении с ископаемыми источниками тепловой энергии, неблаготворно воздействующими при горении на окружающую среду и являющимися, кроме того, не возобновляемыми, альтернативное топливо имеет явные преимущества и относительно невысокую стоимость, что немаловажно для потребителей некоторых категорий.

В то же время пожароопасность таких видов топлива значительно выше. Поэтому требуется предпринять некоторые меры безопасности относительно их хранения и использования огнестойких материалов для стен.

Жидкое и газообразное топливо

Что касается жидких и газообразных горючих веществ, то ситуация здесь следующая:

Топливоq
МДж/кгккал/кг
Жидкое
Бензин44-4710500-11200
Дизельное автотракторное42,710 200
Керосин44-4610 500-11 000
Нефть43,5-4610 400-11000
Спирт27,06450
Топливо для РЖД (керосин+жидкий кислород)9,22200
Топливо для реактивных двигателей самолетов (ТС-1)42,910 250
Газообразное
Ацетилен48,111 500
Водород12028 600
Газ природный41-499800-11700
Метан50,011950
Окись углерода (II)10,12420

pechnoedelo.com

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Вид топлива Ед. изм. Удельная теплота сгорания Эквивалент
кКал кВт МДж Природный газ, м3 Диз. топливо, л Мазут, л
Электроэнергия 1 кВт/ч 864 1,0 3,62 0,108 0,084 0,089
Дизельное топливо (солярка) 1 л 10300 11,9 43,12 1,288 - 1,062
Мазут 1 л 9700 11,2 40,61 1,213 0,942 -
Керосин 1 л 10400 12,0 43,50 1,300 1,010 1,072
Нефть 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082
Бензин 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082
Газ природный 1 м 3 8000 9,3 33,50 - 0,777 0,825
Газ сжиженный 1 кг 10800 12,5 45,20 1,350 1,049 1,113
Метан 1 м 3 11950 13,8 50,03 1,494 1,160 1,232
Пропан 1 м 3 10885 12,6 45,57 1,361 1,057 1,122
Этилен 1 м 3 11470 13,3 48,02 1,434 1,114 1,182
Водород 1 м 3 28700 33,2 120,00 3,588 2,786 2,959
Уголь каменный (W=10%) 1 кг 6450 7,5 27,00 0,806 0,626 0,665
Уголь бурый (W=30…40%) 1 кг 3100 3,6 12,98 0,388 0,301 0,320
Уголь-антрацит 1 кг 6700 7,8 28,05 0,838 0,650 0,691
Уголь древесный 1 кг 6510 7,5 27,26 0,814 0,632 0,671
Торф (W=40%) 1 кг 2900 3,6 12,10 0,363 0,282 0,299
Торф брикеты (W=15%) 1 кг 4200 4,9 17,58 0,525 0,408 0,433
Торф крошка 1 кг 2590 3,0 10,84 0,324 0,251 0,267
Пеллета древесная 1 кг 4100 4,7 17,17 0,513 0,398 0,423
Пеллета из соломы 1 кг 3465 4,0 14,51 0,433 0,336 0,357
Пеллета из лузги подсолнуха 1 кг 4320 5,0 18,09 0,540 0,419 0,445
Свежесрубленная древесина (W=50...60%) 1 кг 1940 2,2 8,12 0,243 0,188 0,200
Высушенная древесина (W=20%) 1 кг 3400 3,9 14,24 0,425 0,330 0,351
Щепа 1 кг 2610 3,0 10,93 0,326 0,253 0,269
Опилки 1 кг 2000 2,3 8,37 0,250 0,194 0,206
Бумага 1 кг 3970 4,6 16,62 0,496 0,385 0,409
Лузга подсолнуха, сои 1 кг 4060 4,7 17,00 0,508 0,394 0,419
Лузга рисовая 1 кг 3180 3,7 13,31 0,398 0,309 0,328
Костра льняная 1 кг 3805 4,4 15,93 0,477 0,369 0,392
Кукуруза-початок (W>10%) 1 кг 3500 4,0 14,65 0,438 0,340 0,361
Солома 1 кг 3750 4,3 15,70 0,469 0,364 0,387
Хлопчатник-стебли 1 кг 3470 4,0 14,53 0,434 0,337 0,358
Виноградная лоза (W=20%) 1 кг 3345 3,9 14,00 0,418 0,325 0,345

ecoles-nn.ru

Виды топлива для твердотопливных котлов и сравнительная таблица их теплотворной способности

Экология потребления.Мотор:Характеристики топлива для отопительных котлов довольно значительно различаются. Правильный выбор топлива помогает экономить средства и сохранить оборудование работоспособным.

