Котлы длительного горения на твердом топливе.

В зависимости от способа обработки твердое топливо можно разделть на две группы: природное и очищенное. К природному твердому топливу относятся уголь, бурый уголь, торф, древесина и солома. Уголь и торф являются осадком, образующимся в результате распада и разложения растений в древние времена под воздействием высокого давления и недостатка кислорода.

Каменный уголь является наиболее древним природным минеральным топливом, распространенном во всем мире, залежи которого находят на разной глубине.

Бурый уголь образовался гораздо позднее и содержит древесные остатки. Содержание воды в буром угле составляет 45 - 60%; добывается он, как правило, открытым способом. Бурый уголь имеет очень низкую энергетическую ценность и обычно не перевозится на большие расстояния.

Торф образуется из разложившихся растений и воды; по этой причине он содержит большое количество влаги. Поэтому на поверхности большие пласты добытого торфа разрезаются на блоки, которые высушиваются перед сжиганием.

В Европе древесина используется в качестве сжигаемого топлива в основном только в виде отходов лесной и лесопильной промышленности, обычно в виде древесной стружки или древесных опилок. Древесный уголь представляет собой эти отходы, переработанные в углевыжигательных или других специальных печах.

Кокс производится из каменного и бурого угля и угольных смесей в особых печах при температуре приблизительно 1200 o С, при которой происходит их дегазация. Дегазацией называется процесс удаления газообразных копонентов из твердых материалов в герметичных нагревательных камерах.

Каменный уголь, брикеты бурого угля, кокс и древесный голь представляют собой очищенное твердое топливо. Брикеты изготавливаются из раздробленного и высушенного каменного или бурого угля в специальных прессах. Брикеты могут иметь различные формы.

Сжигаемые материалы должны пройти полный анализ, включающий в себя расчет необходимого для горения объема воздуха, определение объема выхлопных и отработанных газов, массы шлака и получаемого топлива. При оценке возможности применения установок для производства твердого топлива, необходимо определить, насколько они удовлетворяют экологическим требованиям, предъявляемым к таким печам в стране, где предполагается их использовать.

Таблица 3. Типичный состав и характеристики различных видов твердого топлива

Виды топлива Углерод Водород Кислород Азот Сера Вода Шлак Мини-мальная тепло-творная способность Расчетное значение объема 1 кг воздуха Расчетное значение объема 1 кг сухого отрабо-танного газа Расчетное значение объема
1 кг пара
Расчетное значение объема 1 кг влажного отрабо-танного газа Макси-мальное содержание углекислоты в отрабо-танных газах
**)
С H O N S W A n.c.v.
Вес % Вес % Вес % Вес% Вес% Вес% Вес % кДж/кг Mn 3/кг Mn 3/кг Mn 3/кг Mn 3/кг %
Углерод (чистый) 100 - - - - - - 33.820 8.9 8.9 - 8.9 21.0
Уголь (Рур)
Длинно-пламенный газовый уголь 77 5 8 1 1 3 5 30.100 7.9 7.7 0.6 8.3 18.5
Газовый уголь 80 5 5 1 1 3 5 31.400 8.3 8.0 0.6 8.6 18.5
Каменный уголь 81 5 4 1 1 3 5 31.800 8.4 8.1 0.6 8.7 18.5
Кузнечный уголь 82 4 4 1 1 3 5 31.800 8.3 8.0 0.5 8.5 18.8
Сухой уголь 84 4 2 1 1 3 5 31.400 8.5 8.2 0.5 8.7 18.8
Твердый плотно-зернистый уголь (США), антрацит 85 3 2 1 1 3 5 31.400 8.3 8.1 0.4 8.5 19.3
Кокс (шахтная печь) 83 0.5 0.5 1 1 5 9 28.900 7.7 7.5 0.1 7.6 20.5
Смолистый уголь (Верхняя Бавария) 58 4.3 10 1.2 5.5 10 11 22.930 3.0 2.95 0.6 3.55 18.2
Бурый уголь (район р. Рейн) , *)
Сырой 30 3 10 1 1 50 5 9.630 3.1 3.0 0.9 3.9 17.2
Брикеты 55 5 18 1 1 15 5 19.250 5.6 5.4 0.7 6.1 17.2
Кокс воздушной сушки *) 38 4 26 1 1 25 5 13.800 3.6 3.5 0.7 4.2 19.8
Древесина, высушенная на воздухе *) 42 5 37 - - 15 1 14.600 3.8 3.8 0.7 4.5 20.4
*) Состав бурого угля, кокса и древесины, особенно по содержанию воды, может варьироваться в широком диапазоне значений. **) Относительное (к идеальному топливу) значение веса каждого компонента в процентах (значение умножено на (100-w-a).

