Ako nosič energie sa používajú rôzne druhy paliva, napríklad rašelina, uhlie, drevo a palivové brikety. Uhlie sa považuje za najefektívnejší typ, ktorý umožňuje kotlu alebo peci pracovať čo najefektívnejšie. Pri výbere dobrého paliva je potrebné brať do úvahy niekoľko faktorov, vrátane teploty, pri ktorej uhlie horí.
Pri výbere materiálu musíme brať do úvahy niekoľko faktorov
Vlastnosti rôznych druhov paliva
Zvážte dva hlavné, najbežnejšie typy surovín na tuhé palivo - palivové drevo a uhlie.
Palivové drevo obsahuje značné množstvo vlhkosti, takže sa vlhkosť najskôr odparí, čo si vyžaduje určité množstvo energie. Po odparení vlhkosti začne drevo intenzívne horieť, proces však, bohužiaľ, netrvá dlho.
Preto je kvôli jeho údržbe potrebné pravidelne prikladať palivové drevo do kúreniska. Teplota vznietenia dreva je asi 300 ° C.
Uhlie prekonáva drevo z hľadiska množstva generovaného tepla a doby spaľovania.... V závislosti od veku fosílneho materiálu je minerál rozdelený do typov:
- hnedá;
- kameň;
- antracit.
Pomocou technickej analýzy sa v uhlí a na ropných bridliciach stanoví obsah popola, obsah vlhkosti, síry a fosforu, uvoľňovanie prchavých látok z horľavej hmoty, spaľovacie teplo a vlastnosti neprchavého pevného zvyšku. Všetky analýzy sa vykonávajú na základe analytických vzoriek uhlia a bridlíc a obsahu vlhkosti v pracovnom palive - na základe laboratórnych vzoriek.
Prepočet elementárneho zloženia, výťažku prchavých látok a spaľovacieho tepla pre uhlie (okrem bridlice) počas prechodu na inú hmotu sa vykonáva podľa pomerov podľa vzorcov. Pri prepočítaní elementárneho zloženia a výhrevnosti bridlice musí byť obsah popola A nahradený A + CO2 pre zodpovedajúcu hmotnosť bridlice.
VLHKOST
Pri analýze uhlia sa rozlišujú tieto druhy vlhkosti:
- laboratórium - Wl, stanovené laboratórnymi vzorkami na technické analýzy;
- analytické - Wа, určené analytickými vzorkami na elementárnu analýzu;
- air-dry - Wav, stanovené z analytických vzoriek vo vzduchu vysušenom stave vzorky za podmienok skutočného stavu vzduchu v laboratóriu pomocou relatívnej vlhkosti a teploty;
- hygroskopický (vnútorný) - Wgi, blízky Wa, ale stanovený analytickými vzorkami privedenými do rovnovážneho stavu suchého na vzduchu pri * konštantnej relatívnej vlhkosti (60 ± 2%) a teplote vzduchu (20 ± 5 ° C);
- pracovná vlhkosť - Wp stanovená z laboratórnej vzorky, berúc do úvahy stratu vlhkosti pri zaslaní vzorky do laboratória.
Vlhkosť pracovného paliva sa rozdelí na vnútornú vlhkosť rovnajúcu sa hygroskopickej (Wdi) a vonkajšiu vlhkosť (Wout), ktorá sa definuje ako rozdiel Wout = Wp-Wg,%. Vnútorná hygroskopická vlhkosť (Wdi) závisí od relatívnej vlhkosti a teploty okolitého vzduchu a od adsorpčnej kapacity uhlia. Vlhkosť a obsah popola, ktoré tvoria štrk Br = Wp + Ap paliva, najmä vonkajšia vlhkosť, zhoršujú kvalitu uhlia, znižujú tekutosť, komplikujú klasifikáciu a prepravu a v zime spôsobujú zamrznutie uhlia.
Uhlie s vysokým obsahom vlhkosti je nevhodné na dlhodobé skladovanie, pretože vlhkosť podporuje samozahrievanie a samovznietenie. V súvislosti s týmito technickými podmienkami a normami pre uhlie podľa druhu spotreby boli pre určité druhy a triedy uhlia stanovené limitné (zamietavé) normy pre obsah vlhkosti.
Chudé uhlíky, poloantracitové a antracitové sú menej vlhké, hnedé uhlie vlhkejšie. Obsah vlhkosti v uhlíkoch a naftových bridliciach sa určuje v súlade s GOST 11014-2001. Podstata metódy na stanovenie obsahu vlhkosti spočíva v sušení vzorky paliva v sušiarni pri teplote 105 - 110 ° C na konštantnú hmotnosť a vo výpočte straty hmotnosti odobratej vzorky v percentách. Stanovenie obsahu vlhkosti zrýchlenou metódou sa vykonáva v súlade s GOST 11014-2001. Podstata zrýchlenej metódy stanovenia obsahu vlhkosti spočíva v sušení vzorky paliva v sušiarni pri teplote, ktorá stúpne do 5 minút zo 130 na 150 ° C pre analytickú vzorku a do 20 minút pre laboratórnu vzorku, a pri výpočte hmotnostnej straty vzorky paliva odobratej ako percento ... Rozpory medzi výsledkami dvoch paralelných stanovení obsahu vlhkosti podľa určenej GOST by nemali prekročiť prípustné hodnoty.
POPOL
Uhlie vždy obsahuje nehorľavé minerálne nečistoty, medzi ktoré patria uhličitany vápenaté CaCO3, horčík MgCO3, sadra CaS04-2H20, pyrit FeS2 a vzácne prvky. Pri spaľovaní uhlia z nespálenej časti minerálnych nečistôt vzniká popol, ktorý môže byť podľa svojho zloženia žiaruvzdorný alebo málo taviteľný, voľne tečúci alebo tavený. Minerálne nečistoty zhoršujú kvalitu uhlia, znižujú spaľovacie teplo, prepravu záťaže s nadmerným zaťažením, zvyšujú spotrebu uhlia na jednotku výkonu, komplikujú podmienky používania a zhoršujú kvalitu koksu.
