Temperatura spalania węgla. Temperatura spalania węgla drzewnego i węgla w różnych urządzeniach

Nośnikiem energii są różnego rodzaju paliwa, na przykład torf, węgiel, drewno, a także brykiety opałowe. Węgiel uważany jest za najbardziej wydajny, pozwalający na możliwie najbardziej wydajną pracę kotła lub pieca. Aby wybrać dobre paliwo, należy wziąć pod uwagę kilka czynników, w tym temperaturę, w której pali się węgiel.

Wybierając materiał, musimy wziąć pod uwagę kilka czynników

Cechy różnych rodzajów paliw

Rozważ dwa główne, najczęstsze rodzaje surowców paliwowych - drewno opałowe i węgiel.
Drewno opałowe zawiera znaczną ilość wilgoci, więc wilgoć najpierw odparowuje, co wymaga pewnej ilości energii. Po odparowaniu wilgoci drewno zaczyna się intensywnie palić, ale niestety proces ten nie trwa długo.

Dlatego, aby go utrzymać, konieczne jest regularne dodawanie drewna opałowego do paleniska. Temperatura zapłonu drewna wynosi około 300 ° C.

Węgiel przewyższa drewno pod względem ilości wytwarzanego ciepła i czasu spalania.... W zależności od wieku materiału kopalnego minerał dzieli się na typy:

• brązowy;
• złóg;
• antracyt.

Za pomocą analizy technicznej w węglach i łupkach naftowych określa się zawartość popiołu, wilgoci, siarki i fosforu, uwalnianie substancji lotnych do masy palnej, ciepło spalania oraz charakterystykę nielotnych pozostałości stałych. Wszystkie analizy przeprowadzane są na podstawie próbek analitycznych węgla i łupków, a wilgotność paliwa roboczego - na podstawie próbek laboratoryjnych.

Przeliczenie składu pierwiastkowego, uzysku substancji lotnych i ciepła spalania węgli (z wyjątkiem łupków) podczas przechodzenia na inną masę przeprowadza się według stosunków, zgodnie z wzorami. Przy przeliczaniu składu pierwiastkowego i wartości opałowej łupków, zawartość popiołu A musi zostać zastąpiona przez A + CO2 dla odpowiedniej masy łupka.

WILGOĆ

Podczas analizy węgli rozróżnia się następujące rodzaje wilgoci:

• laboratorium - Wl, oznaczane na próbkach laboratoryjnych do analiz technicznych;
• analityczne - Wа, określone przez próbki analityczne do analizy elementarnej;
• powietrzno-sucha - Fale, wyznaczone z próbek analitycznych w stanie suchym powietrzem próbki w warunkach rzeczywistego stanu powietrza w laboratorium na podstawie wilgotności względnej i temperatury;
• higroskopijny (wewnętrzny) - Wgi, bliski Wa, ale oznaczany na podstawie próbek analitycznych doprowadzonych do stanu równowagi powietrzno-suchej przy * stałej wilgotności względnej (60 ± 2%) i temperaturze powietrza (20 ± 5 ° C);
• wilgotność robocza - Wp określona na podstawie próbki laboratoryjnej z uwzględnieniem ubytku wilgoci w momencie przesłania próbki do laboratorium.

Robocza wilgotność paliwa dzieli się na wilgotność wewnętrzną równą wilgotności higroskopijnej (Wdi) i wilgoci zewnętrznej (Wout), definiowaną jako różnica Wout = Wp-Wg,%. Wilgotność higroskopijna wewnętrzna (Wdi) zależy od wilgotności względnej i temperatury otaczającego powietrza oraz zdolności adsorpcyjnej węgla. Zawilgocenie i popiół wchodzący w skład balastu Br = Wp + Ap paliwa, w szczególności wilgoć zewnętrzna, pogarsza jakość węgli, zmniejsza sypkość, komplikuje klasyfikację i transport oraz powoduje zamarzanie węgla w okresie zimowym.

Węgle o dużej zawartości wilgoci nie nadają się do długotrwałego przechowywania, ponieważ wilgoć sprzyja samonagrzewaniu i samozapaleniu. W związku z tymi warunkami technicznymi i normami dla węgli ze względu na rodzaj zużycia, dla niektórych gatunków i gatunków węgla zostały ustalone normy graniczne (odrzucenia) wilgotności.

Chude węgle, półantracyt i antracyt są mniej wilgotne, węgle brunatne są bardziej wilgotne. Wilgotność węgli i łupków bitumicznych określa się zgodnie z GOST 11014-2001. Istota metody oznaczania zawartości wilgoci polega na wysuszeniu próbki paliwa w piecu w temperaturze 105-110 ° C do stałej masy i obliczeniu ubytku masy próbki w procentach. Oznaczanie zawartości wilgoci metodą przyspieszoną przeprowadza się zgodnie z GOST 11014-2001. Istota przyspieszonej metody oznaczania wilgotności polega na suszeniu próbki paliwa w piecu suszarniczym w temperaturze, która w ciągu 5 minut wzrasta ze 130 do 150 ° С dla próbki analitycznej i w ciągu 20 minut dla próbki laboratoryjnej, oraz przy obliczaniu utraty masy próbki paliwa pobranej w procentach ... Rozbieżności między wynikami dwóch równoległych oznaczeń zawartości wilgoci zgodnie z określonym GOST nie powinny przekraczać dopuszczalnych wartości.

POPIÓŁ

Węgle zawsze zawierają niepalne zanieczyszczenia mineralne, do których należą węglany wapnia CaCO3, magnez MgCO3, gips CaS04-2H20, piryt FeS2 i rzadkie pierwiastki. Podczas spalania węgla niespalona część zanieczyszczeń mineralnych tworzy popiół, który w zależności od składu może być ogniotrwały lub niskotopliwy, sypki lub stopiony. Zanieczyszczenia mineralne pogarszają jakość węgla, zmniejszają ciepło spalania, transport ładunku z nadmiarem balastu, zwiększają zużycie węgla na jednostkę produkcji, komplikują warunki użytkowania i pogarszają jakość koksu.