Данные ограничения относятся в первую очередь к:
- пыли;
- угарному газу (СО);
- двуокиси серы (SO x);
- галогенизированному углеводороду (HCI, HF и т.д.) Важными параметрами, определяющими, где лучше
использовать данный вид твердого топлива, являются процентное содержание в общем весе таких веществ, как углерод, водород и т.д., а также его минимальная теплотворная способность топлива. В таблице 4.3 приводится типичный состав и характеристики
различных видов твердого топлива.

Твердое топливо


К атегория:

Промышленные материалы

Твердое топливо

К твердому топливу относят: древесное, торф, горючие сланцы, ископаемые угли и искусственное твердое топливо.

Древесное топливо - это дрова и отходы, получаемые при заготовке леса и обработке древесины.

Назначение и качество дров зависят от породы древесины, влажности, наличия пороков. Они могут быть однородными и смешанными и подразделяются на три группы.

По размерам различают дрова - швырок длиной 0,25-1 м и долготье длиной более 1 м; устанавливаются толщина и размеры круглых и колотых поленьев, их количество в партии, а также допустимое наличие гнили.

Торф -самое молодое по возрасту ископаемое твердое топливо. По внешнему виду торф - рыхлая масса от бурого до черного цвета. Местами торфообразования являются главным образом зарастающие болота. Добыча торфа полностью механизирована. СССР по запасам и добыче торфа занимает первое место в мире.

Основной способ добычи торфа - фрезерный, при котором получается торфяная крошка, путем соскабливания (фрезерования) поверхностного слоя залежи торфа. Кусковой торф изготовляют в виде кирпичей резным, элеваторным и другими способами. Све-жедобытый торф сушат на открытом воздухе.

В зависимости от характера торфообразования различают торф верховой (моховой), низинный, переходный, а также лесной, топя-ной, лесотопяной и др.

Для отопительных целей используют кусковой торф и брикеты, получаемые из торфяной крошки. Фрезерный торф сжигается на электростанциях, является сырьем для химической переработки, брикетирования, изготовления строительных материалов (тор-фоплит) и получения компостированных удобрений.

Качество торфа зависит от теплоты сгорания (до 24 МДж), влажности, зольности и содержания мелочи (до 25 мм). Для кускового торфа допустимая влажность составляет не более 45%, зольность не более 23%, содержание мелочи не более 20%. Влажность крошки до 53%, а зольность до 15-20%.

Горючие сланцы образовались из органического ила (сапропеля) - продуктов разложения растительных и животных организмов. На дне водоемов ил без доступа воздуха обогащался углеродом и водородом, перемешивался с минеральной основой (известняками, глиной, песком) и, уплотняясь, превращался в го-рющие сланцы.

В их органической массе содержится много углерода, водорода и других летучих веществ. Они отличаются повышенными сернис-тостью (до 4,5%), влажностью (до 20%) и зольностью вследствие большого содержания минеральных веществ, поэтому горючие сланцы - топливо низкого качества. Лучшими из них являются прибалтийские.

Горючие сланцы используются в качестве энергетического топлива и химического сырья для получения моторного топлива, масел, химических продуктов и сланцевого газа.

Несмотря на низкую теплоту сгорания (5-11 МДж) и небольшие по сравнению с углем запасы, горючие сланцы имеют немаловажное значение ввиду того, что их главные месторождения расположены в районах, которые сравнительно бедны другими видами топлива, - в Эстонии, Ленинградской, Куйбышевской и Саратовской областях. Там же работают сланцеперерабатывающие заводы.

Ископаемые угли - твердые горючие полезные ископаемы осадочного происхождения. В их состав входят органические вещества - продукты преобразования растений, микроорганизмов и минеральных примесей. Ископаемые угли залегают в земной коре в виде пластов и линзообразных залежей, имеют землистую массивную, слоистую или зернистую структуру от коричневого до черного цвета.

