Houtskoolproductie: moderne technologie en gebruiksmogelijkheden

Kenmerken van verschillende soorten brandstof

Overweeg de twee belangrijkste, meest voorkomende soorten grondstoffen voor vaste brandstoffen: brandhout en steenkool.
Brandhout bevat een aanzienlijke hoeveelheid vocht, dus het vocht verdampt eerst, wat een bepaalde hoeveelheid energie kost. Nadat het vocht is verdampt, begint het hout intensief te branden, maar helaas duurt het proces niet lang.

Daarom is het voor het onderhoud noodzakelijk om regelmatig brandhout aan de vuurhaard toe te voegen. De ontbrandingstemperatuur van hout is ongeveer 300 ° C.

Steenkool overtreft hout in termen van de hoeveelheid opgewekte warmte en de duur van verbranding.​Afhankelijk van de leeftijd van het fossiele materiaal is het mineraal onderverdeeld in soorten:

• bruin;
• steen;
• antraciet.

Soorten kolen en hun eigenschappen

Alle kolen die uit onze darmen worden gewonnen en geschikt zijn voor verbranding in de ovens van boilers en ovens, zijn onderverdeeld in 3 groepen:

• bruin;
• steen;
• antraciet.

Van alle vermelde bruine kolen worden ze als de jongste beschouwd, bevatten ze veel vluchtige onzuiverheden en onderscheiden ze zich door hun bruine kleur, vandaar hun naam. Deze brandstof bevat tot 70% pure koolstof en tot 40% vocht. Om deze reden zijn de warmteoverdracht en verbrandingstemperatuur van bruinkool onder andere het laagst. Het ontsteekt gemakkelijk, aangezien de laagste ontstekingstemperatuur slechts 250 ºС is, maar de verbrandingswarmte is ook laag - ongeveer 3600 kcal / kg, en de verbrandingstemperatuur is ongeveer 1900 ºС.

Vanwege zijn lage calorische waarde wordt het fossiel in zijn natuurlijke vorm zeer zelden gebruikt als energiebron voor het verwarmen van privéwoningen. Gebroken steenkool is een andere zaak, de warmteoverdracht is 5000 kcal / kg.

Kolenkolen zijn de volgende in leeftijd, ze zijn echt ouder en liggen zelfs dieper in de diepte dan bruine kolen (tot 3 km). Pure koolstof erin is tot 95%, water - 12% en vluchtige onzuiverheden - tot 30%. Hierdoor is de warmteoverdracht van steenbrandstof 7000 kcal / kg, hoewel een temperatuur van 400 ºС nodig is om het te ontsteken. Deze brandstof brandt theoretisch op 2100 ºС, hoewel de verbrandingstemperatuur van steenkool in de oven nooit zulke waarden bereikt. Het maximum dat kan zijn is 1000 ºС. In de praktijk is het de meest voorkomende brandstof die wordt gebruikt als energiebron voor het verwarmen van gebouwen.

De oudste en diepste soort is antraciet, dat voor 95% of meer uit koolstof bestaat. Het heeft praktisch geen onzuiverheden en vocht, het heeft de hoogste soortelijke warmteoverdracht (ongeveer 8500 kcal / kg). Maar het is niet eenvoudig om zo'n brandstof aan te steken: de antracietvariëteit met de laagste calorieën ontsteekt bij een temperatuur van 600 ºС. De theoretische verbrandingstemperatuur is 2250 ºС. Antraciet is in alle opzichten een uitstekende brandstof met een laag asgehalte en weinig rook, maar de prijs is hoog.

Als referentie.

Bitumineuze kool van een bepaald type wordt gebruikt voor de verwerking tot cokes die in de metallurgie wordt gebruikt. En hoewel de verbrandingstemperatuur van cokesovenkolen niet hoger is dan die van steenkool, verandert het na verrijking en warmtebehandeling bij T = 1000 ºС in cokes met de hoogste calorische waarde en temperatuur.

Brandstofsamenstelling van verschillende typen

Bruinkool behoort tot jonge afzettingen en bevat daarom de grootste hoeveelheid vocht (van 20% tot 40%), vluchtige stoffen (tot 50%) en een kleine hoeveelheid koolstof (van 50% tot 70%). De verbrandingstemperatuur is hoger dan die van hout, en is 350 ° C. Calorische waarde - 3500 kcal / kg.
Het meest voorkomende type brandstof is bitumineuze steenkool. Het bevat een kleine hoeveelheid vocht (13-15%) en het gehalte aan koolstof van het brandstofelement is meer dan 75%, afhankelijk van de kwaliteit.

De gemiddelde ontbrandingstemperatuur is 470 ° C. Vluchtige gassen in steenkool 40%. Bij verbranding komt 7000 kcal / kg vrij.

Antraciet, dat op aanzienlijke diepte voorkomt, is een van de oudste afzettingen van fossiele vaste brandstoffen. Het bevat praktisch geen vluchtige gassen (5-10%) en de hoeveelheid koolstof varieert van 93-97%. De verbrandingswarmte ligt in het bereik van 8100 tot 8350 kcal / kg.