Характеристики топлива для отопительных котлов довольно значительно различаются. Правильный выбор топлива помогает экономить средства и сохранить оборудование работоспособным.

Основные виды топлива для твердотопливных котлов:

- Дрова

- Пеллеты (топливные гранулы)

- Топливные брикеты

- Уголь

Дрова

Дрова - пиленые или колотые куски дерева, предназначенные для сжигания в печах, каминах и др для получения тепла, жара и света.

Содержание влаги должно быть как можно меньшим.

Каминные дрова имеют длину около 25 - 33 см.

Приоритетная характеристика дрова для каминов и печей - их теплотворная способность, длительность горения и комфорт при использовании (картина пламени, запах).

Для отопительных целей важно, чтобы тепловыделение происходило медленнее, но более продолжительное время.

Для отопительных целей лучше всего подходят все дрова из лиственных пород, в тчдуб, ясень, береза, лещина, тис, боярышник.

Особенности горения дров разных пород древесины:

- дрова из бука, березы, ясеня, лещины трудно растапливать, но они могут гореть сырыми, потому что имеют небольшую влажность, причем дрова из всех этих пород деревьев, кроме бука, легко раскалываются;

- ольха и осина сгорают без образования сажи и даже выжигают ее из дымохода;

- березовые дрова хороши для тепла, но при недостатке воздуха в топке, горят дымно и образуют деготь (березовую смолу), который оседает на стенках трубы;

- сосновые дрова горят жарче еловых из-за большего содержания смолы, с искрением при резком повышении температуры;

- дуб и граб обладают лучшей теплоотдачей при горении, но плохо раскалываются;

- дрова из груши и яблони легко раскалываются и хорошо горят;

- дрова из пород средней твердости, легко колоть;

- кедр дает долго тлеющие угли;

- дрова из вишни и вяза при горении дымят;

- дрова из платана легко растапливаются, но тяжело колются;

- дрова хвойных пород имеют низкую теплотворную способность, дымят и искрят, способствуя образованию смолистых отложений в трубе, но легко колются и растапливаются;

- тополь и липа хорошо горят, сильно искрят и очень быстро прогорают.

Показатель теплотворной способности дров разных пород древесины сильно изменяется, что влечет колебания плотности древесины и колебания в пересчетных коэффициентах кубометр => складометр.

Таблица со средними значениями теплотворной способности на 1 складометр дров.

Дрова

(естественная сушка)

Теплотворная способность,

кВт*ч/кг

Теплотворная способность,

мега Джоуль/кг

Теплотворная способность,

Мвт*ч/складометр

Объемная плотность,

кг/дм³

Плотность,

кг/складометр

Грабовые дрова

4,2

15

2,1

0,72

495

Буковые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Ясеневые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Дубовые дрова

4,2

15

2,0

0,67

470

Березовые дрова

4,2

15

1,9

0.65

450

Дрова из лиственницы

4,3

15,5

1,8

0,59

420

Сосновые дрова

4,3

15,5

1,6

0,52

360

Еловые дрова

4,3

15,5

1,4

0,47

330

1 складометр сухой древесины лиственных деревьев заменяет 200 - 210 л жидкого топлива или 200 - 210 м³ природного газа.

Пеллеты

Пеллеты (топливные гранулы) - это прессованное под высоким давлением натуральное сырье растительного происхождения в форме цилиндрических гранул стандартного размера.

Сырьем для их производства является кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, и отходы сельского хозяйства (лузга подсолнечника, солома, некондиционный лен и др), а также органические упаковочные материалы, картонная тара и тд.

Процесс производства пеллет состоит из этапов: дробления, сушки и грануляции.