Ископаемые угли классифицируются по месторождениям, качеству и содержанию летучих веществ, спекаемости, размеру кусков, содержанию влаги, золы, серы.

Месторождения углей находятся во многих районах СССР . Наибольшее значение имеют Донецкий, Кузнецкий, Карагандинский, Печорский, Кизеловский, Канско-Ачинский, Подмосковный бассейны и месторождения Дальнего Востока. На шахтах и разрезах производят добычу угля, его освобождение от пустой породы, рассортировку по крупности кусков с отсевом мелочи.

По качеству и содержанию летучих ископаемые угли подразделяют на бурые, каменные, полуантрациты и антрациты.

Наиболее молодыми являются лигниты (светло-коричневая масса с явно 6ьфйжё1Гной древесной структурой). Смолистые бурые угли по своим свойствам приближаются к молодым каменным углям, отличаются большей плотностью и имеют почти черный цвет. Промежуточное положение межДу лигнитами й смолистыми бурыми углями занимают землистые бурые угли.

В органической массе бурых углей содержится от 65 до 75% углерода, 5-6% водорода, до 5% серы, 17-20% кислорода и азота. Теплота сгорания их 22-31 МДж. Бурые угли содержат 20- 55% влаги и в большинстве случаев характеризуются высокой зольностью.

Бурые угли различаются по размеру кусков. В зависимости от содержания влаги их делят на технологические группы Б1 (более 40%), Б2 (30-40%) и БЗ (20-30%).

Для бурых углей характерна термическая неустойчивость, небольшая твердость и малая механическая прочность. Они выветриваются на возухе, превращаясь в угольную пыль. Как и торф, бурые угли склонны к окислению и самовозгоранию при хранении’.

Вследствие малой теплоты сгорания, высокой влажности и ольности дрова, торф, горючие сланцы и бурые угли невыгодно перевозить на дальние расстояния, они являются местным топливом и сырьем.

Каменные угли по сравнению с бурыми содержат больше углерода. В зависимости от содержания летучих (10-45%) каменные угли характеризуются марками:, Д - длиннопламенный, Г - газовый, ГЖ - газовый жирный, Ж - жирный, КЖ - коксовый жирный, К - коксовый, ОС - отощенный спекающийся, Т - тощий и СС - слабоспекающийся.

Среди углей различаются так называемые спекающиеся каменные угли, необходимые для производства кокса. Спекаемость характеризуется группой угля и обусловливается наличием в угле таких компонентов, которые при нагревании после удаления летучих веществ образуют различный по количеству и качеству кокс. Цифры, входящие в условное обозначение групп, указывают толщину пластичного слоя 100-граммовой навески угля, определяемой в лабораторном стальном стакане.

Полуантрацит (ПА) по свойствам приближается к каменному углю. Он содержит до 10% летучих веществ.

Антрациты (А) содержат много углерода (до 98%) и мало летучих. Они имеют характерный блеск, трудно загораются и горят синеватым пламенем, давая много тепла. Влаги в них до 6%, зольность до 20%. Антрациты наиболее стойки при хранении.

По размеру кусков угли делятся на классы. Сортированные угли имеют следующие классы: плитный - П (размер кусков более 100 м), крупный - К (50-100 мм), орех- 0(25-50 мм), мелкий - М (13-25 мм), семечко - С (6-13 мм), штыб (менее 6 мм) и несортированные: рядовой - Р, рядовой со штыбом - РШ. Штыб используется для брикетирования или сжигания после помола.

В соответствии с классификацией все угли имеют свои марки, группы, классы. Важнейшие марки и группы углей Донецкого бассейна представлены в табл. 7.

Условное обозначение марок, групп и классов углей получается сочетанием букв и цифр. Например: Г6М - газовый, мелкий по спекаемости - групп 6; ССК- слабоспекающийся крупный; АП- антрацит плитный; БЗК - бурый уголь, крупный, влажность 20- 30% и т. д.

Качество углей одного месторождения не всегда одинаково, поэтому бассейны имеют свои ГОСТ ы, которые рекомендуют определенные марки, группы и классы углей и их смесей для сжигания, производства кокса, обжига кирпича, извести, для коммунальных нужд и т. д.