Minerálne nečistoty nie sú vždy záťažou, niekedy obsahujú vzácne prvky v množstvách, ktoré umožňujú ich priemyselné využitie. Okrem toho sa z trosky môže vyrábať cement a iné stavebné materiály.
Obsah popola v uhlí sa určuje podľa GOST 11022-95. Podstata metódy spočíva v spopolnení vzorky paliva v mufle a kalcinácii zvyšku popola na konštantnú hmotnosť pri teplote 800 - 825 ° C pre uhlie a 850 - 875 ° C pre ropnú bridlicu a stanovení hmotnosti zvyšku popola. ako percento hmotnosti vzorky paliva. Obsah popola získaný ako výsledok analýzy analytickej vzorky sa prepočíta na obsah popola v absolútne suchom palive Ac.
Obsah popola v pracovnom palive Ap v percentách sa vypočíta podľa vzorca:
Ap = Ac (100 Wp) / 100
Stanovenie obsahu popola zrýchlenou metódou sa vykonáva v súlade s GOST 11022-95. Jeho podstata spočíva v spopolnení vzorky uhlia v mufle zohriatej na teplotu 850 - 875 ± 25 ° C a stanovení hmotnosti zvyšku popola ako percenta hmotnosti vzorky.
Rozpory medzi výsledkami stanovenia obsahu popola Ls na základe duplikátov jednej laboratórnej vzorky v rôznych laboratóriách podľa určených GOST by nemali presiahnuť:
pre palivá s obsahom popola:
- až 12% ... 0,3%
- od 12 do 25% ... 0,5%
- nad 25% ... 0,7%
- nad 40% ... 1,0%
Technické podmienky a GOST stanovujú priemerné a maximálne (odmietavé) normy obsahu popola pre rôzne druhy a triedy uhlia pre jednotlivé bane, povrchové bane a spracovateľské závody.
SÍRA
Celková síra obsiahnutá v uhlí pozostáva z pyritu Sc, síranu Sc a organickej síry S®. Pyritická síra sa vyskytuje v uhlí vo forme jednotlivých zŕn a veľkých kusov pyritových a markazitových minerálov. Pri zvetrávaní uhlia v baniach, otvorených jamách a na povrchu pyrit oxiduje a vytvára sírany. Síranová síra je obsiahnutá v uhlí, hlavne vo forme síranov železa FeSO4 a vápnika CaSO4. Obsah síranovej síry v uhlí zvyčajne nepresahuje 0,1-0,2%. Pri spaľovaní sa síranová síra mení na popol a pri koksovaní uhlia sa mení na koks. Organická síra je súčasťou organických látok z uhlia. Obsah celkovej síry a jej rozmanitosť v palive sa určuje v súlade s GOST 8606-93.
Síra sa nachádza vo všetkých druhoch tuhých palív a celkový obsah síry v uhlí sa pohybuje hlavne od 0,2 do 10%.
Síra je nežiaducou a dokonca škodlivou súčasťou paliva. Pri spaľovaní sa uhlie uvoľňuje vo forme SO2, znečisťuje a otravuje životné prostredie a koroduje kovové povrchy, znižuje spaľovacie teplo palív a pri koksovaní prechádza ďalej, čo zhoršuje jeho vlastnosti a kvalitu kovu. Výber spôsobov použitia uhlia často závisí od ich celkového obsahu síry. Preto je celková síra najdôležitejším ukazovateľom kvality uhlia.
Celkový obsah síry sa stanoví spálením vzorky paliva so zmesou oxidu horečnatého a uhličitanu sodného (Eshchova zmes), rozpustením vytvorených síranov, vyzrážaním síranového iónu vo forme síranu bárnatého, stanovením jeho hmotnosti a prepočítaním to na masu síry. Obsah síranu síry sa stanoví rozpustením síranov obsiahnutých v palive v destilovanej vode, vyzrážaním síranového iónu vo forme síranu bárnatého, stanovením jeho hmotnosti a prepočítaním na hmotnosť síry. Obsah pyritovej síry sa stanoví spracovaním vzorky paliva so zriedenou kyselinou dusičnou a rozpustením v nej síranov, ktoré vznikajú pri oxidácii pyritu kyselinou dusičnou, po ktorej nasleduje vyzrážanie síranového iónu vo forme síranu bárnatého, pričom sa stanoví hmotnosť to druhé a prepočítať to na hmotnosť síry. Obsah pyritovej síry je určený rozdielom medzi obsahom síry regenerovanej z paliva kyselinou dusičnou a vodou.
Rozdiel medzi výsledkami dvoch paralelných stanovení obsahu síry v jednom laboratóriu by nemal prekročiť: pre uhlie s obsahom síry do 2% - 0,05%, nad 2% do 0,1%. Rozpory medzi výsledkami stanovenia obsahu síry z duplikátov jednej laboratórnej vzorky v rôznych laboratóriách by nemali presiahnuť: pre uhlie s obsahom síry do 2% - 0,1%, nad 2% - 0,2%. Obsah síry sa určuje zrýchlenou metódou podľa GOST 2059-54.
Podstata tejto metódy spočíva v spálení väčšej časti uhlia v prúde kyslíka alebo vzduchu pri teplote 1150 ± 50 ° C, zachytení vytvorených zlúčenín síry roztokom peroxidu vodíka a stanovení objemu kyseliny sírovej získanej v titráciou roztokom lúhu draselného. Rozdiel medzi výsledkami dvoch paralelných stanovení obsahu síry v jednej vzorke pre jedno laboratórium by nemal presiahnuť 0,1%, pre rôzne laboratóriá - 0,2%.