Zanieczyszczenia mineralne nie zawsze są balastem, czasami zawierają rzadkie pierwiastki w ilościach pozwalających na ich przemysłowe wykorzystanie. Ponadto żużel można wykorzystać do produkcji cementu i innych materiałów budowlanych.

Zawartość popiołu w węglach określa się zgodnie z GOST 11022-95. Istota metody polega na spopieleniu próbki paliwa w mufli i wypaleniu pozostałości popiołu do stałej masy w temperaturze 800-825 ° C dla węgli i 850-875 ° C dla łupków bitumicznych oraz oznaczeniu masy pozostałości popiołu jako procent masy próbki paliwa. Zawartość popiołu uzyskana w wyniku analizy próbki analitycznej przeliczana jest na zawartość popiołu w absolutnie suchym paliwie Ac.

Zawartość popiołu w paliwie roboczym Ap w procentach oblicza się ze wzoru:

Ap = Ac (100-Wp) / 100

Oznaczanie zawartości popiołu metodą przyspieszoną przeprowadza się zgodnie z GOST 11022-95. Jego istota polega na spopieleniu próbki węgla w mufli ogrzanej do temperatury 850-875 ± 25 ° C i wyznaczeniu masy pozostałości popiołu jako procentu masy próbki.

Rozbieżności między wynikami oznaczania zawartości popiołu Ls na podstawie duplikatów jednej próbki laboratoryjnej w różnych laboratoriach zgodnie z określonymi GOST nie powinny przekraczać:

dla paliw z zawartością popiołu:

• do 12% ... 0,3%
• od 12 do 25% ... 0,5%
• powyżej 25% ... 0,7%
• powyżej 40% ... 1,0%

Warunki techniczne i GOST określają średnie i maksymalne (odrzucenia) normy zawartości popiołu dla różnych gatunków i klas węgla dla poszczególnych kopalń, odkrywek i zakładów przetwórczych.

SIARKA

Całkowita siarka zawarta w węglach składa się z pirytu Sc, siarczanu Sc i organicznej siarki S®. Siarka pirytowa występuje w węglach w postaci pojedynczych ziaren i dużych kawałków minerałów pirytowych i markasytowych. Kiedy węgiel jest zwietrzały w kopalniach, otwartych wyrobiskach i na powierzchni, piryt utlenia się i tworzy siarczany. Siarka siarczanowa zawarta jest w węglach, głównie w postaci siarczanów żelaza FeSO4 i wapnia CaSO4. Zawartość siarki siarczanowej w węglach zwykle nie przekracza 0,1-0,2%. Po spaleniu siarka siarczanowa zamienia się w popiół, a gdy węgiel jest koksowany, zamienia się w koks. Siarka organiczna jest częścią organicznej materii węgla. Zawartość całkowitej siarki i jej różnorodność w paliwie określa się zgodnie z GOST 8606-93.

Siarka występuje we wszystkich rodzajach paliw stałych, a całkowita zawartość siarki w węglach waha się głównie od 0,2 do 10%.

Siarka to niepożądana, a nawet szkodliwa część paliwa. Podczas spalania węgiel uwalnia się w postaci SO2, zanieczyszczając i zatruwając środowisko oraz powodując korozję powierzchni metalowych, obniża ciepło spalania paliw, a podczas koksowania przepływa pogarszając jego właściwości i jakość metalu. Wybór sposobów wykorzystania węgla zależy często od całkowitej zawartości siarki w węglu. Dlatego siarka całkowita jest najważniejszym wskaźnikiem jakości węgla.

Całkowita zawartość siarki jest określana przez spalenie próbki paliwa mieszaniną tlenku magnezu i węglanu sodu (mieszanina Eshcha), rozpuszczenie powstałych siarczanów, wytrącenie jonu siarczanowego w postaci siarczanu baru, określenie masy tego ostatniego i ponowne przeliczenie to do masy siarki. Zawartość siarki siarczanowej określa się rozpuszczając siarczany zawarte w paliwie w wodzie destylowanej, wytrącając jon siarczanowy w postaci siarczanu baru, określając jego masę i przeliczając na masę siarki. Zawartość siarki pirytowej określa się poprzez obróbkę próbki paliwa rozcieńczonym kwasem azotowym i rozpuszczenie w niej siarczanów powstałych podczas utleniania pirytu kwasem azotowym, a następnie wytrącenie jonu siarczanowego w postaci siarczanu baru, określając masę ten ostatni i przeliczając go na masę siarki. Zawartość siarki pirytowej jest określona przez różnicę między zawartością siarki odzyskiwanej z paliwa przez kwas azotowy i wodę.

Rozbieżność między wynikami dwóch równoległych oznaczeń zawartości siarki w jednym laboratorium nie powinna przekraczać: dla węgla o zawartości siarki do 2% - 0,05%, powyżej 2% - 0,1%. Rozbieżności między wynikami oznaczeń zawartości siarki z duplikatów jednej próbki laboratoryjnej w różnych laboratoriach nie powinny przekraczać: dla węgla o zawartości siarki do 2% - 0,1%, powyżej 2% - 0,2%. Zawartość siarki określa się metodą przyspieszoną zgodnie z GOST 2059-54.

Istota tej metody polega na spalaniu masy węgla w strumieniu tlenu lub powietrza o temperaturze 1150 ± 50 ° C, wychwytywaniu powstałych związków siarki roztworem nadtlenku wodoru i określaniu objętości kwasu siarkowego otrzymanego w roztworu przez miareczkowanie go roztworem żrącego potasu. Rozbieżność między wynikami dwóch równoległych oznaczeń zawartości siarki w jednej próbce dla jednego laboratorium nie powinna przekraczać 0,1%, dla różnych laboratoriów - 0,2%.

