Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Древесный уголь как пользоваться

Разжигать древесный уголь нужно без использования какой-либо химии: неприятный запах от нее останется до тех пор, пока гореть будет топливо. Потому берем кусок бумаги, комкаем, несколько тонких сухих лучинок выстраиваем вокруг бумаги «шалашиком», бумагу поджигаем, ждем, пока займутся лучины, сверху подкладываем немного сухих дров. Когда они хорошо разгорятся, можно класть древесный уголь. Причем складывать его нужно горкой. Так он разгорается лучше. Если речь идет о мангале и приготовлении пищи, то чтобы древесный уголь равномерно разгорелся, те куски, что оказались по краям горки, выкладываем наверх. Те, которые были ближе к центру, оказываются с краю. Так ждем, пока все куски не покроются белым налетом и над ними перестанут появляться языки пламени. Вот теперь можно жарить шашлык.

Как разжечь древесный уголь? При помощи бумаги и тонких щепок или…строительного фена

Есть способ разжечь древесные угли без бумаги, спичек и дров. Нужен только строительный фен и электрическая розетка. Все. Ни бумаги, ни спичек. Берете фен, включаете на максимум, направляете поток воздуха на сложенный горкой уголь. Первый уголек вспыхнет где-то через полминуты, потом займутся остальные, минут через пять будут гореть все.

Вредные примеси в древесине

В ходе химической реакции горения древесина сгорает не полностью. После сгорания остается зола – то есть не сгоревшая часть древесины, а в процессе горения из древесины испаряется влага.

Меньше влияет на качество горения и теплотворность дров зола. Ее количество в любой древесине одинаково и составляет около 1 процента.

А вот влага, находящаяся в древесине может доставить немало проблем при их сжигании. Так, сразу после рубки древесина может содержать до 50 процентов влаги. Соответственно при горении таких дров – львиная доля энергии, выделяющейся с пламенем может уходить просто на испарение самой древесной влаги, не совершая при этом никакой полезной работы.

расчет теплотворной способности

Влага, имеющаяся в древесине резко снижает теплотворную способность любых дров. Сгорающие дрова не просто не выполняют свою функцию, но и становятся неспособными поддерживать необходимую температуру при горении. При этом органика, находящаяся в дровах сгорает не полностью, при горении таких дров выделяется повешенное количество дыма, который загрязняет как дымоход, так и топочное пространство.

Что такое влажность древесины, на что она влияет?

Физическая величина, описывающая относительное количество воды, содержащееся в древесине называется влажностью. Измеряют влажность древесины в процентах.

При измерениях может учитываться два вида влажности:

• Влажность абсолютная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к полностью высушенному дереву. Такие измерения проводятся обычно в строительных целях.
• Влажность относительная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к ее собственному весу. Такие расчеты производятся для древесины, используемой в качестве топлива.

Так, если написано, что древесина имеет относительную влажность в 60%, то её абсолютная влажность выразится в показателе 150%.

Чтобы рассчитать теплотворную способность дров при известной влажности – вы можете использовать следующую формулу:

Анализируя эту формулу можно установить, что дрова, заготовленные из хвойных пород дерева с показателем относительной влажности в 12 процентов при сжигании 1 килограмма выделят 3940 килокалории, а дрова, заготовленные из лиственных пород при сопоставимой влажности выделят уже 3852 килокалории.

Чтобы понять, что представляет собой относительная влажность в 12 процентов – поясним, что такую влажность приобретают дрова, которое длительное время сушатся на улице.

Характеристики и свойства древесины

В настоящее время наблюдается тенденция перехода с установок, в основе которых был процесс сгорания газа, на твердотопливные отопительные бытовые системы.

Не все знают о том, что создание комфортного микроклимата в доме напрямую зависит от качества выбранного топлива. В качестве традиционного материала, применяемого в таких отопительных котлах, выделим древесину.

В суровых климатических условиях, характеризующихся продолжительной и холодной зимой, достаточно сложно обогревать древесиной жилище весь отопительный сезон. При резком понижении температуры воздуха владелец котла вынужден его использовать на грани максимальных возможностей.