Искусственное твердое топливо включает древесный уголь, полукокс, кокс, термоантрацит и брикеты.

Древесный уголь получают нагреванием дров или бракованной древесины с небольшим доступом воздуха в специальных камерах, что дает возможность кроме угля получать древесную смолу, а из нее многие лесохимические продукты. Древесный уголь применяют для получения высококачественного литейного чугуна, в кузнечном производстве, в химической промышленности и для бытовых нужд.

Полукокс получают нагреванием бурых углей до 550°С без доступа воздуха. При этом образуется основное топливо - полукокс, горючий газ и смолы, содержащие многие коксохимические продукты. В СССР производство и потребление продуктов полукоксования (особенно из канско-ачинских углей) весьма перспективно.

Кокс готовят из каменных углей и их смесей при нагревании в коксовых печах до температуры 1100°С без доступа воздуха. При этом получают летучие продукты - смолы и газы, а твердый кокс обогащается углеродом.

При коксовании или полукоксовании углей, торфяного, сланцевого или нефтяного сырья извлекаются различные химические вещества, а готовый кокс или полукокс выталкивается из камер и тушится водой или газами.

Основная масса кокса используется в черной металлургии, литейном производстве, для получения водорода, карбида кальция, синтетического каучука и т. д.

Пековый каменный и нефтяной кокс используют в производстве угольных электродов, щеток электрических машин и в виде топлива.

Показателями качества кокса и полукокса являются содержание серы, влаги, летучих, размер кусков и содержание мелочи, а для электродных коксов - удельное электрическое сопротивление.

Например, кокс литейный по содержанию серы (0,6-1,4%) имеет марки КЛ1, КЛ2 и КЛЗ . Установлены также классы по размеру кусков (40-80 мм и более).

Кокс пековый электродный в зависимости от зольности (не,„прр 0 25-0,5%) и содержания серы (не более 0,25-0,7%) разделяется на марки КПЭ1, КПЭ2 и КПЭЗ .

Кокс доменный сухого тушения в зависимости от зольности по 4-13,5%) имеет марки КДС1 - КДС1У, а в зависимости от показателя прочности имеет I и II группы.

Полукокс каменный кузнецкий в зависимости от свойств делят на марки ПК-1, ПК-2 и ПК-3. Зольность его 7,5-12%.

Термоантрацит получают нагреванием до 1300°С специальных сортов антрацита в камерных печах без доступа воздуха. Он заменяет кокс в литейном производстве и является сырьем для электродной промышленности.

Топливные брикеты и полубрикеты различной формы получают прессованием фрезерного торфа и угольной мелочи с добавкой связующих или без них. Брикеты должны быть твердыми, прочными, водоустойчивыми, легко гореть без дыма и копоти, выдерживать длительное хранение без самовозгорания.

Твердое топливо (ТТ) для котлов это класс горючих веществ применяемых в качестве топлива для отопления загородных домов и объектов хозяйственного назначения. Существуют множество видов твердого топлива, можно сказать, что по сравнению с газом или жидким топливом оно весьма разнообразно это: дрова, уголь, торф, топливные брикеты (евродрова), пеллеты и т.д. Буквально все, что может гореть, можно попробовать сжечь в твердотопливном котле. Конечно, для стабильной и безопасной работы котла лучше использовать в качестве топлива вещества, рекомендованные производителем.

В данной статье мы расскажем о традиционных видах теплого топлива, таких как дрова и уголь. Они подходят для индивидуального отопления и доступны на большей части территории нашей страны. Пеллеты или древесные гранулы значительно отличаются от других видов твердого топлива, поэтому мы посвятим им отдельную статью на нашем сайте.

Преимущества и недостатки твердого топлива

Благодаря своей доступности твердое топливо является традиционным источником тепла для обогрева домов в нашей стране, вспомним хотя бы русскую дровяную печь. На сегодняшний день дрова и уголь занимают только часть рынка, так как помимо преимуществ они обладают недостатками, ограничивающими их использование. Расскажем о них подробнее.