Сырье измельчается до состояния муки, затем тщательно высушивается и сжимается в гранулы стандартного размера при помощи специального оборудования - гранулятора.

Во время грануляции, сопровождающейся повышением температуры материала, содержащийся в нем полимер лигнин, содержащийся в клетках растительного сырья,плотно склеивает измельченные частицы. Химические связующие примеси не используются.

На выходе получается легкое, недорогое, удобное в хранении и абсолютно безопасное топливо, альтернативное традиционным видам топлива (уголь, торф, дрова, природный газ).

Гранулятор пресса придает пеллетам форму.

Пеллеты - современный универсальный вид биотоплива, по эффективности применения равноценный каменному углю.

Виды пеллет:

- полученные путем переработки кругляка твердых и мягких пород деревьев;

- полученные путем переработки соломы;

- полученные переработки подсолнечниковой шелухи;

- полученные путем переработки початков и стебля кукурузы;

- торфяные.

Преимущество пеллет:

- экологически чистое , соответствующее зеленой технологии топливо, произведенное из безвредных для человека и окружающей среды материалов, подлежащих утилизации: в 10-50 раз ниже эмиссия углекислого газа (СО2) в окружающую среду, в 15-20 раз меньше образование золы, чем при сжигании угля;

- неограниченное производств, в тч из древесины низкого качества,

- меньшая стоимость, в сравнении с ценой угля, жидкого топлива или дров,

- удобство транспортировки, как в фасованных пакетах, так и россыпью, и разгрузки через рукава с возможностью автоматизации процесса;

- не требуют больших складских площадей и могут храниться на открытом воздухе, не разбухая, без гниения,

- при хранении не самовоспламеняются,

- не требуют дополнительной обработки перед применением, не хуже газа или угля.

- большая теплотворная способность, чем опилки и щепа, в 1,5 раз больше, чем у дров,

- при сжигании 1,9 т пеллет выделяется примерно такое же количество тепла, что при сжигании 1 т мазута, при стоимости пеллет на внутреннем рынке в 3 раза дешевле, то есть обогрев пеллетами на 40% дешевле мазута;

- почти полное сгорание с минимальным количеством шлаков, что снижает частоту чистки котла можно производить намного реже,

- возможна автоматизация загрузки пеллет в топку в промышленных условиях,

- регулировка бытовых нагревательных устройств, работающих на пеллетах, регулируются в автоматическом режиме,

- малая волатильность цены, тк цена внутренняя,

- котлы на пеллетах работают дольше, нуждаются в меньшем обслуживании и более экономичны,

Применение пеллет:

- для отопления жилых домов путем сжигания в печах, каминах и котлах,

- для обеспечения теплом и электроэнергией промышленных объектов и небольших населенных пунктов (с использованием крупных гранул с высоким содержанием древесной коры.

Спрос на это альтернативное топливо и на оборудование для его производства и сжигания постоянно возрастает.

Сравнительные характеристики видов топлива

Вид топлива

Теплота сгорания

МДж/кг

% серы

% золы

Углекислый газ кг/ГДж

Каменный уголь

15 - 25

1-3

10 - 35

60

Двигательное топливо

42,5

0,2

1

78

Мазут

42

1,2

1,5

78

Щепа древесная

10

0

2

0

Гранулы древесные

17,5

0,1

1

0

Гранулы торфяные

10

0

20

70

Гранулы из соломы

14,5

0,2

4

0

Природный газ

35 - 38 МДж/м3

0

0

57

Примечание:

«0» означает, что при сжигании продукта количество выделяемого СО2 не превышает объема, который образуется при естественном разложении, а количество других вредных выбросов ничтожно мало.

  1. Измерение теплоты сгорания в Ккал/кг. 1 калория - это количество тепла необходимое для нагрева 1 г воды на 1оС. 4,500 Кал/кг ( 4,500 Кал/кг ) - теплота сгорания 1 кг топлива в Кал.
  2. Измерение теплоты сгорания в МДж/кг. Системная международная тепловая единица. 1 Калория = 4,19 Джоуля, 4,500 Ккал/кг * 4,19 Дж = 18,855 МДж/кг - теплота сгорания 1 кг топлива в Джоулях.
  3. Измерение теплоты сгорания в Квт*час. 5,238 Квт* час/ кг - теплота сгорания 1 кг топлива, измеренная в «электротехнических единицах». Количество энергии выделямое в секеунду (то есть тепловая мощность) = 18.855.000 Дж (см. пункт 2 ) /3600 сек = 5238 Дж/сек = 5,238 Квт*час.