При выборе в качестве твердого топлива древесины возникают серьезные проблемы и неудобства. В первую очередь отметим, что температура горения угля гораздо выше, чем у древесины. Среди недостатков и высокая скорость сгорания дров, что создает серьезные затруднения при эксплуатации отопительного котла. Его владелец вынужден осуществлять постоянный контроль наличия дров в топке, потребуется достаточно большое их количество на отопительный сезон.

Дрова

Самый первый вид топлива, который продолжает оставаться наиболее популярным. Дровами называют фрагменты древесины определённого размера, предназначенные для сжигания в различных устройствах с целью получения тепловой энергии. Чаще всего имеют вид круглых частей целого ствола, однако при большой толщине деревьев, послуживших сырьём, заранее колются на поленья или чурки.

Дрова занимают большую часть объёма всего топливного рынка для котлов в частном владении. Такую всенародную любовь они заслужили благодаря ряду преимуществ:

1. Низкая стоимость. Россия относится к странам, богатым лесными ресурсами, поэтому цена на дрова оказывается низкой даже в тех регионах, где природного леса почти нет или он весь уже вырублен. В населённых пунктах, которые находятся неподалёку от районов лесозаготовок цена порой ещё ниже благодаря минимальным расходам на транспортировку и возможностью приобрести топливо у заготовителя.
2. Экологичность. В отличие от нефти, угля и газа древесина является возобновляемым природным ресурсом. По прошествии определённого времени новые деревья заполняют собой старые вырубки. При грамотном подходе к лесному хозяйствованию можно выйти на отсутствие убыли лесных массивов.
3. Удобство хранения и заготовки. Единственное, от чего нужно беречь дрова – это от влаги. Для этого достаточно сооружения простых навесов и правильного складирования в поленницу. Дрова неспособны воспламеняться самостоятельно без посторонних источников тепла, поэтому требования пожарной безопасности ничем не отличаются от принятых для домашнего хозяйства в целом.
4. Нетребовательность к устройству котла. Дрова горят в любых устройствах. Для их сжигания достаточно простейшей буржуйки, сопряжённой с баком для воды. Более сложные конструкции имеют высокий КПД, когда тепло, получаемое от дров, используется максимально эффективно.

Пожалуй, у этого топлива всего два минуса, хотя они довольно существенны:

1. Из-за габаритов и структуры дров их приходится заготавливать для закладки в котлы вручную. Поэтому распил и раскол – необходимые предварительные процедуры эксплуатации котла на дровах. В связи с этим автоматическая подача дров затруднена.
2. Тепловыделение природной древесины меньше, чем конкурентного сырья, прошедшего стадии переработки. Всё дело в высоком уровне природной влажности. Часть тепла тратится на испарение жидкости.

Чтобы приобрести максимально сухие дрова, старайтесь купить лес в конце зимы или ранней весной. Вам продадут свежий спил, где сок максимально ушёл вглубь. В течение лета и осени эти дрова должны вылежаться, поэтому к следующему отопительному сезону они как раз подсохнут как следует.

Теплотворность идеально сухой древесины составляет около 5 кВт-ч/кг. Однако в реальных условиях получить такой показатель можно только в специальных сушильных печах – такие дрова намного дороже. Теплотворность большинства лиственных пород составляет 4,2 – 4,3 кВт-ч/кг.

Выбирая дрова в качестве топлива, стоить помнить о следующем:

• Дрова лиственных пород горят качественнее, чем хвойных. Это происходит из-за большего количества влаги сосновых и еловых чурбаках. Зато хвойные поленья легче раскалываются на чурки.
• Бук и дуб хорошо подходят для котлов длительного горения, так как выделяют мало сажи и содержат немного влаги. Однако их трудно расколоть.

• При топке котла дровами он потребует регулярной – не реже одного раза в год перед отопительным сезоном – прочистки от сажи и копоти, которые ухудшают теплообмен.
• Самые «горячие» дрова – сухая берёза, а также распространённая на юге белая акация.

Основные характеристики топлива.