Преимущества твердого топлива:

  • экономичность. Во многих регионах РФ дрова или уголь являются самым доступным видом топлива для отопления. Только отопление природным газом обходиться дешевле, но он доступен далеко не везде
  • автономность. Используя твердое топливо можно построить полностью автономную отопительную систему. Отопление на базе твердотопливного котла с естественной циркуляцией теплоносителя, может работать без каких либо внешних коммуникаций, в том числе и электричества. Это важно в случае если дом находиться вне населенных пунктов или качество работы доступных коммуникаций оставляет желать лучшего. В этом случае твердотопливный котел устанавливают в качестве резервного источника тепла на случай отключения газа, электричества или перебоев с поставками дизельного топлива
  • уют. Дровяная печь может создать неповторимую атмосферу в загородном доме или бане. Для многих домовладельцев этот фактор является решающим

Недостатки твердого топлива:

На наш взгляд основным и решающим недостатком твердого топлива является отсутствие возможности автоматизировать работу отопления. На практике это означает, что придется лично контролировать работу котла или нанимать для этих целей кочегара, что накладно и не всем подходит. В идеальных условиях (оптимальная влажность топлива, размер отдельных кусков угля и т.д.) время работы твердотопливного котла на одной закладке топлива составляет 1 сутки для угля и 6-8 часов для дров. Соответственно необходимо будет постоянно наполнять топку вручную. Для охотничьего домика или бани используемой время от времени это не критично, но для постоянного проживания с семьей не подойдет.

На сегодняшний день существуют технические решения, позволяющие частично или полностью преодолеть эти недостатки. Это, например, установка теплоаккумулятора или использование в качестве топлива древесных гранул - пеллет. Подробнее об этом можно почитать в соответствующих статьях на нашем сайте.

Виды твердого топлива

Все виды твердого топлива имеют растительное происхождение, в том числе и каменный уголь. Основным элементом при сгорании (окислении) которого выделяется тепло, является углерод. Далее мы перечислим основные виды твердого топлива и дадим их краткое описание.

  • дрова. Суда можно отнести как собственно части деревьев подходящего размера, так и всевозможные отходы лесопилок (щепа, опилки, горбыль и т.д.) . Сжигание дров не наносит значительного вреда экологии так как в них не содержится сера, в атмосферу выделяется столько же СО² как при естественном биоразложении древесины. Низкое содержание серы в дымовых газах имеет еще один положительный эффект - снижение коррозийного воздействия конденсата на внутренние поверхности топки котла и дымоход. Еще одним положительным качеством дров является низкая зольность, в среднем 1% от массы.
  • уголь. Ископаемый уголь бывает разным: бурый, каменный, антрациты и т.д. В индивидуальном отоплении применяется в основном каменный уголь. Его отличает высокая теплота сгорания, а так же простота хранения и доступность. В некоторых регионах каменный уголь является самым дешевым видом топлива для отопления.
  • торф. Торф является традиционным видом ТТ, его начали использовать значительно раньше чем каменный уголь. При этом по своим характеристикам и удобству применения он уступает дровам и углю, поэтому для отопления загородных домов его используют не часто.
  • древесные гранулы - пеллеты. Пеллеты представляют собой гранулы цилиндрической формы, спрессованные из отходов деревообработки. Благодаря стандартному размеру гранул появилась возможность автоматизировать подачу топлива от места хранения (специальный бункер) к горелке котла. Древесные гранулы являются относительно новым и довольно перспективным видом твердого топлива для индивидуального отопления.

Несмотря на некоторые недостатки отопление твердым топливом находит широкое применение в нашей стране. Благодаря появлению новых современных видов ТТ таких как пеллеты и высокотехнологичных пиролизных котлов данный вид топлива не потеряет своей актуальности и в обозримом будущем.

Виды твердого топлива.

Мы давно понимаем, что есть разные виды твердого топлива, какие именно и в чем разница между ними - на эти вопросы будут даны ответы ниже.

Существуют следующие виды твердого топлива:

Древесина (дрова, щепа, опилки, пиллеты, брикеты, кора);

Уголь (бурый, каменный);

Торф;

Горючие сланцы;

Все перечисленные выше виды топлива являются органическими, то есть происходят из растительного мира. Различие состоит в химическом возрасте - биомасса в болотах преобразовуется в торф, далее в бурый уголь и в конце концов становится каменным углем.