Таблица 1. Теплоотдача пеллет и альтернативных источников энергии

Вид топлива

Тепловая способность,

ккал/кг

Пелетты

4500

Дрова

2500

Уголь древесный

7500

Каменный уголь

7400

Мазут

9800

Дизельное топливо

10200

Природный газ

8300

Стандарты производства пеллет:

- в США: Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet), которым разрешено производство пеллет сортов Премиум и Стандарт. Премиум, который составляет около 95% производимых в США пеллет, - не более 1 % золы, а Стандарт- не более 3 %. Премиум может применяться для отопления любых зданий. Сорт Стандарт содержит больший объем коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры пеллет, влажность, содержание пыли и других веществ.

- в Германии : DIN 51731, в Австрии : ONORM M-7135, в Великобритания : The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets), в Швейцария : SN 166000, в Швеция :SS 187120.

Основные европейские стандарты качества топливных гранул

Параметр

DIN 51 731

O-Norm M-7135

DINplus

SS187120

Германия

Австрия

Германия

Швеция

Диаметр (мм)

4-10

4-10

   

Длина (мм)

< 50

< 5*d

< 5*d

< 5*d

Плотность (кг/дм3)

> 1,0-1,4

> 1,12

> 1,12

Нет

Влажность (%)

< 12

< 10

< 10

< 10

Насыпная масса (кг/м3)

650

650

650

650

Брикетная пыль (%)

Нет

< 2,3

< 2,3

Нет

Зольность (%)

< 1,5

< 0,5

< 0,5

< 1,5

Теплота сгорания (МДж/кг)

17,5-19,5

> 18

> 18

> 18

Содержание серы (%)

< 0,08

< 0,04

< 0,04

< 0,08

Содержание азота (%)

< 0,3

< 0,3

< 0,3

нет

Содержание хлора (%)

< 0,03

< 0,02

< 0,02

< 0,03

Мышьяк (мг/кг)

< 0,8

Нет

< 0,8

Нет

Свинец (мг/кг)

< 10

Нет

< 10

Нет

Кадмий (мг/кг)

< 0,5

Нет

< 0,5

Нет

Хром (мг/кг)

< 8

Нет

< 8

Нет

Медь(мг/кг)

< 5

Нет

< 5

Нет

Ртуть(мг/кг)

< 1,5

Нет

< 1,5

Нет

Цинк(мг/кг)

< 100

Нет

< 100

Нет

Закрепитель, связующие материалы (%)

Нет

< 2

< 2

 

* «нет» - не означает величины, это может быть, нет сведений, не определено, нет точной величины и т.д.

Топливные брикеты

Топливные брикеты - это спрессованные отходы деревообработки (стружка, щепа), отходы сельского хозяйства (солома, шелуха семечки подсолнуха, гречихи), а также торфа.

Связующее вещество - натуральный полимер лигнин. Химические связующие примеси не используются.

Топливные брикеты активно используются для отопления частных домов в различных типах топок (печах), дровяных котлах, каминах, при приготовлении еды на гриле.

Преимущества топливных брикетов:

- экологически чистый продукт, материалом которого в полном объеме является природное сырье, а

- не поддаются воздействию грибков,

- горят дольше, чем дрова в 2-4 раза,

- удобно хранить и использовать.

- высокая сопоставимая с каменным углем теплотворность, в среднем в 2 раза больше, в сравнении с обычными дровами,

- постоянная температура на каждом этапе горения за счет ровного пламени,

- содержание золы после сгорания - 1-3%. Для сравнения: содержание золы после сгорания каменного угля - 30-40%, дров- 8 -16%, щепы- 11-18%,

- современные твердотопливные котлы на брикетах можно чистить не чаще 1 раз в год,

- золу можно использовать, как экологически чистое удобрение,

- угарный газ не выделяется и другие вредные вещества не образуются,

- затраты на отопления ниже, чем в случае использования каменного угля или дров.