FOSFOR

Występuje w węglu w znikomych ilościach - 0,003-0,05% i jest szkodliwym zanieczyszczeniem, ponieważ podczas koksowania zamienia się w koks, az koksu w metal, nadając mu kruchość. W węglach donieckich zawartość fosforu waha się od 0,003 do 0,04%, w Kuźnieck i Karagandzie - od 0,01 do 0,05%. Fosfor określa się metodą wolumetryczną lub fotokolorymetryczną zgodnie z GOST 1932-93.

Metoda wolumetryczna polega na utlenieniu fosforu zawartego w próbce węgla do kwasu ortofosforowego, a następnie wytrąceniu fosforu w postaci amonu fosforowo-libidianowego, rozpuszczając go w nadmiarze miareczkowanego roztworu zasady kaustycznej, miareczkując ponownie otrzymany roztwór z kwasem siarkowym i obliczenie procentowej zawartości fosforu na podstawie ilości roztworu alkalicznego zużytego do rozpuszczenia osadu. Metoda fotokolorymetryczna polega na spaleniu próbki węgla mieszaniną tlenku magnezu i węglanu sodu (mieszanina Eshch), rozpuszczeniu zbrylonej masy w kwasie, usunięciu kwasu krzemowego z roztworu i fotokolorymetrycznym oznaczeniu fosforu w przesączu.

Rozbieżność między wynikami dwóch równoległych oznaczeń zawartości fosforu nie powinna przekraczać:

Z zawartością fosforu:

• do 0,01% ... 0,001%
• do 0,05% ... 0,003%
• do 0,1% ... 0,005%
• więcej niż 0,1% ... 0,01%

Obliczenie zawartości fosforu przeprowadza się na absolutnie suchej masie węgla.

SUBSTANCJE LOTNE

Gdy węgle są podgrzewane bez dostępu powietrza, tworzą się produkty stałe i gazowe. Uwalnianie substancji lotnych jest jednym z głównych wskaźników klasyfikacji węgli według gatunków i zależy od stopnia metamorfizmu węgla.Wraz z przejściem na węgiel bardziej metamorfozą spada uzysk substancji lotnych. Zatem uzysk substancji lotnych na masę palną Vg dla węgli brunatnych wynosi od 28 do 67%, dla węgli bitumicznych - od 8 do 55%, a dla antracytu - od 2 do 9%. Wydajność substancji lotnych dla węgli bitumicznych i brunatnych określa się zgodnie z GOST 6382-65 metodą wagową, a dla antracytu i półantracytu basenu donieckiego - zgodnie z GOST 7303-2001 zgodnie z metodą wagową, a dla antracytu i półantracyt dorzecza Doniecka - zgodnie z GOST 7303-90 metodą wolumetryczną.

Istota metody grawimetrycznej polega na ogrzewaniu próbki węgla w tyglu porcelanowym z przykrywką w temperaturze 850 ± 25 ° С przez 7 min i określeniu ubytku masy pobranej próbki. Uzysk substancji lotnych oblicza się z różnicy między całkowitą utratą masy a stratą spowodowaną odparowaniem wilgoci i usunięciem dwutlenku węgla z węglanów, gdy ta ostatnia zawartość w próbce jest większa niż 2%. Rozbieżności między wynikami oznaczania uzysku substancji lotnych Vg nie powinny przekraczać 0,5% dla węgli o Vg poniżej 45% i 1,0% dla węgli o Vg> 45%.

Istota metody wolumetrycznej polega na ogrzewaniu próbki antracytu i półantracytu w temperaturze 900 ± 10 ° C przez 15 min i określeniu objętości wydzielanego gazu w cm3 / g. Rozbieżność między wynikami dwóch równoległych oznaczeń objętościowego uzysku substancji lotnych w cm3 / g dla jednej próbki nie powinna przekraczać 7% w przypadku mniejszej z nich.

Na podstawie wartości uzysku substancji lotnych oraz charakterystyki pozostałości nielotnej można zgrubnie oszacować zbrylanie węgli, a także przewidzieć zachowanie się paliwa w procesach technologicznych przeróbki. oraz zaproponować racjonalne metody spalania.

CIEPŁO SPALANIA

Ciepło spalania (Q, kcal / kg) jest jednym z głównych wskaźników jakości węgla. Normy i specyfikacje określają średnią wartość ciepła spalania paliwa na masę palną dla bomby Qgb dla węgla, a dla łupka dla absolutnie suchego paliwa - Qsb. Ciepło spalania określa się zgodnie z GOST 147-95.

Istota metody polega na spaleniu próbki paliwa w bombie kalorymetrycznej w sprężonym tlenie i określeniu ilości ciepła wydzielanego podczas jej spalania. Ciepło spalania na masę palną Qgb, określone z bomby, zawiera, oprócz ciepła uzyskanego ze spalania części palnej węgla, ciepło wydzielane podczas tworzenia i rozpuszczania kwasu azotowego w wodzie oraz ciepło utajone parowania podczas spalania wodoru, który jest przenoszony do wody kalorymetru. Najniższą wartość opałową Qgn uzyskuje się jako różnicę między Qgb a ciepłem uzyskanym w bombie w wyniku zakwaszenia i kondensacji pary wodnej, czego w praktycznych warunkach spalania węgla nie można wykorzystać.

Najniższą wartość opałową Qgn uzyskuje się jako różnicę między Qgb a ciepłem uzyskanym w bombie w wyniku zakwaszenia i kondensacji pary wodnej, której w praktycznych warunkach spalania węgla nie można wykorzystać:

Qгн = Qgb - 22,5 (Sro + Srk) - aQgb - 54Ng, gdzie 22,5 to ciepło uwalniane podczas tworzenia kwasu siarkowego w wodzie o 1% siarki, która jest przekształcana w kwas siarkowy podczas spalania węgla w bombie, kcal; Sro + Srk - ilość siarki palnej, która podczas spalania węgla w bombie została przekształcona w kwas siarkowy (w procentach), odniesiona do masy palnej próbki węgla.