FOSFOR
Je obsiahnutý v uhlí v zanedbateľných množstvách - 0,003 - 0,05% a je škodlivou nečistotou, pretože počas koksovania sa mení na koks a z koksu - na kov, ktorý mu dodáva krehkosť. V donetských uhlíkoch sa obsah fosforu pohybuje od 0,003 do 0,04%, v Kuznecku a Karagande - 0,01 až 0,05%. Fosfor sa stanovuje volumetrickou alebo fotokolorimetrickou metódou podľa GOST 1932-93.
Volumetrická metóda spočíva v oxidácii fosforu obsiahnutého vo vzorke uhlia na kyselinu ortofosforečnú, po ktorej nasleduje vyzrážanie fosforu vo forme amónneho fosforečnanu vápenatého a jeho rozpustenie v nadbytku titrovaného roztoku hydroxidu sodného, čím sa spätne titruje výsledný roztok s kyselinou sírovou a výpočet percenta fosforu z množstva spotrebovaného alkalického roztoku na rozpustenie zrazeniny. Fotokolorimetrická metóda spočíva v spálení vzorky uhlia zmesou oxidu horečnatého a uhličitanu sodného (Eshchova zmes), rozpustení spekanej hmoty v kyseline, odstránení kyseliny kremičitej z roztoku a fotokolorimetrickom stanovení fosforu vo filtráte.
Rozdiel medzi výsledkami dvoch paralelných stanovení obsahu fosforu by nemal presiahnuť:
S obsahom fosforu:
- až 0,01% ... 0,001%
- až 0,05% ... 0,003%
- až 0,1% ... 0,005%
- viac ako 0,1% ... 0,01%
Výpočet obsahu fosforu sa vykonáva na absolútne suchej hmotnosti uhlia.
TESNENIA
Keď sa uhlie zahrieva bez prístupu vzduchu, vytvárajú sa pevné a plynné produkty. Uvoľňovanie prchavých látok je jedným z hlavných ukazovateľov klasifikácie uhlia podľa stupňov a závisí od stupňa metamorfózy uhlia.S prechodom na viac metamorfovaných uhlíkov klesá výťažok prchavých látok. Výťažok prchavých látok na horľavú hmotu Vg sa teda u hnedého uhlia pohybuje od 28 do 67%, pri bitúmenových uhlíkoch - od 8 do 55% a pri antracitoch - od 2 do 9%. Výťažnosť prchavých látok pre bitúmenové a hnedé uhlie sa určuje podľa GOST 6382-65 hmotnostnou metódou a pre antracit a semiantracit Doneckej kotliny - podľa GOST 7303-2001 podľa hmotnostnej metódy a pre antracit a semi-antracit Doneckej kotliny - podľa GOST 7303-90 volumetrickou metódou.
Podstata gravimetrickej metódy spočíva v zohriatí vzorky uhlia v porcelánovom tégliku s vekom na teplotu 850 ± 25 ° C po dobu 7 minút a v stanovení úbytku hmotnosti odobratej vzorky. Výťažok prchavých látok sa počíta z rozdielu medzi celkovou stratou hmoty a stratou v dôsledku odparovania vlhkosti a odstránenia oxidu uhličitého z uhličitanov, ak je ich obsah vo vzorke viac ako 2%. Rozpory medzi výsledkami stanovenia výťažku prchavých látok Vg by nemali prekročiť 0,5% pre uhlie s Vg menej ako 45% a 1,0% pre uhlie s Vg> 45%.
Podstata volumetrickej metódy spočíva v zahriatí vzorky antracitu a semiantracitu na teplotu 900 ± 10 ° C po dobu 15 minút a stanovení objemu vyvíjaného plynu v cm3 / g. Rozdiel medzi výsledkami dvoch paralelných stanovení objemového výťažku prchavých látok v cm3 / g pre jednu vzorku by nemal presiahnuť 7% voči menšiemu z nich.
Na základe hodnôt výťažku prchavých látok a charakteristík neprchavého zvyšku je možné zhruba odhadnúť spekaciu schopnosť uhlia, ako aj predpovedať správanie paliva v technologických procesoch spracovania a navrhnúť racionálne spôsoby spaľovania.
SPALOVACIE TEPLO
Spalné teplo (Q, kcal / kg) je jedným z hlavných ukazovateľov kvality uhlia. Normy a špecifikácie stanovujú priemernú hodnotu tepla na spaľovanie paliva na jednu spáliteľnú hmotu pre bombu Qgb pre uhlie a pre bridlicu pre absolútne suché palivo - Qsb. Teplo spaľovania sa určuje podľa GOST 147-95.
Podstata metódy spočíva v spálení vzorky paliva v kalorimetrickej bombe v stlačenom kyslíku a stanovení množstva tepla uvoľneného pri jej spaľovaní. Teplo spaľovania na horľavú hmotu Qgb určené z bomby obsahuje okrem tepla získaného pri spaľovaní horľavej časti uhlia aj teplo uvoľnené pri tvorbe a rozpúšťaní kyseliny dusičnej vo vode a latentné teplo. odparovania počas spaľovania vodíka, ktorý sa prenáša do kalorimetrickej vody. Najnižšia výhrevnosť Qgn sa získa ako rozdiel medzi Qgb a teplom získaným v bombe v dôsledku tvorby kyselín a kondenzácie vodných pár, ktoré sa v praktických podmienkach spaľovania uhlia nedajú použiť.
Najnižšia výhrevnosť Qgn sa získa ako rozdiel medzi Qgb a teplom získaným v bombe v dôsledku tvorby kyselín a kondenzácie vodných pár, ktoré sa v praktických podmienkach spaľovania uhlia nemôžu použiť:
Qгн = Qgb - 22,5 (Sro + Srk) - aQgb - 54Ng, kde 22,5 je teplo uvoľnené pri tvorbe kyseliny sírovej vo vode o 1% síry, ktorá sa premení na kyselinu sírovú pri spaľovaní uhlia v bombe, kcal; Sro + Srk - množstvo horľavej síry, ktoré sa počas spaľovania uhlia v bombe zmenilo na kyselinu sírovú (v percentách), vztiahnuté na horľavú hmotnosť vzorky uhlia.