Наиболее простым и быстро возобновляемым видом топлива есть древесина: дрова, горбыли, опилки, щепа, кора, пиллеты, топливные брикеты.

Древесина как топливо характеризуется высоким выходом летучих горючих веществ - до 85% и незначительным содержанием золы - в среднем до 1%, а также отсутствие серы (основного корозионного компонента дымовых газов).

Теплота сгорания равна в среднем 18,67 МДж/кг (4460 ккал/кг)

Этот факт весьма выгоден как с точки зрения эффективности эксплуатации так и с экологической точки зрения - так как сжигание дров наименее вредно для атмосферы, а при использовании современных котлов - котлов длительного горения, и пиролизных котлов - которые специально спроектированы для работы на дровах, дает возможность получать дешевое и эффективное отопление и водоснабжение.

Ископаемый уголь делится на бурый, каменный и антрациты.

Бурый уголь содержит много влаги, соединяется легко с кислородом воздуха и при длительном хранении на воздухе сильно выветривается и рассыпается в порошок. Кроме того бурый уголь обладает большой склонностью к самовозгоранию - то есть является пирофором.

По своей структуре отличается повышенным содержанием балласта (несгораемого остатка) и необычно высокой гигроскопичностью, в следствии чего влажность бурых углей достигает 17-55%. Бурый уголь не спекается, отличается большим выходом летучих горючих веществ на горючую массу (33,5 - 58,5%) и зольностью на сухую массу (10,5-34%) и повышенным содержанием серы (0,6-5,9%).

Теплота сгорания колеблется от 10,7 до 17,5 МДж/кг (4177 ккал/кг)

Как видно теплотворность бурого угля ниже теплотворной способности дров в пересчете на килограмм веса, условия хранения весьма специфичны - из за этого использование бурого угля в домашних хозяйствах весьма ограниченно.

Каменный уголь подразделяется на длиннопламенный, газовый, паровичный жирный, коксовый паровичный спекающийся и тощий.

Каменный уголь отличается большой теплотой сгорания - 21,2 - 28,07 (5097-6700 ккал/кг) Выход горючих летучих веществ равен 3,5-45%

Каменные угли более плотные и малопористые и содержат меньше внешней влаги чем бурый уголь. Способы хранения каменного угля значительно более просты так как они мало подвержены самовозгоранию.

Благодаря этим качествам каменный уголь стал самым массовым видом топлива - как в частных хозяйствах так и с промышленности.

Антрациты - это старейшие по происхождению каменные угли, отличающиеся большой твердостью, трудно загорается, горит коротким пламенем.

К антрацитам относят угли с выходом летучих горючих веществ - 7-9%, теплота сгорания горючей массы - 24,35-27,24 МДж/кг (5800-6500 ккал/кг)

Антрациты являются основным промышленным видом угля - из него производят разные марки кокса.

Торф - являеться самым молодым ископаемым видом топлива - его извлекают из болот различными способами затем сушат и брикетируют - по своим свойствам торф близок к дровам.

Торф характеризуется средним уровнем влажности (30-55%) который зависит от способа добычи и сушки. Зольность торфа колеблется от 7 до 15%. Теплота сгорания торфа 8,38-10,72 МДж/кг (3511-4492 ккал/кг)

Торф в качестве топлива стали использовать значительно раньше чем ископаемый уголь - но в последнее время он вытеснялся более удобными в использовании дровами и каменным углем. Хотя он имеет довольно высокий потенциал и низкую собестоимость.


Горючие сланцы - это продукты разложения растительных остатков, оседавших на дне больших водоемов; смешиваясь с минеральными осадками, образовывалось илистое вещество - сапропель, которое обогащаясь водородом, уплотнялось и превращалось в горючие сланцы.

Сланцы в среднем теплоту сгорания 10,4 МДж/кг (2477 ккал/кг), при их сжигании образуется очень большое количество золы 64,5% Выход летучих у сланцев очень высок - 90%, влажность низкая - 13%.

Высокая зольность и низкое распространение - привело к тому что горючие сланцы являются довольно редким видом топлива по сравнению с углем и дровами.

Из выше перечисленных видов топлива наибольшей промышленной перспективой обладают каменный уголь запасы которого на Донбассе достигают крупных масштабов.