Najniższe ciepło spalania węgla na masę roboczą Qрн, uwalniane podczas spalania paliwa w piecach przemysłowych, jest niższe niż Qгн, ponieważ paliwo robocze zawiera balast Br = Wр + Aр, a ponadto jest wymagane, aby odparować wilgoć wydać 6Wr ciepła;

Qрн dla węgli można obliczyć według wzoru:

Qрн = Qгн100 - Wp - Ap100 - 6Wp, kcal / kg,

gdzie Qрн jest najniższym ciepłem spalania na masę roboczą, kcal / kg; Qgn to najniższe ciepło spalania na masę palną, kcal / kg.

Dla łupków naftowych Qрн - oblicza się według wzoru

Qрн = Qгн100 - Wp - Wpcap - COp2K100 - 6Wp - 9,7COp2K,

gdzie 9,7COp2K - absorpcja ciepła podczas rozkładu węglanów zawartych w łupku, kcal / kg.

PALIWO WARUNKOWE

Z uwagi na to, że ciepło spalania węgli poszczególnych złóż, gatunków i gatunków oraz innych rodzajów paliw jest różne, dla wygody planowania potrzeb paliwowych, określania konkretnych stawek i rzeczywistego zużycia paliwa, a także dla możliwości ich dla porównania wprowadzono pojęcie „paliwa konwencjonalnego”. Takie paliwo jest traktowane jako warunkowe, którego niższe ciepło spalania dla masy roboczej Qрн wynosi 7000 kcal / kg. Aby przekształcić paliwo naturalne w paliwo warunkowe i warunkowe w paliwo naturalne, stosuje się ekwiwalent kalorii, którego wartość zależy od Qрн.

RÓWNOWAŻNIK KALORII

Ekwiwalent kaloryczny EK to stosunek najniższej wartości opałowej paliwa roboczego do wartości opałowej paliwa standardowego, tj.

Ec = Qрн7000.

Zamiana naturalnego paliwa Vn na warunkowe Vu odbywa się poprzez pomnożenie ilości naturalnego paliwa przez ekwiwalent kalorii: Vu = Vn * Eq.

Zamiana paliwa ekwiwalentnego na paliwo naturalne odbywa się poprzez podzielenie ilości paliwa ekwiwalentnego przez ekwiwalent kalorii: Vy = Vn / Eq.

ODPOWIEDNIK TECHNICZNY

Ekwiwalent techniczny służy do porównywania różnych węgli i innych rodzajów paliw pod względem ich wartości inżynierskiej oraz do określania równoważnych ilości przy wymianie jednego rodzaju paliwa na inny. Techniczny ekwiwalent Et - stosunek użytecznej ilości ciepła danego paliwa do ciepła spalania paliwa standardowego. Ciepło użytkowe na jednostkę masy paliwa wyraża się iloczynem najniższego ciepła spalania paliwa roboczego Qрн przez sprawność instalacji. Zatem ekwiwalent techniczny, w przeciwieństwie do wysokokalorycznego, uwzględnia nie tylko wartość ciepła spalania danego paliwa, ale także stopień możliwego wykorzystania ciepłowniczego, określa wzór:

Et = QrnYk7000,

gdzie Yk jest sprawnością tej kotłowni w ułamkach jednostkowych; 7000 to ciepło spalania paliwa ekwiwalentnego, kcal / kg.

Techniczny ekwiwalent dla tego samego paliwa jest zawsze mniejszy niż ekwiwalent kalorii. Odpowiednik techniczny jest praktycznie używany do określania stawek jednostkowych i rzeczywistego zużycia paliwa.

Skład paliw różnych typów

Węgiel brunatny należy do młodych złóż, dlatego zawiera najwięcej wilgoci (od 20% do 40%), substancji lotnych (do 50%) oraz niewielką ilość węgla (od 50% do 70%). Jego temperatura spalania jest wyższa niż w przypadku drewna i wynosi 350 ° C. Wartość kaloryczna - 3500 kcal / kg.
Najpopularniejszym paliwem jest węgiel kamienny. Zawiera niewielką ilość wilgoci (13-15%), a zawartość węgla elementu paliwowego przekracza 75% w zależności od gatunku.

Średnia temperatura zapłonu wynosi 470 ° C. Gazy niezorganizowane w węglu 40%. Podczas spalania uwalnia się 7000 kcal / kg.

Występujący na znacznych głębokościach antracyt należy do najstarszych złóż paliw stałych. Praktycznie nie zawiera lotnych gazów (5-10%), a zawartość węgla waha się w granicach 93-97%. Ciepło spalania zawiera się w przedziale od 8100 do 8350 kcal / kg.

Węgiel drzewny należy odnotować osobno. Uzyskuje się go z drewna metodą pirolizy - spalania w wysokich temperaturach bez tlenu. Gotowy produkt ma wysoką zawartość węgla (70% do 90%). Podczas spalania paliwa drzewnego emitowane jest około 7000 kcal / kg.

Możesz przeczytać o cechach stosowania brykietów torfowych w tym artykule:

Właściwości termiczne drewna

Węgiel drzewny jest klasyfikowany jako oddzielna kategoria, ponieważ nie jest paliwem kopalnym, ale produktem produkcji. Aby ją uzyskać, drewno poddaje się specjalnej obróbce, aby zmienić jego strukturę i usunąć nadmiar wilgoci.Technologia otrzymywania wydajnego i łatwego w użyciu nośnika energii znana jest od dawna - wcześniej drewno spalano w głębokich dołach, blokujących dostęp tlenu, ale dziś stosuje się specjalne piece na węgiel drzewny.