Najnižšie teplo spaľovania uhlia na pracovnú hmotu Qрн, ktoré sa uvoľňuje pri spaľovaní paliva v priemyselných peciach, je nižšie ako Qгн, pretože pracovné palivo obsahuje štrk Br = Wр + Aр a okrem toho je potrebné ho odparovať. stráviť 6 Wr tepla;
Qron pre uhlie možno vypočítať podľa vzorca:
Qрн = Qгн100 - Wp - Ap100 - 6Wp, kcal / kg,
kde Qrn je najmenšie spaľovacie teplo na pracovnú hmotu, kcal / kg; Qgn je najnižšie spaľovacie teplo na horľavú hmotu, kcal / kg.
Pre ropnú bridlicu Qрн - sa počíta podľa vzorca
Qрн = Qгн100 - Wp - Wpcap - COp2K100 - 6Wp - 9,7COp2K,
kde 9,7COp2K - absorpcia tepla pri rozklade uhličitanov obsiahnutých v bridlici, kcal / kg.
PODMIENENÉ PALIVO
Vzhľadom na to, že teplo spaľovania uhlíkov jednotlivých usadenín, druhov a druhov a iných druhov paliva je odlišné, je pre pohodlie plánovania potreby paliva, určovania konkrétnych sadzieb a skutočnej spotreby paliva, ako aj pre možnosť ich pre porovnanie bol zavedený pojem „konvenčné palivo“. Takéto palivo sa považuje za podmienené, ktorého nižšie spaľovacie teplo pre pracovnú hmotnosť Qrn je 7000 kcal / kg. Na premenu prírodného paliva na podmienené a podmieneného na prírodné palivo sa používa kalorický ekvivalent, ktorého hodnota závisí od Qрн.
CALORIE EQUIVALENT
Kalorický ekvivalent EK je pomer najnižšej výhrevnosti pracovného paliva k výhrevnosti štandardného paliva, t.
Ec = 7 000 QRN.
Prepočet prírodného paliva Vn na podmienené Vu sa vykonáva vynásobením množstva prírodného paliva ekvivalentom kalórií: Vu = Vn * ekv.
Prepočet ekvivalentného paliva na prírodné palivo sa vykonáva vydelením množstva ekvivalentného paliva ekvivalentom kalórií: Vy = Vn / ekv.
TECHNICKÝ EKVIVALENT
Technický ekvivalent sa používa na porovnanie rôznych druhov uhlia a iných palív z hľadiska ich tepelnej hodnoty a na určenie ekvivalentného množstva pri výmene jedného druhu paliva za iný. Technický ekvivalent Et - pomer užitočného množstva tepla daného paliva k spaľovaciemu teplu štandardného paliva. Užitočne využité teplo na jednotku hmotnosti paliva sa vyjadruje súčinom najmenšieho tepla spaľovania pracovného paliva Qрн účinnosťou zariadenia. Technický ekvivalent teda na rozdiel od vysoko kalorického zohľadňuje nielen hodnotu spalného tepla daného paliva, ale aj stupeň možného tepelnotechnického použitia, ktorý určuje vzorec:
Et = QrnYk7000,
kde Yk je účinnosť tejto kotolne v jednotkových frakciách; 7000 je spaľovacie teplo ekvivalentného paliva, kcal / kg.
Technický ekvivalent pre rovnaké palivo je vždy nižší ako ekvivalent kalórií. Technický ekvivalent sa prakticky používa pri určovaní konkrétnych sadzieb a skutočnej spotreby paliva.
Zloženie paliva rôznych druhov
Hnedé uhlie patrí k mladým ložiskám, preto obsahuje najväčšie množstvo vlhkosti (od 20% do 40%), prchavé látky (do 50%) a malé množstvo uhlíka (od 50% do 70%). Teplota jeho horenia je vyššia ako teplota dreva a je 350 ° C. Výhrevnosť - 3 500 kcal / kg.
Najbežnejším typom paliva je bitúmenové uhlie. Obsahuje malé množstvo vlhkosti (13 - 15%) a obsah uhlíka v palivových článkoch presahuje 75%, v závislosti od druhu.
Priemerná teplota vznietenia je 470 ° C. Fugitívne plyny v uhlí 40%. Počas spaľovania sa uvoľní 7000 kcal / kg.
Antracit, ktorý sa vyskytuje v značnej hĺbke, patrí medzi najstaršie náleziská fosílií na tuhé palivá. Neobsahuje prakticky žiadne prchavé plyny (5 - 10%) a množstvo uhlíka sa pohybuje medzi 93 - 97%. Spalné teplo sa pohybuje v rozmedzí od 8100 do 8350 kcal / kg.
Drevené uhlie je potrebné poznamenať osobitne. Získava sa z dreva pyrolýzou - spaľovaním pri vysokých teplotách bez kyslíka. Hotový výrobok má vysoký obsah uhlíka (70% až 90%). Spaľovanie dreveného paliva emituje asi 7000 kcal / kg.
O vlastnostiach používania rašelinových brikiet sa dočítate v tomto článku:
Tepelné vlastnosti dreva
Drevené uhlie je klasifikované ako samostatná kategória, pretože nejde o fosílne palivo, ale o produkt výroby. Na jeho získanie je drevo ošetrené špeciálnym spôsobom, aby sa zmenila jeho štruktúra a odstránila prebytočná vlhkosť.Technológia získavania účinného a ľahko použiteľného nosiča energie je známa už dávno - predtým sa drevo spaľovalo v hlbokých jamách, čím sa blokoval prístup kyslíka, dnes sa však používajú špeciálne pece na drevené uhlie.