Типы топливных брикетов:

- RUF-брикеты - в форме набольшего кирпичика прямоугольной формы,

- NESTRO-брикеты - брикет цилиндрической формы, иногда с радиальным отверстием внутри,

- Pini&Kay-брикеты - брикет, имеющий 4, 6 или 8 граней с продольным радиальным отверстием внутри.

Уголь

Уголь - это горючая осадочная порода растительного происхождения, состоящая в основном из углерода и ряда других химических элементов.

Состав угля зависит от возраста и условий углефикации:

- бурый уголь - самый молодой,

- каменный уголь,

- антрацит - самый возрастной.

По мере старения происходила концентрация углерода и снижение содержания летучих составляющих, в частности, влаги.

Бурый уголь имеет влажность 30-40%, более 50% летучих компонентов, у антрацита эти 2 показателя составляют 5-7%.

Влажность каменного угля- 12-16%, количество летучих компонентов - около 40%.

Уголь также содержит различные негорючие золообразующие добавки, «породу».

Зола загрязняет окружающую среду и спекается в шлак на колосниках, что затрудняет горение угля.

Наличие породы уменьшает удельную теплоту сгорания угля.

В зависимости от сорта и условий добычи количество минеральных веществ различается очень сильно, зольность каменного угля около 15% (10-20%).

Вредным компонентом угля также является сера, в процессе сгорания которой образуются окислы, которые в воздухе превращаются в серную кислоту.

Удельная теплота сгорания (угольного концентрата)

Вид угля

Удельная теплота сгорания угля

кДж/кг

ккал/кг

Бурый

14 700

3 500

Каменный

29 300

7 000

Антрацит

31 000

7 400

Реальные цифры могут существенно отличаться.

Кузбасский каменный уголь - 5000-5500 ккал/кг. .

Плотность угля 1 - 1,7 (каменный уголь - 1,3-1,4) г/см3 в зависимости от вида и содержания минеральных веществ.

Используется показатель «насыпная плотность», который составляет около 800-1 000 кг/м3.

Виды и сорта угля

Уголь классифицируется по многим параметрам (география добычи, химический состав), но с «бытовой» точки зрения достаточно знать маркировку и возможности использования.

Используется следующая система обозначений угля: Сорт = (марка) + (класс крупности).

Бурые

Б

Каменные

Длиннопламенные

Д

Газовые

Г

Жирные

Ж

Коксовые

К

Отощенно-спекающиеся

ОС

Слабоспекающийся

СС

Тощие

Т

Антрациты

А

Кроме основных марок, есть промежуточные марки каменного угля: ДГ (длиннопламенно-газовые), ГЖ (газовые жирные), КЖ (коксовые жирные), ПА (полуантрациты), бурые угли также делятся по группам.

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

По классу крупности (размеру кусков, фракции) сортовой каменный уголь подразделяется на:

П

Плитный

более 100 мм

К

Крупный

50-100 мм

О

Орех

26-50 мм

М

Мелкий

13-25 мм

С

Семечко

6-13 мм

Ш

Штыб

менее 6 мм

Р

Рядовой

не ограниченный размерами

Кроме сортового угля в продаже присутствуют совмещенные фракции и отсевы (ПК, КО, ОМ, МС, СШ, МСШ, ОМСШ).

Размер угля определяют исходя из меньшего значения самой мелкой фракции и большего значения самой крупной фракции, указанных в названии марки угля.

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

Кроме указанных сортов угля в продаже можно встретить угольные брикеты, которые прессуют из низкообогащенного угольного шлама.

Процесс горения угля

Уголь состоит из 2х горючих компонентов: летучие вещества и твердый (коксовый) остаток

На 1м этапе горения выделяются летучие вещества; при избытке кислорода они быстро сгорают, давая длинное пламя, но малое количество тепла.

На 2м этапе 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

Из-за высокого содержания летучих веществ такой уголь быстро разгорается и быстро сгорает.

Уголь этих марок доступен и пригоден практически для всех видов котлов, однако для полного сгорания этот уголь должен подаваться маленькими порциями, чтобы выделяющиеся летучие вещества успевали полностью соединяться с кислородом воздуха.