Spalanie drewna w piecu na węgiel drzewny
W normalnych warunkach przechowywania zawartość wilgoci w węglu drzewnym wynosi około 15%. Paliwo zapala się już po podgrzaniu do 200 ° C. Specyficzna wartość opałowa nośnika energii jest wysoka - dochodzi do 7400 kcal / kg.

Temperatura spalania węgla drzewnego zmienia się w zależności od rodzaju drewna i warunków spalania. Na przykład węgle brzozowe można wykorzystać do podgrzania kuźni i kucia metalu - przy intensywnym dopływie powietrza spalą się w temperaturze 1200-1300 ° C. W piecu lub kotle grzewczym temperatura podczas spalania osiągnie 800-900 ° С, a przy używaniu węgla na grillu na ulicy - 700 ° С.

Spalane paliwo drzewne jest ekonomiczne - jego zużycie jest znacznie niższe w porównaniu do spalania drewna opałowego. Oprócz wysokiej wymiany ciepła charakteryzuje się niską zawartością popiołu.

Ze względu na to, że węgiel drzewny spala się z niewielką ilością popiołu i wydziela równomierne ciepło bez otwartego ognia, jest idealny do gotowania mięsa i innych potraw na otwartym ogniu. Może być również używany do ogrzewania kominkowego lub gotowania na kuchence.

Gatunki drewna różnią się gęstością, strukturą, ilością i składem żywic. Wszystkie te czynniki wpływają na wartość opałową drewna, temperaturę, w jakiej się pali, oraz charakterystykę płomienia.

Drewno topoli jest porowate, takie drewno opałowe pali się jasno, ale maksymalny wskaźnik temperatury osiąga tylko 500 stopni. Gęste gatunki drewna (buk, jesion, grab) po spaleniu wydzielają ponad 1000 stopni ciepła. Wskaźniki brzozy są nieco niższe - około 800 stopni. Modrzew i dąb rozgrzewają się bardziej, dając do 900 stopni Celsjusza. Drewno sosnowe i świerkowe pali się w temperaturze 620-630 stopni.

Drewno brzozowe ma lepszy stosunek wydajności cieplnej do kosztów - ogrzewanie droższym drewnem o wysokiej temperaturze spalania jest ekonomicznie nieopłacalne.

Do rozpalania ogniska nadają się świerk, jodła i sosna - te drzewa iglaste zapewniają stosunkowo umiarkowane ciepło. Ale nie zaleca się stosowania takiego drewna opałowego w kotle na paliwo stałe, w piecu lub kominku - nie emitują one wystarczającej ilości ciepła, aby skutecznie ogrzać dom i ugotować jedzenie, wypalają się z tworzeniem dużej ilości sadzy.

Za drewno opałowe niskiej jakości uważa się paliwo wytwarzane z osiki, lipy, topoli, wierzby i olchy - drewno porowate podczas spalania emituje mało ciepła. Olcha i niektóre inne rodzaje drewna „wyrzucają” węgle podczas spalania, co może prowadzić do pożaru, jeśli drewno zostanie użyte do rozpalenia otwartego kominka.

Przy wyborze należy również zwrócić uwagę na stopień zawilgocenia drewna - surowe drewno opałowe pali się gorzej i pozostawia więcej popiołu.

Obecnie istnieje tendencja do przechodzenia z instalacji opartych na procesie spalania gazu na domowe systemy grzewcze na paliwa stałe.

Nie każdy wie, że stworzenie komfortowego mikroklimatu w domu zależy bezpośrednio od jakości wybranego paliwa. Wyróżniamy drewno jako tradycyjny materiał stosowany w takich kotłach grzewczych.

W trudnych warunkach klimatycznych charakteryzujących się długimi i mroźnymi zimami dość trudno jest ogrzać mieszkanie drewnem przez cały sezon grzewczy. Przy gwałtownym spadku temperatury powietrza właściciel kotła jest zmuszony używać go na granicy maksymalnych możliwości.

Wybierając drewno jako paliwo stałe, pojawiają się poważne problemy i niedogodności. Przede wszystkim zauważamy, że temperatura spalania węgla jest znacznie wyższa niż drewna.Wadą jest duża prędkość spalania drewna opałowego, co stwarza poważne utrudnienia w działaniu kotła grzewczego. Jego właściciel jest zmuszony do ciągłego monitorowania dostępności drewna opałowego w palenisku; wystarczająca ich ilość będzie potrzebna na sezon grzewczy.

Proces spalania

W zależności od rodzaju i gatunku paliwo dzieli się na krótko- i długo-płomieniowe. Te o krótkim płomieniu to antracyt i koks, węgiel drzewny.
Podczas spalania antracyt generuje dużo ciepła, ale aby go zapalić, należy zapewnić wysoką temperaturę bardziej łatwopalnym paliwem, na przykład drewnem. Antracyt nie wydziela dymu, pali się bezwonnie, jego płomień jest słaby.

Paliwa o długim płomieniu spalane są w dwóch etapach. Najpierw uwalniane są lotne gazy, które spalane są nad warstwą węgla w przestrzeni pieca.

Po wypaleniu gazów zaczyna się palić pozostałe paliwo, które w międzyczasie zamieniło się w koks. Koks pali się krótkim płomieniem na rusztach. Po wypaleniu węgla pozostają popiół i żużel.

Właściwości pieca na paliwo naturalne

To najtańszy sposób na zrobienie ceglanego pieca na węgiel własnymi rękami.

Materiały (edytuj)

Potrzebujemy:

• cegła;
• gotowa zaprawa do układania pieców;
• ruszt żeliwny;
• żeliwna kuchenka do gotowania;
• blacha b = 4mm - 600x1200 mm - 0,72 m2;
• elektrody spawalnicze - 1 szt.

Instrumenty

• kielnia;
• kielnie;
• młotki;
• wiercić;
• inny.