Для домашнего использования в качестве альтернативы газу - самый перспективный и экологически чистый вид топлива - это дрова и их производные такие как пиллеты, щепа, опилки, брикеты. По теплотворной способности они ниже каменного угля но имеют ряд преимуществ:

Низкая стоимость;

Доступность в большинстве регионов Украины;

Возобновляемость;

Экологичность;

Детальная консультация по тел. 068 900 59 82;

P.S. ПОМНИТЕ - РАЗОЧАРОВАНИЕ ОТ ПЛОХОГО КАЧЕСТВА ДЛИТСЯ ГОРАЗДО ДОЛЬШЕ, ЧЕМ РАДОСТЬ ОТ НИЗКОЙ ЦЕНЫ.

Основными видами твердого топлива являются торф и различные ископаемые угли, которые образовывались в процессе последовательной углекации отмершей растительной массы. Твердое топливо происходит от высокоорганизованных растений (древесина, листья, хвоя и т.д.).

Добытое твердое топливо состоит из углерода, водорода, кислорода, азота͵ серы, минœеральных примесей и влаги. Основным горючим элементом твердого топлива является углерод С. Содержание углерода в твердом топливе измеряется от 50 до 99%. Водород Н, содержащийся в топливе, также является горючим элементом. В древесинœе весь водород связан с кислородом, а в остальных твердых топливах частично находится в свободном состоянии. Кислород О и азот N, содержащиеся в топливе, относится к внутреннему балласту.

Азота в твердом топливе немного, до 2%. При сжигании топлива азот выделяется в свободном состоянии, не принимая никакого участия в горении. При этом, в зоне высоких температур азот может окисляться кислородом, что приводит к образованию окислов азота. Окислы азота весьма вредны, а их выброс в атмосферу загрязняет воздушный бассейн.

Сера S является горючим элементом топлива. Содержание серы в твердом топливе незначительно, за исключением сланцев.

Сера содержится в топливе в трех видах: органическая S ор, колчеданная S к и сульфатная S c . Органическая сера и колчеданная составляют так называемую летучую серу. В горении участвуют только органическая и колчеданная сера. По этой причине при выполнении теплотехнических расчетов учитывают содержание в топливе только летучей серы S л = S ор + S к. Сульфатная сера входит в минœеральную часть топлива и в горении не участвует. При сжигании летучей серы образуется сернистый ангидрид SO 2 и в небольшом количестве серный ангидрид SO 3 , которые загрязняют атмосферу. Вместе с тем, наличие серного ангидрида SO 3 при определœенных условиях приводит к коррозии металлических поверхностей нагрева агрегата. В связи с указанным сера является вредной примесью в топливе.

Твердый горючий остаток, получающийся после завершения преобразований в минœеральной части топлива при выжигании его в лабораторных условиях, принято называть золой. Выжигание топлива осуществляется в муфельной печи при температуре 800°С в воздухе.

Влага топлива W, являясь его балластом, не только уменьшает теплоту сгорания, но и создает трудности при транспортировке и сжигании топлива, так как для испарения влаги, выделяющееся при горении топлива.

При использовании топлива и выполнения различных теплотехнических расчетов различают рабочее топливо, аналитическую пробу топлива, сухую, горючую и органическую массы топлива.

Рабочим называют как добытое топливо, так и топливо, поступившее к потребителю. Соответственно масса вещества (в процентах), из которого состоит это топливо, называют рабочей массой.

С р +Н р +О р +S р ор+к +А р +W р =100%

Горючая масса топлива без колчеданной серы принято называть органической и выражается равенством.

С 0 +Н 0 +N 0 +S 0 ор =100%

Важнейшей характеристикой любого топлива является теплота сгорания. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива. В случае если в результате пол-

ного сжигания единицы массы или объёма топлива образовавшиеся водяные пары конденсируются, то выделившееся количество тепла называют высшей теплотой сгорания. Количество тепла, выделившееся при полном сгорании единицы массы или объёма топлива, за вычетом тепла, затраченного на образование водяных паров, получающихся при горении, принято называть низшей теплотой сгорания.

Соотношение между высшей и низшей теплотой сгорания рабочей массы топлива можно определить по формуле

Твердое топливо - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Твердое топливо" 2014, 2015.