Spaľovanie dreva v peci na drevené uhlie
Za normálnych podmienok skladovania je obsah vlhkosti v drevenom uhlí asi 15%. Palivo sa vznieti už pri zahriatí na 200 ° C. Špecifická výhrevnosť nosiča energie je vysoká - dosahuje 7400 kcal / kg.
Teplota spaľovania dreveného uhlia sa líši v závislosti od druhu dreva a podmienok spaľovania. Napríklad brezové uhlie je možné použiť na zahriatie výkovku a výkovku kovu - pri intenzívnom prívode vzduchu budú horieť pri 1200 - 1300 ° C. V kachle alebo vykurovacom kotle teplota počas spaľovania dosiahne 800-900 ° С a pri použití uhlia v grile na ulici - 700 ° С.
Palivo zo spáleného dreva je ekonomické - jeho spotreba je v porovnaní s použitím palivového dreva oveľa nižšia. Okrem vysokého prenosu tepla sa vyznačuje nízkym obsahom popola.
Vďaka tomu, že drevené uhlie horí s malým množstvom popola a bez otvoreného ohňa vydáva rovnomerné teplo, je ideálne na varenie mäsa a iných jedál na otvorenom ohni. Môže byť tiež použitý na vykurovanie krbu alebo na varenie na sporáku.
Dreviny sa líšia hustotou, štruktúrou, množstvom a zložením živíc. Všetky tieto faktory ovplyvňujú výhrevnosť dreva, teplotu, pri ktorej horí, a vlastnosti plameňa.
Topoľové drevo je pórovité, také palivové drevo horí jasne, ukazovateľ maximálnej teploty však dosahuje iba 500 stupňov. Husté dreviny (buk, jaseň, hrab), keď sú spálené, emitujú viac ako 1000 stupňov tepla. Indikátory brezy sú o niečo nižšie - asi 800 stupňov. Modřín a dub vzplanú horúce a vydávajú až 900 stupňov Celzia. Borové a smrekové palivové drevo horí pri 620 - 630 stupňoch.
Brezové palivové drevo má najlepší pomer tepelnej účinnosti a nákladov - je ekonomicky nerentabilné vykurovať drahšími drevinami s vysokými teplotami spaľovania.
Na výrobu ohňov sú vhodné smrek, jedľa a borovica - tieto ihličnany poskytujú pomerne mierne teplo. Ale neodporúča sa používať také palivové drevo v kotle na tuhé palivá, v peci alebo krbe - nevyžarujú dostatok tepla na to, aby efektívne vykurovali domácnosť a pripravovali jedlo, vyhoreli pri tvorbe veľkého množstva sadzí.
Za nekvalitné palivové drevo sa považuje palivo vyrobené z osiky, lipy, topoľa, vŕby a jelše - pórovité drevo pri horení vydáva málo tepla. Jelša a niektoré ďalšie druhy dreva počas spaľovania „strieľajú“ uhlie, ktoré môže viesť k požiaru, ak sa drevo používa na spaľovanie otvoreného krbu.
Pri výbere by ste mali venovať pozornosť aj stupňu vlhkosti dreva - surové palivové drevo horí horšie a zanecháva viac popola.
V súčasnosti existuje tendencia prechodu od zariadení, ktoré boli založené na procese spaľovania plynu, k domácim systémom na vykurovanie tuhým palivom.
Nie každý vie, že vytvorenie pohodlnej mikroklímy v dome priamo závisí od kvality vybraného paliva. Vylúčime drevo ako tradičný materiál používaný v takýchto vykurovacích kotloch.
V drsných klimatických podmienkach charakterizovaných dlhými a chladnými zimami je pomerne ťažké vykurovať obydlie drevom po celú vykurovaciu sezónu. Pri prudkom poklese teploty vzduchu je vlastník kotla nútený používať ho na hranici maximálnych schopností.
Pri výbere dreva ako tuhého paliva vznikajú vážne problémy a nepríjemnosti. Najskôr si všimneme, že teplota spaľovania uhlia je oveľa vyššia ako teplota spaľovania dreva.Medzi nevýhody patrí vysoká rýchlosť spaľovania palivového dreva, ktorá spôsobuje vážne ťažkosti pri prevádzke vykurovacieho kotla. Jeho majiteľ je nútený neustále monitorovať dostupnosť palivového dreva v kúrenisku, na vykurovaciu sezónu ich bude potrebné dostatočne veľké množstvo.
Proces spaľovania
V závislosti od typu a triedy sa palivo delí na krátky plameň a dlhý plameň. Medzi krátke plamene patrí antracit a koks, drevené uhlie.
Pri spaľovaní antracit vytvára veľa tepla, ale na jeho zapálenie musíte zabezpečiť vysokú teplotu horľavejším palivom, napríklad drevom. Antracit neuvoľňuje dym, horí bez zápachu, jeho plameň je nízky.
Palivá s dlhým plameňom sa spaľujú v dvoch fázach. Najskôr sa uvoľnia prchavé plyny, ktoré sa spaľujú nad vrstvou uhlia v priestore pece.
Po vyhorení plynov začne horieť zvyšné palivo, ktoré sa medzičasom zmenilo na koks. Koks horí krátkym plameňom na roštoch. Po vyhorení uhlíkom zostáva popol a troska.
Vlastnosti kachlí na prírodné palivo
Je to najlacnejší spôsob, ako si sami vyrobiť tehlovú vykurovaciu pec na uhlí.
Materiály
Potrebujeme:
- tehla;
- hotová malta na kladenie pecí;
- liatinový rošt;
- liatinový varný sporák;
- plech b = 4mm - 600x1200 mm - 0,72 m2;
- zváracie elektródy - 1 balenie.
Nástroje
- stierka;
- stierky;
- kladivá;
- vŕtačka;
- iné.