Основной
характеристикой топлива является его
химический состав, который выражается
в процентах от общей массы или объема
топлива. Для газообразного топлива его
состав устанавливается в виде предельных
и непредельных углеводородов и химических
элементов в составе топлива. 

Эти
элементы по-разному участвуют в процессе
горения, выделяя различное количество
тепла при его сжигании. Основными
элементами твердого и жидкого топлива
является углерод C , водород H , сера S ,
кислород O , азот N , минеральные примеси
А, влага W.

C
, H и S составляют горючую массу топлива
.

О
и N составляют внутренний балласт топлива
(чем их больше, тем сильнее ее слабые
качества). 

А
и W — внешний балласт топлива . 

C
+ H + S+ O + N + A + W = 100 % 

В
зависимости от содержания балластных
элементов в топливе и общей массы
топлива, элементарный состав в справочниках
и таблицах приводиться в 4-х видах:

-состав
на рабочую массу, когда присутствуют
все элементы:

-на
сухую массу:

-топливо
на горючую массу:

Все
расчеты, производимые в процессе горения
топлива, необходимо выполнять с
элементарным составом топлива, заданным
на рабочую массу. Поэтому для перерасчета
различных масс топлива на рабочую массу,
необходимо пользоваться следующими
расчетными уравнениями, которые приведены
в следующей таблице: 

ПРИМЕР:
В справочнике дано:

В
справочных таблицах может быть
обозначено  –
сера летучая :

,

где —
сера органическая, участвует в процессе
горения;

( )
— колчеданная, не горит (выпадает в
золу). 
Влажность
топлива –
количество воды (влаги), присутствующее
в топливе и отведенное к массе топлива.
Она зависит от связи с органическим
материалом топлива и подразделяется
на внешнюю влагу (поверхностная влага
и капиллярная) и внутреннюю, входящую
в коллоидные частицы топлива и гидратные
соединения: (CaSO₄∙2H₂O,
MgSO₂∙2H₂O).

Внутренняя
влага не удаляется из топлива при внешнем
подогреве, а лишь при прокаливании (при
102ºС и выше). 

Внешняя
влага удаляется при температурах выше
ее низких. 

Различные
виды топлива имеют различное значение
влажности. Для сравнения различных
видов по влажности приводиться в
справочниках понятие приведенной
влажности ,приходящейся на 1000 кДж теплоты
(низшей) сгорания топлива: 

,

где  —
низшая теплота сгорания топлива.
Зольность
топлива –
характеристика, которая устанавливает
соединение минеральных примесей в
топливе, которое не участвует в процессе
горения. 

Основной
характеристикой золы, выделившейся в
процессе горения, является ее тугоплавкость,
т.е. температура, при которой начинается
процесс расплавления твердой золы в
текучее состояние. Температура
тугоплавкости золы зависит от месторождения
добычи и определяется опытным путем .
Для сравнения различных топлив по
зольности устанавливается величина
относительной (приведенной) зольности
, т.е. зольность приходящаяся на 1000 кДж
низшей теплоты сгорания:

^Содержание
летучих газообразных продуктов сгорания
топлива.

Летучие
вещества есть газообразные продукты,
выделяемые из твердого и жидкого топлива
при температуре в диапазоне 870-1070 К без
доступа кислорода — окислителя. После
выделения летучих из топлива остается
кокс , содержащий углерод и твердую
минеральную часть топлива . В состав
летучих веществ входят: ^Низшая
и высшая теплота сгорания топлива.

Высшая –
общее количество тепла, выделяемое при
сгорании 1 кг топлива с учетом превращения
водяных паров выделяемых продуктов
сгорания в жидкость. Эта теплота учитывает
тепло , затрачиваемое на процесс
парообразования .

Низшая –
определяется путем вычитания из высшей
теплоты сгорания теплоты, пошедшей на
процесс парообразования. 