Полное сгорание угля характеризуется желтым пламенем и прозрачными дымовыми газами; неполное сгорание летучих веществ дает багровое пламя и черный дым

Для эффективного сжигания такого угля процесс должен постоянно контролироваться.

Уголь марок СС, Т, А

Разжечь его труднее, зато он горит долго и выделяет намного больше тепла.

Уголь можно загружать большими партиями, так как в них горит преимущественно коксовый остаток, нет массового выделения летучих веществ.

Очень важен режим поддува, так как при недостатке воздуха горение происходит медленно, возможно его прекращение, либо, напротив, чрезмерное повышение температуры, приводящее к уносу тепла и прогоранию котла.

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объемом 1 м³ (1 л).

Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л).

Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход.

Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:

- от его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.);

- от его влажности и зольности.

Вид топлива

Ед. изм.

Удельная теплота сгорания

Эквивалент

кКал

кВт

МДж

Природный газ, м3

Диз. топливо, л

Мазут, л

Электроэнергия

1 кВт/ч

864

1,0 3,62 0,108 0,084 0,089
Дизельное топливо (солярка) 1 л 10300 11,9 43,12 1,288 - 1,062
Мазут 1 л 9700 11,2 40,61 1,213 0,942 -
Керосин 1 л 10400 12,0 43,50 1,300 1,010 1,072
Нефть 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082
Бензин 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082
Газ природный 1 м3 8000 9,3 33,50 - 0,777 0,825
Газ сжиженный 1 кг 10800 12,5 45,20 1,350 1,049 1,113
Метан 1 м3 11950 13,8 50,03 1,494 1,160 1,232
Пропан 1 м3 10885 12,6 45,57 1,361 1,057 1,122
Этилен 1 м3 11470 13,3 48,02 1,434 1,114 1,182
Водород 1 м3 28700 33,2 120,00 3,588 2,786 2,959
Уголь каменный (W=10%) 1 кг 6450 7,5 27,00 0,806 0,626 0,665
Уголь бурый (W=30…40%) 1 кг 3100 3,6 12,98 0,388 0,301 0,320
Уголь-антрацит 1 кг 6700 7,8 28,05 0,838 0,650 0,691
Уголь древесный 1 кг 6510 7,5 27,26 0,814 0,632 0,671
Торф (W=40%) 1 кг 2900 3,6 12,10 0,363 0,282 0,299
Торф брикеты (W=15%) 1 кг 4200 4,9 17,58 0,525 0,408 0,433
Торф крошка 1 кг 2590 3,0 10,84 0,324 0,251 0,267
Пеллета древесная 1 кг 4100 4,7 17,17 0,513 0,398 0,423
Пеллета из соломы 1 кг 3465 4,0 14,51 0,433 0,336 0,357
Пеллета из лузги подсолнуха 1 кг 4320 5,0 18,09 0,540 0,419 0,445
Свежесрубленная древесина (W=50...60%) 1 кг 1940 2,2 8,12 0,243 0,188 0,200
Высушенная древесина (W=20%) 1 кг 3400 3,9 14,24 0,425 0,330 0,351
Щепа 1 кг 2610 3,0 10,93 0,326 0,253 0,269
Опилки 1 кг 2000 2,3 8,37 0,250 0,194 0,206
Бумага 1 кг 3970 4,6 16,62 0,496 0,385 0,409
Лузга подсолнуха, сои 1 кг 4060 4,7 17,00 0,508 0,394 0,419
Лузга рисовая 1 кг 3180 3,7 13,31 0,398 0,309 0,328
Костра льняная 1 кг 3805 4,4 15,93 0,477 0,369 0,392
Кукуруза-початок (W>10%) 1 кг 3500 4,0 14,65 0,438 0,340 0,361
Солома 1 кг 3750 4,3 15,70 0,469 0,364 0,387
Хлопчатник-стебли 1 кг 3470 4,0 14,53 0,434 0,337 0,358
Виноградная лоза (W=20%) 1 кг 3345 3,9 14,00 0,418 0,325 0,345

econet.ru


Смотрите также