Houtskool moet apart worden vermeld. Het wordt verkregen uit hout door pyrolyse - verbranding bij hoge temperaturen zonder zuurstof. Het eindproduct heeft een hoog koolstofgehalte (70% tot 90%). Bij het verbranden van houtbrandstof wordt ongeveer 7000 kcal / kg uitgestoten.

In dit artikel leest u over de kenmerken van het gebruik van turfbriketten:

Verbranding van brandstof

Het is erg belangrijk om een ​​continue toevoer van zuurstof naar de brandstof te organiseren. Om het volledig te laten branden, wordt een overtollige luchttoevoer gemaakt. Met andere woorden, het luchtvolume moet hoger zijn dan de theoretische waarde. De negatieve kant

een dergelijke toevoer is een warmteverlies, waarvan een deel gewoon via de buis weggaat.

Brandstoftypen voor de ketel

Ketels voor vaste brandstoffen kunnen worden gebruikt: hout, kolen van verschillende merken, briketten en andere vaste brandstoffen. Het is erg moeilijk om het huis te verwarmen met hout, bruinkool en briketten. Deze brandstoffen bevatten namelijk veel water. Als gevolg hiervan is een constante warmteontwikkeling vereist om de verbranding in stand te houden. Anders koelt het verdampende water de brandstof snel af en gaat het vuur uit. Deze brandstoffen kunnen dus snel verbranden, waarbij wat warmte vrijkomt, maar ze zijn volkomen ongeschikt om een ​​langzame verbranding in stand te houden, terwijl steenkool lange tijd langzaam kan branden. Dit komt omdat koolstof niet vluchtig is. Wanneer de toevoer van primaire lucht beperkt is, kan deze in verwarmde toestand in de ketel zijn, niet om af te koelen. Wanneer de primaire lucht weer begint te stromen (de koelvloeistof is afgekoeld, de primaire luchtklep is geopend), begint koolstof te oxideren, waardoor warmte vrijkomt.

Kolen met lange vlammen, cokes, antraciet, bruine kolen worden meestal gebruikt voor verwarming. De meeste ketels werken optimaal op kolen met een lange vlam. Cokes en antraciet branden niet in alle ketels en kunnen als additieven worden gebruikt, maar niet als hoofdbrandstof. Bruinkolen zijn over het algemeen slecht geschikt om te verhitten, omdat ze slecht branden, weinig warmte afgeven en veel as. Ik word verwarmd met kolen met lange vlammen (WPC - kolen met lange vlammen).

Helaas komen er periodiek fouten in de artikelen voor, deze worden gecorrigeerd, de artikelen worden aangevuld, ontwikkeld, nieuwe worden voorbereid. Abonneer u op het nieuws om op de hoogte te blijven.

Als iets niet duidelijk is, vraag het dan zeker! Een vraag stellen. Bespreking van het artikel. berichten.

Meer artikelen

Verwarming met gasflessen, vloeibaar gas in flessen, propaan, ongeveer ... Ik deel mijn ervaring met het verwarmen van een huis met gasflessen ...

Waarom is het thuis koud, waar gaat de warmte naartoe, warmteverlies…. Waarom is het thuis koud? Waar gaat de hitte naartoe? Hoe houd je het warm? Die verliezen ...

Fornuis, kachel verwarming. Berekening, ontwerp, berekening. Bereken ... Berekening van de verwarming van de kachel. Afmetingen, gewicht en kracht van de oven. Warmteverliesanalyse….

Huishoudelijke gasflessen. Aansluiting, toepassing, bediening, gebruik ... Veilige bediening van huishoudelijke gasflessen ...

Breien. Steken, kleine hoefijzers, parallelle kettingen, dichte rimpelingen. Met ... Hoe patronen te breien. Gedetailleerde beschrijving Steken, kleine hoefijzers, parallelle kettingen ...

Breien. De kersenboomgaard. Eskimo. Tekeningen. Patronen patronen ... Hoe de volgende patronen te breien: Cherry Orchard. Eskimo. Gedetailleerde instructies met uitleg ...

Breien. Motten.Patronen, tekeningen ... Hoe de volgende patronen te breien: Motten. Gedetailleerde instructies met uitleg ...

Breien. Vlinder. Tekeningen. Patronen ... Hoe u een patroon breit - Vlinder. Gedetailleerde instructies met uitleg ...

Voor huiseigenaren die verschillende soorten vaste brandstoffen gebruiken om hun huis te verwarmen, is een parameter als de verbrandingstemperatuur van steenkool van groot belang. Logischerwijs geldt: hoe hoger deze temperatuur, hoe meer warmte er kan worden verkregen door brandstof te verbranden. Maar dit is theorie, maar in de praktijk gebeurt alles net even anders. In dit materiaal komt de echte verbranding van dit waardevolle fossiel aan de orde.

Verbrandingsproces

Afhankelijk van het type en de kwaliteit wordt de brandstof onderverdeeld in korte vlammen en lange vlammen. De korte vlammen zijn antraciet en cokes, houtskool.
Bij verbranding genereert antraciet veel warmte, maar om het te ontsteken, moet je een hoge temperatuur geven met een meer brandbare brandstof, bijvoorbeeld hout. Antraciet geeft geen rook af, brandt geurloos, de vlam is laag.