Schéma a poriadok
Foto №1 Celkový pohľad
Foto # 2 Poryadovka
Popis muriva
- Na vrch, bez malty, položte tehlu (pozri foto # 2, prvý rad). Prísne kontrolujeme horizontálnosť pomocou úrovne.
- Namontujte dvere ventilátora. Opravíme to drôtom a zabalíme ho azbestovou šnúrou.
- Rošty sme dali priamo nad dúchadlo.
- Pokračujeme v kladení podľa objednávky (viď foto č. 2)
- Namontujte dvere kúreniska. Opravujeme to pomocou drôtu a tehál.
- Zhora by mal rad presahovať protipožiarne dvere a končiť 130 mm nad nimi.
- Pokračujeme v kladení, mierne posúvame tehly dozadu. Predtým položíme azbestovú šnúru, na ktorú nainštalujeme varnú dosku.
- Začnime formovať komín z nasledujúceho radu. Konštrukcia predpokladá inštaláciu plášťovej rúry z plechu alebo vlnitého hliníka. Potrubie by nemalo byť ťažké. Inak sa môže ťažisko posunúť.
- V jedenástom rade sme nasadili ventil na reguláciu prietoku vzduchu. Nezabudnite to utesniť azbestovou šnúrou a zasypať hlinou.
- Ďalej vložíme komín do štvorice, ktorú spojíme s kovovou. Potrubie by malo byť striktne zvislé a nemalo by sa ohýbať do strany. Pre väčšiu stabilitu by mal byť pokrytý tromi radmi tehál.
- Odstránime vyraďovacie tehly, ktoré sme vložili do 4. radu, vyčistíme komín od trosiek.
- Teraz by mala byť pec na uhlie vybielená. Akékoľvek vápno pôjde. Odborníci odporúčajú pridať trochu modrej a trochu mlieka. Bielizeň teda nestmavne a neodletí.
- Pred kúreniskom inštalujeme kovový plech.
- Namontujte soklovú lištu
Kachle na uhlie pre domácich majstrov nie sú ľahké. Lepšie je vyhľadať pomoc od skúseného kachliara alebo buďte trpezliví.
Dizajn uhoľných kachlí sa veľmi nelíši od zariadenia na spaľovanie dreva, existujú však niektoré funkcie. Princíp prívodu vzduchu potrebného na spaľovanie je výrazne odlišný. V kachliach na uhlie musí vychádzať zdola, aby poskytoval prúdenie vzduchu k palivu, a v systémoch nasávania vzduchu spaľovaných na drevo sú umiestnené nad
Zariadenia spaľujúce uhlie sú menej náročné na palivo: je dôležité, aby sa primárne podpaľovanie uskutočňovalo so suchým materiálom; počas procesu ohrievania je suchosť paliva žiaduca, ale nie nevyhnutná. Pred použitím sa uhlie odporúča ohrievať v špeciálne navrhnutej komore pece.
Dymový výfukový systém pre uhoľné kachle je vybavený tak, aby sa prúdenie vzduchu s produktmi spaľovania intenzívne pohybovalo potrubím.Prietok sa reguluje nie pomocou klapky (nemusí vôbec existovať), ale pomocou dúchadla. Všetky tieto konštrukčné prvky sú spôsobené dobou vyhorenia paliva.
Návrh komína na uhoľnú pec
Vysoký výkon. Ak je komínový systém správne zostavený, z uhoľných kachlí sa stane efektívny a spoľahlivý vykurovací systém pre váš dom. Môže to byť tiež dobrá možnosť zálohovania alebo doplnku.
Multifunkčnosť. Existujú priemyselné modely určené nielen na vykurovanie, ale aj na varenie, ohrev vody. Domáce tehlové a kovové rúry sa tiež často vyrábajú s varnou doskou a / alebo so zabudovanými nádržami.
Dostupnosť paliva. Existujú oblasti, kde je uhlie ľahko dostupné a relatívne lacné. Pre takéto sídla je kúrenie uhlia ekonomicky výhodné.
Jednoduchá konštrukcia. Klasický sporák na tuhé palivo nevyžaduje mechanické pripevnenie. Nie sú v ňom žiadne elektromechanické konštrukčné prvky, ktoré by sa mohli zlomiť v najnevhodnejšom okamihu. Je pravda, že to neplatí pre zložité moderné modely s automatickým dodávaním paliva.
Možnosť kúriť drevom. V praxi sa zariadenia, ktoré fungujú výlučne na uhlie, na trhu takmer nikdy nenachádzajú. Kachle možno spaľovať na uhlie aj na drevo. Výrobcovia vykurovacích zariadení tiež vyrábajú kombinované tepelné generátory schopné pracovať na plyn a tuhé palivá.
Ponúkame vám, aby ste sa oboznámili s dizajnom interiéru v relaxačnej miestnosti vo vani
Priemyselná uhoľná pec
Nebezpečenstvo ohňa. Akékoľvek vykurovacie zariadenie, ktoré používa drevo alebo uhlie, je potenciálne nebezpečné. Počas inštalácie by ste mali prísne dodržiavať pravidlá a nariadenia stanovené v SNiP 2.04.05-91.
Vyžaduje sa skladovanie paliva. Uhlie sa zvyčajne kupuje pred začiatkom vykurovacej sezóny, na jeho uskladnenie by sa mala vyčleniť samostatná miestnosť.
Musíte neustále monitorovať činnosť rúry. Ak majiteľ domu inštaluje konvenčné kachle, a nie model s automatickým prívodom paliva, potom musí do kúreniska neustále pridávať uhlie a monitorovať jeho činnosť.
Nerovnomerné vykurovanie domu. Na zabezpečenie dobrého vykurovania všetkých miestností je potrebné zabezpečiť systém distribúcie tepelného vzduchu. V opačnom prípade bude miestnosť, v ktorej sú kachle nainštalované, príliš horúca a zvyšok miestností bude znateľne chladnejší.