Schemat i porządek

Zdjęcie nr 1 Widok ogólny

Zdjęcie nr 2 Poryadovka

Opis muru

• Na wierzchu, bez zaprawy, połóż cegłę (patrz zdjęcie nr 2, pierwszy rząd). Ściśle kontrolujemy poziomość za pomocą poziomu.
• Zamontuj drzwiczki dmuchawy. Naprawiamy drutem i owijamy sznurkiem azbestowym.
• Kraty stawiamy bezpośrednio nad dmuchawą.
• Kontynuujemy układanie zgodnie z zamówieniem (patrz zdjęcie nr 2)
• Zainstaluj drzwiczki paleniska. Naprawiamy to drutem i cegłami.
• Od góry rząd powinien zachodzić na drzwi przeciwpożarowe i kończyć się 130 mm nad nimi.
• Kontynuujemy układanie, lekko przesuwając cegły do ​​tyłu. Wcześniej układamy sznurek azbestowy, na którym będziemy montować płytę.
• Zacznijmy tworzenie komina od następnego rzędu. Projekt przewiduje montaż rury osłonowej wykonanej z blachy lub aluminium falistego. Rura nie powinna być ciężka. W przeciwnym razie środek ciężkości może się przesunąć.
• W jedenastym rzędzie umieściliśmy zawór do regulacji przepływu powietrza. Nie zapomnij uszczelnić go sznurem azbestowym i przykryć gliną.
• Następnie wkładamy komin w czwórkę, którą łączymy z kominem metalowym. Rura powinna być ściśle pionowa i nie wyginać się na boki. Dla większej stabilności należy go przykryć trzema rzędami cegieł.
• Usuwamy wybijane cegły, które kładziemy na czwartym rzędzie, oczyszczamy komin z gruzu.
• Teraz piec węglowy należy wybielić. Wszelkie wapno pójdzie. Eksperci zalecają dodanie niebieskiego i trochę mleka. Więc wybielacz nie ściemni się i nie odleci.
• Instalujemy blachę przed paleniskiem.
• Zamontuj listwę przypodłogową

Piec węglowy zrób to sam nie jest łatwy. Lepiej jest szukać pomocy u doświadczonego producenta pieców lub uzbroić się w cierpliwość.

Konstrukcja pieca węglowego niewiele różni się od urządzenia opalanego drewnem, ale ma kilka cech. Zasada dopływu powietrza potrzebnego do spalania jest znacząco inna. W piecach węglowych musi pochodzić od dołu, aby zapewnić dopływ powietrza do paliwa, aw układach dolotowych opalanych drewnem są one umieszczone powyżej

Urządzenia opalane węglem są mniej wymagające pod względem paliwa: ważne jest, aby rozpałka pierwotna była przeprowadzana przy użyciu suchego materiału; podczas procesu ogrzewania suchość paliwa jest pożądana, ale nie jest niezbędna. Przed użyciem węgiel zaleca się podgrzać w specjalnie zaprojektowanej komorze pieca.

System oddymiania pieca węglowego jest wyposażony w taki sposób, aby strumień powietrza z produktami spalania poruszał się intensywnie przez rurę.Natężenie przepływu jest regulowane nie za pomocą widoku przepustnicy (może w ogóle nie istnieć), ale za pomocą dmuchawy. Wszystkie te cechy konstrukcyjne wynikają z czasu trwania spalania paliwa.

Projekt komina do pieca węglowego

Wysoka wydajność. Jeśli system kominowy zostanie wykonany prawidłowo, piec węglowy stanie się wydajnym i niezawodnym systemem ogrzewania Twojego domu. Może to być również dobra opcja tworzenia kopii zapasowych lub dodatku.

Wielofunkcyjność. Istnieją modele przemysłowe przeznaczone nie tylko do ogrzewania, ale także do gotowania, podgrzewania wody. Domowe piece z cegły i metalu są również często wykonane z płytą grzejną i / lub wbudowanymi zbiornikami.

Dostępność paliwa. Są obszary, na których węgiel jest łatwo dostępny i stosunkowo tani. Przy takich rozliczeniach ogrzewanie węglem jest opłacalne ekonomicznie.

Prosta konstrukcja. Konwencjonalny piec na paliwo stałe nie wymaga mocowania mechanicznego. Nie ma w nim elektromechanicznych elementów konstrukcyjnych, które mogą się zepsuć w najbardziej nieodpowiednim momencie. To prawda, że ​​nie dotyczy to złożonych nowoczesnych modeli z automatycznym dopływem paliwa.

Możliwość ogrzewania drewnem. W praktyce na rynku prawie nigdy nie ma urządzeń zasilanych wyłącznie węglem. Piece można opalać zarówno węglem, jak i drewnem. Ponadto producenci urządzeń grzewczych produkują kombinowane generatory ciepła, które mogą pracować na gazie i paliwach stałych.

Proponujemy zapoznanie się z aranżacją wnętrz w pokoju relaksu w wannie

Przemysłowy piec węglowy

Zagrożenie pożarowe. Każdy sprzęt grzewczy wykorzystujący drewno lub węgiel jest potencjalnie niebezpieczny. Podczas instalacji należy ściśle przestrzegać zasad i przepisów określonych przez SNiP 2.04.05-91.

Wymagane przechowywanie paliwa. Zwykle węgiel kupowany jest przed rozpoczęciem sezonu grzewczego, do jego przechowywania należy przeznaczyć osobne pomieszczenie.

Musisz stale monitorować działanie piekarnika. Jeśli właściciel domu instaluje konwencjonalny piec, a nie model z automatycznym dopływem paliwa, musi stale dodawać węgiel do paleniska i monitorować jego działanie.

Nierówne ogrzewanie domu. Aby zapewnić dobre ogrzewanie wszystkich pomieszczeń, konieczne jest zapewnienie systemu dystrybucji powietrza termicznego. W przeciwnym razie pomieszczenie, w którym zainstalowany jest piec, będzie zbyt gorące, a pozostałe pomieszczenia będą zauważalnie chłodniejsze.