Опытным
путем теплоту сгорания топлива определяют
в лабораторных условиях в так называемых
каллориметрических бомбах. Теоретически
ее рассчитывают с помощью уравнения Д.
И. Менделеева согласно элементарного
состава топлива на рабочую массу с
учетом теплоты сгорания отдельных
элементов:

,
[Дж/кг]

Cp,
Нр и
др. – в %

Различные
виды топлива имеют различную теплоту
сгорания. Для сравнения тепловой ценности
различных топлив используют понятие
теплоты сгорания условного топлива ,
для которого принимается теплота
сгорания 29350 кДж /кг .

Для
пересчета любого натурального топлива
на условное используется следующий
коэффициент пересчета:

,
[КДж/кг]

^

Цены на топливо

Благодаря сводкам сравнительного анализа определяют перспективу использования метана или солярки. Цена газа в централизованном газопроводе имеет склонность к повышению. Она может оказаться выше даже дизельного топлива. Именно поэтому стоимость сжиженного углеводородного газа почти не поменяется, а его использование останется единственным решением при установке независимой системы газификации.

Существует несколько видов наименования горюче-смазочных материалов (ГСМ): твёрдого, жидкого, газообразного и некоторых других легковоспламеняющихся материалов, в которых при тепловыделяющей реакции закисления ГСМ его химическая теплоэнергия переходит в температурное излучение.

Коээфициент утилизации тепла

Коэффициент утилизации тепла – отношение количества теплоты, воспринятой котлом-утилизатором, к теплу топлива, сожженного в печи.

Коэффициент утилизации тепла современных газовых котлов с закрытой камерой сгорания, с регулируемой процессором подачей газа и воздуха превышает 99%.

Коэффициент утилизации тепла всех атмосферных котлов не превышает 90% в связи с тем, что в процессе сгорания в атмосферных котлах не используется часть теплого воздуха, который забирается из помещения, нагревается в топке выделяемой топливом энергией до температуры, превышающей 100° и выбрасывается в дымовую трубу.

Коэффициент утилизации тепла твердотопливных котлов не превышает 80% в связи с высокой температурой в реакторе (топке) и сложностью её регулировки.

Таким образом, коэффициент использования теплоты сгорания газообразного топлива в современных котлах с закрытой камерой сгорания достигает 98%, причем рассчитывается по высшей теплоте сгорания (если используется котел конденсационного типа). Жидкое топливо используется не более чем на 77%, а твердое всего лишь на 68%.

Плюсы и минусы ЖТКО

Собственно, мы уже упомянули все достоинства и недостатки жидкотопливных котлов, но на всякий случай повторим их:

Плюсы:

• Высокая степень автоматизации, возможность создавать максимальный тепловой комфорт.
• Полная автономность от других источников энергии (помимо электроэнергии, но потребности в ней невелики, можно обойтись генератором)

Минусы:

• Высокие эксплуатационные расходы.
• Необходимость иметь вместительное топливохранилище, не допускать замерзания его и трубопроводов.
• Вентиляторные горелки довольно сильно шумят, через стенку хорошо слышна их работа.
• ЖТКО следует располагать в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, желательно никак не связанным с жилыми помещениями — «аромат» дизтоплива неистребим.

Современная котельная на жидком топливе — чистое помещение, вы не увидите в нём луж «соляры» на полу. Но специфический запах топлива всё равно просачивается

Итак, кто же установит в своём доме ЖТКО? Во-первых, тот, у кого нет и в ближайшей перспективе не предвидится прокладка газопровода. Во-вторых, человек не бедный, предпочитающий заплатить больше денег, но получить комфортные условия проживания. В-третьих, тот, в чьём доме отсутствуют достаточные для организации альтернативного отопления электрические мощности, а топить дровишками его не устраивает.

В заключение скажем, что жидкотопливные котлы — довольно сложная техника, требующая профессионального обслуживания. Поэтому установку, подключение и сервисные работы должны проводить специалисты, обладающие соответствующей квалификацией.

Состав и строение [ править | править код ]

Суббитуминозный (бурый) уголь является плотной, камнеподобной углистой массой от почти чёрного до светло-бурого цвета, всегда с бурой чертой. В нём нередко заметна растительная древесная структура; излом раковистый, землистый или деревянный . Легко горит коптящим пламенем, выделяя неприятный своеобразный запах гари.