Čistenie komína. Kachle na tuhé palivo si vyžadujú neustálu starostlivosť, pravidelnú kontrolu a údržbu.
Environmentálne znečistenie. Spaľovanie tuhých palív je pre životné prostredie škodlivejšie ako kúrenie na kvapalné alebo plynné palivá. To viedlo k určitým obmedzeniam pri používaní kachlí na uhlie, ktoré môžu v niektorých regiónoch zaviesť miestne orgány.
Zariadenie na spaľovanie uhlia na vykurovanie domu
Základ pre murovanú pec.
Ako už bolo uvedené, teplota spaľovania uhlia je dosť vysoká. Pri dostatočnom prúdení vzduchu do kúreniska dosahuje 1000 - 1100 ° C, takže nie každý materiál je schopný dlhodobo odolávať takýmto podmienkam.
Pre porovnanie: suché drevo je za rovnakých okolností schopné dať v kúrenisku najviac 700 ° C, a to aj veľmi zriedka. Uhlie je navyše oveľa výživnejšie ako palivové drevo.
| Druh paliva | Kalorická hodnota | |
| MJ / kg | kW / kg | |
| Vlhkosť dreva 25% | 10,1 | 2,8 |
| Tvrdé uhlie | 21,5 | 5,9 |
| Hnedé uhlíky | 15,5 | 4,3 |
Predtým boli v starých domoch kachle alebo kachle vykladané iba z plnej červenej tehly. Za neustáleho spaľovania vysoko výhrevného uhlia z vysokej teploty sa murivo začalo rozpadávať, a tak majitelia na ochranu múrov zvnútra obložili kúrenisko zvnútra hrubými oceľovými podrážkami od železničných tratí.
V súčasnosti sa problém spaľovania uhlia rieši oveľa jednoduchšie - pomocou šamotových tehál. Konštrukcia pece umožňuje obloženie palivovej komory šamotovým kameňom triedy SHA, SHB alebo SHV na hrúbku štvrtiny alebo polovice tehly. Tento materiál je schopný bez problémov udržiavať teplotu 1 400 ° C a krátkodobo až 1 650 ° C.
Murárske nástroje pre pece.
Existuje ešte jeden bod: kvôli vyššej výhrevnosti ako drevo sa uvoľňuje väčšie množstvo tepla, z ktorého časť ide spolu s produktmi spaľovania do komína.
Aby sa tomu zabránilo, predpokladá sa rozvinutejšia sieť dymových okruhov v uhoľnej peci, kde majú spaliny čas na to, aby odovzdali teplo tehlovým stenám a neleteli priamo do komína.
V opačnom prípade ide o obyčajnú tehlovú pec so všetkými výhodami a nevýhodami.
Najobľúbenejšími a najžiadanejšími výrobcami uhoľných pecí na trhu sú Španielsko (Josper S.A.) a Movilfrit. Vlastnosti a výhody týchto uhoľných pecí sú uvedené nižšie.
Výrobcovi kachlí na uhlie „Josper“ sa podarilo získať vedúce postavenie vo výrobe kachlí na palivové drevo. Uzavreté grilovacie pece tejto spoločnosti dokonale zvládajú záťaž v stravovacom zariadení s počtom miest od 30 do 100. Po najväčšom dopyte sú mobilné pece na uhlie, ktorých dizajn má:
- podstavec na uhlie alebo palivové drevo;
- popolník;
- uzavretá polica na dočasné uskladnenie potravín v horúcom stave;
- výfukový dáždnik.
Majiteľa podniku by mala prilákať skutočnosť, že použitie kachlí Josper umožní znížiť spotrebu paliva. V porovnaní s klasickými grilovacími systémami úspora uhlia presahuje 25%, čo umožňuje v krátkom čase získať späť náklady na kachle na uhlie. Prax potvrdzuje, že cena kachlí na uhlie je plne oprávnená.
Výrobca môže na varenie používať drevené uhlie alebo rastlinné uhlie. Jedlo sa varí priamo na mriežkach, zatiaľ čo varenie na dvoch mriežkach je povolené. Kachle na drevené uhlie Josper sú prakticky jediné, v ktorých sú kombinované kachle na drevené uhlie a gril na drevené uhlie. Jedlá pripravené pomocou tohto zariadenia sú veľmi chutné a aromatické.
tuk sa na uhlie nedostane, ale keď je rošt naklonený, steká do špeciálnej bunky, ktorá sa pri plnení vyčistí. Všetky rošty majú tiež špeciálne háčiky, ktoré umožňujú výmenu roštov za tepla. Popol automaticky padá do špeciálneho zásobníka, ktorý sa vysunie na čistenie.
- kuracie stehná sa uvaria za 3 minúty;
- hovädzie steaky za 6 minút,
- a zemiaky sa budú piecť 10 minút.
Tento rýchly čas pečenia je zabezpečený vysokými prevádzkovými teplotami.
Pálenie
Zvážte proces spaľovania paliva v konvenčných kachliach, ktoré sa používajú na vykurovanie súkromných domov. Skladá sa z hlavných častí:
- pece;
- dúchadlo;
- komín s potrubím.
Spaľovňa je spojená s dúchadlom cez špeciálny rošt (rošt), ktorý sa nachádza v spodnej časti kúreniska... Na rošt je umiestnené palivo a z dúchadla cez rošt vstupuje vzduch do kúreniska.
Na spaľovanie uhlia v peciach
Vyššie uvedené teploty v stupňoch pre každý druh paliva sú teoretické. To znamená, že sú dosiahnuteľné za ideálnych podmienok na spaľovanie nosiča energie, ku ktorému nedochádza v skutočnom živote, a to ani doma. Okrem toho nemá zmysel prehrievať tehlové kachle alebo kovový kotol. Nie sú určené pre takéto režimy.