Czyszczenie komina. Piece na paliwo stałe wymagają stałej opieki, regularnych przeglądów i konserwacji.

Zanieczyszczenie środowiska. Spalanie paliw stałych jest bardziej szkodliwe dla środowiska niż ogrzewanie paliwami ciekłymi lub gazowymi. Doprowadziło to do pewnych ograniczeń w korzystaniu z pieców opalanych węglem, które mogą zostać nałożone przez władze lokalne w niektórych regionach.

Kocioł węglowy do ogrzewania domu

Fundament pod piec ceglany.

Jak już wspomniano, temperatura spalania węgla jest dość wysoka. Przy wystarczającym napływie powietrza do paleniska osiąga 1000-1100 ° C, więc nie każdy materiał jest w stanie wytrzymać takie warunki przez długi czas.

Dla porównania: suche drewno w identycznych warunkach jest w stanie dać nie więcej niż 700 ° C w palenisku, a nawet wtedy bardzo rzadko. Ponadto paliwo węglowe jest znacznie bardziej pożywne niż drewno opałowe.

Rodzaj paliwa	Wartość opałowa
MJ / kg	kW / kg
Wilgotność drewna 25%	10,1	2,8
Węgle kamienne	21,5	5,9
Węgle brunatne	15,5	4,3

Wcześniej w starych domach piece grzewcze lub piece były układane tylko z pełnej czerwonej cegły. Przy ciągłym spalaniu wysokokalorycznego węgla z wysokiej temperatury, mur zaczął się kruszyć, więc właściciele wyłożili palenisko od wewnątrz grubymi stalowymi podeszwami z torów kolejowych, aby chronić ściany.

W tej chwili problem spalania węgla rozwiązuje się znacznie łatwiej - przy pomocy cegieł szamotowych. Konstrukcja pieca przewiduje wyłożenie komory paliwowej kamieniem szamotowym gatunku SHA, SHB lub SHV do grubości ćwierć lub pół cegły. Materiał ten jest w stanie bez problemów utrzymać temperaturę 1400 ° C i przez krótki czas - nawet do 1650 ° C.

Narzędzia do murowania pieców.

Jest jeszcze jeden punkt: ze względu na wyższą wartość opałową niż drewno uwalnia się większa ilość ciepła, którego część trafia wraz z produktami spalania do komina.

Aby tego uniknąć, w piecu węglowym zapewniono bardziej rozwiniętą sieć obwodów dymu, w którym spaliny mają czas na przekazanie ciepła do ceglanych ścian, a nie wylatywanie bezpośrednio do komina.

W przeciwnym razie jest to zwykły piec ceglany ze wszystkimi zaletami i wadami.

Najpopularniejszymi i poszukiwanymi producentami pieców węglowych na rynku są Hiszpanie (Josper S.A.) oraz Movilfrit. Cechy i zalety tych pieców opalanych węglem omówiono poniżej.

Producentowi pieców węglowych „Josper” udało się zdobyć czołową pozycję w produkcji pieców opalanych paliwem drzewnym. Zamknięte piece grillowe tej firmy doskonale radzą sobie z obciążeniem w lokalu gastronomicznym z liczbą miejsc od 30 do 100. Największym popytem cieszą się mobilne piece węglowe, których konstrukcja ma:

• cokół na węgiel lub drewno opałowe;
• popielniczka;
• zamknięta półka do tymczasowego przechowywania żywności w stanie gorącym;
• parasol wydechowy.

Właściciela zakładu powinien zainteresować fakt, że zastosowanie pieców Josper pozwoli na zmniejszenie zużycia paliwa. W porównaniu do klasycznych systemów grillowych oszczędność węgla przekracza 25%, co pozwala na zwrot kosztu pieca węglowego w krótkim czasie. Praktyka potwierdza, że ​​cena za piece węglowe jest w pełni uzasadniona.

Producent może używać do gotowania węgla drzewnego lub roślinnego. Żywność gotuje się bezpośrednio na rusztach, podczas gdy dozwolone jest pieczenie na dwóch rusztach. Piece na węgiel drzewny Josper są praktycznie jedynymi, w których połączono piec i grill na węgiel drzewny. Potrawy przygotowane na tym sprzęcie są bardzo smaczne i aromatyczne.

tłuszcz nie osadza się na węglach, ale przechylony ruszt spływa do specjalnej komory, która jest czyszczona podczas napełniania. Ponadto wszystkie ruszty posiadają specjalne haczyki, które umożliwiają wymianę rusztów na gorąco. Popiół jest automatycznie podawany do specjalnego zasobnika, który wysuwa się do czyszczenia.

• uda z kurczaka gotują się za 3 minuty;
• steki wołowe w 6 minut,
• a ziemniaki będą piec przez 10 minut.

Wysokie temperatury robocze zapewniają szybki czas gotowania.

Palenie

Rozważ proces spalania paliwa w konwencjonalnym piecu, który służy do ogrzewania domów prywatnych. Składa się z głównych części:

• palenisko;
• dmuchacz;
• komin z rurą.

Palenisko jest połączone z dmuchawą poprzez specjalny ruszt (ruszt) umieszczony na dnie paleniska... Paliwo jest umieszczane na ruszcie, a powietrze z dmuchawy przez ruszt trafia do paleniska.

O spalaniu węgla w piecach

Powyższe temperatury w stopniach dla każdego rodzaju paliwa są teoretyczne. Oznacza to, że można je osiągnąć w idealnych warunkach do spalania nośnika energii, co nie ma miejsca w prawdziwym życiu, a nawet w domu. Ponadto nie ma sensu przegrzewać ceglanego pieca lub metalowego kotła. Nie są przeznaczone dla takich reżimów.