При обработке гидроксидом калия дает темно-бурую жидкость. При сухой перегонке образует аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотой. Удельный вес 0,5—1,5. Средний химический состав, за вычетом золы и серы: 50—77 % (в среднем 63 %) углерода, 26—37 % (в среднем 32 %) кислорода, 3—5 % водорода и 0—2 % азота. Основные примеси в буром угле те же, что и в любом другом ископаемом угле.

Подавляющее большинство бурых углей по вещественному составу относятся к гумитам. Сапропелиты и переходные гумусово-сапропелевые разности имеют подчинённое значение и встречаются в виде прослоев в пластах, сложенных гумитами. Большинство бурых углей слагается микрокомпонентами витринита группы (80-98 %) и только в юрских бурых углях Средней Азии преобладают микрокомпоненты группы фюзинита (45-82 %); для нижнекарбоновых бурых уголь характерно высокое содержание лейптинита .

Бурые угли характеризуются повышенным содержанием фенольных, карбоксильных и гидроксильных групп, наличием свободных гуминовых кислот, содержание которых снижается с повышением степени метаморфизма от 64 до 2-3 % и смол от 25 до 5 %. На некоторых месторождениях мягкие бурые угли дают высокий выход бензольного экстракта (5-15 %), содержащего 50-75 % восков, и имеют повышенное содержание урана и германия.

Среднее содержание минерального остатка (золы) бурых углей составляет 20-45 % от массы сухого вещества. С повышением содержания золы теплотворная способность углей снижается, сложнее проектировать котельные установки тепловых электростанций и других устройств для сжигания углей. Основными компонентами золы углей являются диоксид кремния (около 30-60 %), оксид алюминия (порядка 10-20 %), а также, оксиды кальция (7-15 %) и железа (8-15 %). Присутствие в золе больших количеств оксидов щелочных металлов заметно снижает температуру плавления золы, что необходимо учитывать при проектировании топочных устройств. Элементный состав золы сильно зависит не только от доминирующих пород исходных растений, но и от условий формирования угольного пласта (глубина залегания, подземные водоемы, состав почвы на данной глубине и пр.). Для удобства проведения теплотехнических расчетов и проектирования устройств для сжигания углей существуют справочные таблицы с параметрами углей различных пород и их зольных остатков.

От чего зависит теплотворная способность дров?

Химический состав подавляющего большинства пород дерева практически одинаковый. Небольшие колебания химического состава различных пород и определяют различия в теплотворной способности различных пород дерева. Теплотворная способность измеряется в килокалориях – то есть вычисляется количество тепла, получаемое при сжигание одного килограмма дерева той или иной породы. Принципиальных различий между теплотворными способностями различных пород древесины нет. И для бытовых целей достаточно знать усредненные значения.

теплотворность различных пород

Различия между породами в теплотворной способности выглядят минимально. Стоит отметить, что исходя из таблицы может показаться, что выгоднее покупать дрова, заготовленные из древесины хвойных пород, ведь их теплотворность больше. Однако, на рынке дрова поставляются по объему, а не по массе, так что в одном кубометре дров, заготовленных из древесины лиственных пород дерева их будет просто больше.

Отопление дома в зеркале цифр

Пеллетные котлы отличаются достаточно высоким КПД именно благодаря возможности наиболее полного сжигания древесных гранул. По сути, это переработанные и гранулированные отходы деревообрабатывающего производства: опилки, кора, сучья.

Дешевизна топлива, экологическая чистота, практичность и эффективность — вот основные преимущества пеллетного котельного оборудования.

Работающие на пеллетах котлы избавлены от серьезнейшего недостатка других твердотопливных котлов, они позволяют полностью автоматизировать работу котельной, то есть осуществлять подачу топлива, контролировать процесс горения и удалять продукты сгорания без вмешательства человека. Использование традиционных дров и угля такой возможности не дает.