Intenzita spaľovania uhlia v kachliach vo všeobecnosti závisí od množstva privádzaného vzduchu. Uhlie najlepšie vydáva teplo pri 100% prívode vzduchu, ale v praxi sa to nestane, pretože jeho množstvo obmedzujeme pomocou klapky alebo klapky. V opačnom prípade teplota v spaľovacej komore príliš stúpne, a tak je v rozmedzí 800 - 900 ° C.
Pokiaľ ide o kotol na tuhé palivo, príliš intenzívny režim spaľovania môže spôsobiť rýchle vyvarenie chladiacej kvapaliny a následný výbuch. Preto sa tento typ tuhého paliva spaľuje v kotloch dvoma spôsobmi:
- tradičné, s vložením do pece a obmedzením množstva vzduchu.
- pomocou odmeraného krmiva, implementovaného do automatických kotlov.
Vzorce spaľovania
Zápalné teploty rôznych palív (kliknutím zväčšíte)
Keď sa palivo (drevo, uhlie) vznieti, dôjde k chemickej reakcii s uvoľnením tepla.
Oxid uhličitý reaguje s uhlíkom v palive v horných vrstvách za vzniku oxidu uhoľnatého.
Toto nie je koniec spaľovacieho procesu, pretože pri jeho stúpaní v priestore pece reaguje oxid uhoľnatý s kyslíkom zo vzduchu, do ktorého prúdi dúchadlo alebo otvorené dvere pece.
Jeho spaľovanie je sprevádzané modrým plameňom a uvoľňovaním tepla. Výsledný oxid uhoľnatý (oxid uhličitý) vstupuje do komína a uniká komínom.
Tlejenie s minimálnym prísunom kyslíka bude mať za následok tvorbu netoxického oxidu uhoľnatého, ktorý rovnomerne zahrieva.
Aplikácia
Hlavným využitím paliva je spaľovanie na výrobu tepla. Teplo sa používa nielen na vykurovanie súkromného domu a na varenie, ale aj v priemysle na podporu technologických procesov prebiehajúcich pri vysokých teplotách.
Na rozdiel od bežných kachlí, kde je prísun kyslíka a intenzita spaľovania zle regulovaná, sa v priemyselných peciach venuje osobitná pozornosť regulácii prísunu kyslíka a udržiavaniu rovnomernej teploty spaľovania.
Zvážme základnú schému spaľovania uhlia.
- Prebieha ohrievanie paliva a odparovanie vlhkosti.
- Keď teplota stúpa, proces koksovania sa začína uvoľňovaním prchavých plynov z koksovacej pece. Vyhorením dáva hlavné teplo.
- Z uhlia sa stáva koks.
- Spaľovací proces koksu je sprevádzaný uvoľňovaním tepla dostatočného na spustenie koksovania ďalšej časti paliva.
V priemyselných kotloch sa spaľovanie koksu oddeľuje do rôznych komôr od spaľovania koksárenského plynu. To umožňuje prítok kyslíka pre koks a plyn s rôznou intenzitou, pri dosiahnutí požadovanej rýchlosti spaľovania a udržiavaní požadovanej teploty.
Maximálna teplota spaľovania uhlia (video)
Dnes je populárne toto použitie rôznych tuhých palív vo forme dreva, uhlia alebo rašeliny. Používa sa nielen v každodennom živote na kúrenie alebo varenie, ale v mnohých priemyselných odvetviach.
Pre majiteľov domov, ktorí používajú na vykurovanie svojich domovov rôzne druhy tuhých palív, je taký parameter, ako je teplota spaľovania uhlia, veľmi zaujímavý. Logicky povedané, čím vyššia je táto teplota, tým viac tepla je možné získať spaľovaním paliva. Je to však teória, ale v praxi sa všetko deje trochu inak. O skutočnom spaľovaní tejto cennej fosílie sa bude diskutovať v tomto materiáli.
Pomocou dreveného uhlia
Drevené uhlie sa v každodennom živote používa na varenie mäsa na grile.
Vďaka vysokej teplote spaľovania (asi 700 ° C) a neprítomnosti plameňa je zabezpečené rovnomerné teplo postačujúce na varenie mäsa bez zuhoľnatenia.
Používa sa tiež ako palivo do krbov na varenie na malých kachliach.
V priemysle sa používa ako redukčné činidlo pri výrobe kovov. Nenahraditeľné drevené uhlie pri výrobe skla, plastov, hliníka.
Drevené uhlie je možné vyrobiť aj sami. Detaily:
Aké drevené uhlie je pre kebab najlepšie
Breza
„Bolo lepšie vziať si brezu.“ Počujete často také slová pri vyprážaní kebabu? Je zaujímavé, že autori týchto slov nemôžu vysvetliť prečo. Len breza, dáva najvhodnejšiu teplotu. Používa sa nielen na grilovanie, ale aj v peciach.
Buď opatrný: v lete si môžete kúpiť hotové uhlie v balíkoch, ale často pod zámienkou brezového uhlia predávajú borovicové uhlie.
Ako rozpoznať brezové uhlie
- antracitová farba; - lesklý zákrut; - povrch sa leskne;
Uhlie borovice nemá absolútne žiadny lesk a je namaľované jednoducho bohatou čiernou farbou.
Brikety
Odporúča sa tiež použiť ich na grilovanie. V jadre je tiež uhlie, ktoré je iba pevne stlačené. Briketa je dvakrát hustejšia. Než obyčajné uhlie a horí oveľa dlhšie a dosahuje teplotu 700 C. Tiež emitujú menej dymu.
dub
Takéto uhlie sa zriedka nachádza vo vreciach, ale je to tak. Udržuje teplotu dlho, ale je dosť ťažké ju zapáliť. Preto sa používa hlavne v kaviarňach a reštauráciách.
Borovica
Nízka kvalita, ako naznačuje jeho nízka cena. Na obaloch s takýmto uhlím sa často píše jednoducho - „drevené uhlie“. Horí rýchlo a často sa fajčí.