W zasadzie intensywność spalania węgla w piecu zależy od ilości dostarczanego powietrza. Węgle oddają ciepło najlepiej przy 100% dopływie powietrza, ale w praktyce tak się nie dzieje, ponieważ ograniczamy jego ilość przepustnicą lub przepustnicą. W przeciwnym razie temperatura w komorze spalania wzrośnie zbyt mocno i mieści się w przedziale 800-900 ºС.

Jeśli chodzi o kocioł na paliwo stałe, nadmiernie intensywny tryb spalania może spowodować szybkie wrzenie chłodziwa i późniejszą eksplozję. Dlatego ten rodzaj paliwa stałego jest spalany w kotłach na dwa sposoby:

• tradycyjny, z załadunkiem do paleniska i ograniczeniem ilości powietrza.
• za pomocą odmierzonej paszy, realizowanej w automatycznych kotłach.

Formuły spalania

Temperatury zapłonu różnych paliw (kliknij, aby powiększyć)
Kiedy paliwo (drewno, węgiel) zapala się, zachodzi reakcja chemiczna z uwolnieniem ciepła.

Dwutlenek węgla reaguje z węglem zawartym w paliwie w górnych warstwach, tworząc tlenek węgla.

To nie koniec procesu spalania, ponieważ tlenek węgla unosząc się w przestrzeni paleniska reaguje z tlenem z powietrza, którego dopływ następuje przez dmuchawę lub otwarte drzwiczki paleniska.

Jego spalaniu towarzyszy niebieski płomień i wydzielanie ciepła. Powstały tlenek węgla (dwutlenek węgla) dostaje się do komina i wydostaje się przez komin.

Tlący się przy minimalnym dopływie tlenu wytworzy nietoksyczny tlenek węgla, zapewniając równomierne ciepło.

Podanie

Głównym zastosowaniem paliwa jest spalanie w celu wytworzenia ciepła. Ciepło wykorzystywane jest nie tylko do ogrzewania prywatnego domu i gotowania, ale także w przemyśle do wspomagania procesów technologicznych zachodzących w wysokich temperaturach.
W przeciwieństwie do konwencjonalnego pieca, w którym proces dostarczania tlenu i intensywność spalania są słabo regulowane, w piecach przemysłowych szczególną uwagę zwraca się na kontrolę dopływu tlenu i utrzymanie jednolitej temperatury spalania.

Rozważmy podstawowy schemat spalania węgla.

1. Paliwo jest podgrzewane, a wilgoć wyparowuje.
2. Wraz ze wzrostem temperatury proces koksowania rozpoczyna się wraz z uwolnieniem lotnych gazów koksowniczych. Wypalając się, daje główne ciepło.
3. Węgiel zamienia się w koks.
4. Procesowi spalania koksu towarzyszy wydzielanie się ciepła wystarczającego do rozpoczęcia koksowania kolejnej porcji paliwa.

W kotłach przemysłowych spalanie koksu jest rozdzielane do różnych komór ze spalania gazu koksowniczego. Pozwala to na dopływ tlenu do koksu i gazu o różnej intensywności, osiągnięcie wymaganej szybkości spalania i utrzymanie wymaganej temperatury.

Maksymalna temperatura spalania węgla (wideo)

Obecnie popularne jest takie stosowanie różnorodnych paliw stałych w postaci drewna, węgla czy torfu. Jest używany nie tylko w życiu codziennym do ogrzewania lub gotowania, ale w wielu gałęziach przemysłu.

Dla właścicieli domów, którzy do ogrzewania domów używają różnego rodzaju paliw stałych, dużym zainteresowaniem cieszy się taki parametr jak temperatura spalania węgla. Mówiąc logicznie, im wyższa ta temperatura, tym więcej ciepła można uzyskać spalając paliwo. Ale to jest teoria, ale w praktyce wszystko dzieje się trochę inaczej. Prawdziwe spalanie tej cennej skamieliny zostanie omówione w tym materiale.

Używanie węgla drzewnego

Węgiel drzewny jest używany w życiu codziennym do gotowania mięsa na grillu.
Ze względu na wysoką temperaturę spalania (około 700 ° C) i brak płomienia zapewnia równomierne ciepło, wystarczające do gotowania mięsa bez zwęglenia.

Służy również jako paliwo do kominków, gotując na małych piecach.

W przemyśle jest stosowany jako środek redukujący w produkcji metali. Niezastąpiony węgiel drzewny przy produkcji szkła, tworzyw sztucznych, aluminium.

Możliwe jest samodzielne zrobienie węgla drzewnego. Detale:

Jaki węgiel najlepiej nadaje się do kebabów

Brzozowy

„Lepiej było wziąć brzozę”. Często słyszysz takie słowa smażąc kebaby? Co ciekawe, autorzy tych słów nie potrafią wyjaśnić, dlaczego. Tylko brzoza, daje najbardziej odpowiednią temperaturę. Służy nie tylko do grillowania, ale także do piekarników.

Bądź ostrożny: latem można kupić gotowy węgiel w opakowaniach, ale często pod pozorem brzozowego sprzedają węgiel sosnowy.

Jak rozpoznać węgiel brzozowy

- kolor antracytowy; - błyszczący twist; - powierzchnia lśni;

Węgle sosnowe nie mają żadnego połysku i są pomalowane na bogaty, czarny kolor.

Brykiety

Zaleca się również używanie ich do grillowania. W swej istocie jest to również węgiel, tylko mocno sprasowany. Brykiet jest dwukrotnie gęstszy. Niż zwykły węgiel i spalają się znacznie dłużej, osiągając temperaturę 700 C. Ponadto emitują mniej dymu.

Dąb

Taki węgiel rzadko znajduje się w workach, ale tak jest. Długo utrzymuje temperaturę, ale rozpalenie jej jest dość trudne. Dlatego jest stosowany głównie w kawiarniach i restauracjach.

Sosna

Słaba jakość, na co wskazuje niska cena. Na paczkach z takim węglem często piszą po prostu - „węgiel”. Szybko się pali i często pali.