Современные пеллетные котлы обеспечивают достаточно продолжительный срок работы в автоматическом режиме, длительность которого ограничена лишь объёмом ёмкости, из которой осуществляется подача топлива. Чистка рабочих поверхностей котлов проводится не чаще, чем раз в месяц и не требует привлечения специалистов, что снижает расходы на обслуживание установки.

В представленной таблице производится сравнение различных видов топлива по различным показателям.

Сравнительные характеристики различных видов топлива

Вид топлива	Влаж- ность, %	Золь- ность, %	Сера, %	Теплота сгорания, мДж/кг	Удель- ный вес, кг/м3	Кол-во СО2 в дымовых газах	КПД уст-ки, %	Ущерб экологии	Стоимость тепла, руб/Гкал
Природный газ	3-5	—	0,1-0,3	35-38	0,8	95	Отсутствует	199
ПЕЛЛЕТЫ	8-10	0,4-0,8	0-0,3	19-21	550-700	90	Отсутствует	523
Дрова	8-60	2	0-0,3	16-18	300-350	60	Отсутствует	652
Каменный уголь	10-40	25-35	1-3	15-17	1200-1500	60	70	Высокий	960
Электроэнергия	—	—	—	4,86	—	—	100	Отсутствует	988
Мазут	1-5	1,5	1,2	42	940-970	78	80	Высокий	1093
Дизтопливо	0,1-1	1	0,2	42,5	820-890	78	90	Высокий	1420
* Информация по состоянию на 2011 год

Природный газ

Экономически газовое отопление выгоднее всего. Однако если в прямой доступности нет газовой магистрали, а отапливать дом необходимо, пеллетный котёл станет наилучшим вариантом. Для установки такого котла, в отличии от газового, никаких согласований и затрат на подключение не потребуется.

В простейшем случае требуется помещение, оборудованное в соответствии с противопожарными требованиями к котельным на твердом топливе. С точки зрения экологического воздействия пеллетные котлы практически не наносит вреда окружающей среде, уровень СО в продуктах сгорания древесных гранул такой же, как и у природного газа.

Уголь или дрова

Традиционные виды топлива способны составить конкуренцию пеллетам, их цена относительно невысока, да и с покупкой проблем нет. Однако помимо сложностей с доставкой и складированием эти виды топлива требуют постоянных, ежедневных усилий по обслуживанию котла: загрузке топливом, очистке и удалению золы, которую надо ещё куда-то девать в таких количествах. Та небольшая часть топлива, которая остаётся после сгорания пеллет в виде золы, содержит минимум вредных соединений и может быть использована в качестве удобрения на грядках.

Дизельное топливо

При сжигании этого топлива участку рядом с домом достанется едва ли не вся таблица Менделеева. Затраты на приобретение котла в этом случае 2-3 раза ниже, но ежемесячные расходы на солярку больше раз так в 7-8. Доставлять и хранить дизтопливо в количествах, требуемых для отопления, ещё сложнее, чем уголь. А от сопутствующего подобному типу топлива запаха избавиться в принципе невозможно. Кстати, запах горения древесных гранул достаточно приятен и безвреден.

Электроэнергия

Как правило, даже новые посёлки в наше время подключаются к энергосети достаточно быстро. Вопросом преткновения обычно становится выделяемая на участок квота энергопотребления, определяемая состоянием внешних инженерных сетей и сговорчивостью энергосбытовой компании. При использовании электроотопления можно быть уверенным только в одном: цена за киловатт, а значит и издержки на отопление, вне зависимости от экономической ситуации будет только расти. Что она и делает все последние годы.

В итоге, если не брать в расчёт природный газ, пеллетные установки наиболее современный, комфортный, экологически чистый и перспективный тип отопления. Достаточно высокие изначальные затраты на приобретение котла с лихвой окупаются в течение первых двух-трёх лет, после чего он начинает приносить своему владельцу постоянную и существенную экономию, читай прибыль.

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для дровяного печного отопления считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

1. Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
2. Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
3. Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
4. Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
5. Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
6. Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
7. Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
8. Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью специального оборудования превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

• полная экологичность;
• возможность хранения практически в любых условиях;
• устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
• равномерное и длительное горение;
• оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Классификация топлив и их краткая характеристика

Жидкое топливо производится преимущественно двумя способами: физическим и химическим. Первый протекает без нарушения структуры углеводородов, второй — с изменением ее. Физический способ, или прямая перегонка нефти, представляет собой процесс разделения ее на отдельные фракции, отличающиеся температурой кипения. Для этого нефть нагревают в нефтеперегонных установках до температуры 300…380 °С, а образовавшиеся пары отбирают и конденсируют по частям в колоннах. В результате перегонки получают топливные дистилляты и остаток, называемый мазутом, который может быть использован для химической переработки или получения смазочных масел. Легкокипящие фракции в паровой фазе достигают верха колонны и вместе с испарившимся оросителем отводятся из колонны в конденсатор — газоотделитель. Более тяжелые топливные фракции отводят из колонны через холодильники и отбирают дистилляты: бензиновый (40…200 °С), керосиновый (140…300 °С), газойлевый (230…330 °С), соляровый (280…380 °С) и в остатке — мазут.

Жидкие топлива подразделяются на:

• карбюраторные (авиационные и автомобильные);
• реактивные;
• топлива для дизелей — дизельные топлива (зимние, летние, арктические), моторное топливо, соляровое масло;
• котельные (мазут флотский, топочный мазут).

Карбюраторные топлива состоят из низко- и среднекипящих фракций нефти (фракции, выкипающие при температурах 35…200 °С) и легких продуктов вторичной переработки. В качестве топлив для карбюраторных двигателей используются также сжиженные углеводородные газы.

Топлива для авиационных карбюраторных двигателей представляют собой смесь бензиновых фракций каталитического крекинга и риформинга (фракции, выкипающие при температурах 40…180 °С), алкилата и других высокооктановых компонентов с добавкой антидетонационных и антиокислительных присадок. Выпускаются авиационные бензины марок Б-100/130, Б-95/130, Б-91/115 (в числителе — октановое число, в знаменателе — сортность на богатой смеси). Октановое число определяется по моторному методу. Сортность — это тоже октановое число, оно оценивает прирост мощности по сравнению с чистым изооктаном.

Реактивные топлива (авиационные керосины) получают, как правило, прямой перегонкой нефти (фракции, выкипающие при температурах 200…300 °С). Выпускаются топлива для летательных аппаратов с дозвуковой скоростью полета (Т-1, Т-2, ТС-1) и для сверхзвуковых самолетов (Т-6, Т-8).

В реактивном двигателе процесс сгорания топлива происходит иначе, чем в двигателях внутреннего сгорания. В реактивном двигателе топливо подается непрерывно, сгорание происходит в потоке воздуха, двигающегося со скоростью 135 м/с. Поэтому главными факторами для нормальной работы являются скорость и полнота сгорания топлива.

Дизельные топлива, применяемые в двигателях с воспламенением от сжатия, подразделяются на три группы:

• для быстроходных дизелей (ДЗ, ДЛ, ДС);
• для автотракторных, судовых дизелей (А, С);
• для среднеоборотных дизелей (ДТ, ДМ).

Дизельные топлива состоят из средних фракций нефти, перегоняющихся в пределах 180…350 °С, легких газойлей каталитического и термического крекинга и гидрокрекинга.

Просмотров: 8 339

Вывод

Подбирая твёрдое топливо для отопительного котла, помните главное: хорошее горючее – это то, которое можно легко и быстро достать по минимальной цене.

• Какой котел для отопления частного дома лучше выбрать: сравнение газовых, электрических, твердотопливных аппаратов, а также на жидком топливе, их плюсы и минусы
• Как выбрать лучший пеллетный котел: виды, устройство, классификация, принцип действия, обзор 6 популярных автоматических и полуавтоматических моделей, их плюсы и минусы
• Как выбрать лучший дизельный котел отопления: виды, устройство, критерии подбора, обзор 6 популярных моделей, их плюсы и минусы
• Как правильно подобрать газовый котел отопления для частного дома: виды, классификация, обзор популярных производителей, их плюсы и минусы