Brandstoffen met een lange vlam worden in twee fasen verbrand. Eerst komen vluchtige gassen vrij die boven de steenkoollaag in de ovenruimte worden verbrand.

Nadat de gassen zijn uitgebrand, begint de resterende brandstof te verbranden, die inmiddels in cokes is veranderd. Cola brandt met een korte vlam op de roosters. Na het doorbranden van koolstof blijven as en slak achter.

Welke steenkool moet ik kiezen voor de oven?

Wat is steenkool? Het is een plantaardig product dat koolstof en onbrandbare onzuiverheden bevat. Zij zijn het die na verbranding as en slakachtige stoffen vormen. De verhouding tussen de twee componenten is overal anders. Dit is, evenals de "ouderdom" van de fossiele brandstof, die de kwaliteit van steenkool bepaalt. Deskundigen maken onderscheid tussen verschillende soorten.

Het "jongste" type steenkool is lingitis. Het heeft een vrij losse structuur. Als u een brok lingitis opneemt, brokkelt het snel af en verliest het zijn vorm. Dergelijke steenkool wordt meestal gebruikt in thermische energiecentrales, maar lingitis is niet geschikt voor het verwarmen van een huis.

Naast lingiet worden ook bruinkool, bitumineuze steenkool en antraciet gewonnen - de oudste koolstofafzettingen. Alle soorten hebben verschillende vochtgehaltes. In bruinkool is het vochtgehalte bijvoorbeeld 50%, in antraciet is de drempel niet hoger dan 7%. Daarom heeft antraciet de hoogste soortelijke warmte. De indicatoren zijn 9 duizend kcal / kg.

Materiaal voor kolengestookte kachels is het belangrijkste criterium voor het kiezen van een brandstof en een kachel. Laten we deze kwaliteiten nader bekijken.

Wanneer het aanmaken van de kachel met succes is voltooid en het brandhout vrolijk in de vuurkist brandt, blijft het alleen om de thermische werking te bewaken en op tijd nieuwe houtblokken te plaatsen. Wat betreft de modus, wordt aanbevolen om deze constant op hetzelfde niveau te houden om oververhitting te voorkomen.

Dit is belangrijk omdat bij afwisselend sterke verwarming en koeling het ovenlichaam vaak uitzet en samentrekt, wat bijdraagt ​​aan de vorming van scheuren.

Het handhaven van een optimaal thermisch regime en het op tijd plaatsen van houtblokken is de beste manier om de kachel goed te verwarmen met hout, hoewel het 's nachts niet erg handig is. Niemand wil midden in de nacht opstaan, hoewel dit bij strenge vorst op straat niet te vermijden is, anders zal het huis tegen de ochtend droog zijn. Bij continue verwarming gedurende meerdere dagen moet de aslade onderweg {amp} amp; gereinigd worden {amp} amp;

om de luchtstroom in de verbrandingskamer te verzekeren De bewerking wordt uitgevoerd met behulp van een ijzeren schep op het moment dat het grootste deel van het hout is opgebrand en er een paar sintels in de vuurkist achterblijven. Het is noodzakelijk om een ​​shurovka in de verbrandingskamer te maken met een pook, het uitzicht te bedekken en vervolgens de ventilatorklep te openen en de as snel met een schep in een metalen emmer te verwijderen.

Belangrijk. Voor de ovendeuren moet altijd een metalen plaat van maximaal 1 m breed op de vloer liggen.

Ongeacht of kolen of brandhout als hoofdbrandstof worden gebruikt, de ontsteking wordt op dezelfde manier uitgevoerd. Eerst moet u de askamer en vuurhaard schoonmaken met een pook, schep en bezem. Vergeet na het schoonmaken niet om asresten van de dorpels te verwijderen met een bezem, anders sluiten ze niet goed.

Om de kachel aan te steken, moet u handelen volgens de instructies:

• leg een paar verfrommelde vellen papier en een paar dunne splinters op het rooster. Het is onaanvaardbaar om vloeibare brandstof te gebruiken voor aanmaakhout;
• Maak van dunne houtblokken een bladwijzer voor ongeveer 2/3 van het volume van de vuurhaard. Brandhout kan worden opgevouwen {amp} & huis {amp} amp; of kruislings, waardoor er luchtopeningen ontstaan. Dit is waar de eerder genoemde shortstacks van pas zullen komen;
• open het uitzicht ongeveer halverwege, open de ventilatorklep een kwart;
• steek het papier in brand door de open deur van de hoofdkamer en sluit het dan. Welnu, wanneer u een panoramische inzethaard van glas heeft geïnstalleerd, is het proces duidelijk zichtbaar. Als er geen glas is, staat de deur op een kier en wordt de verbranding gecontroleerd door de luchttoevoer met de aslade te regelen. Meestal wordt het in het begin halverwege geopend en als het hout vlam vat, is het bedekt.

Advies. In elk specifiek geval bepaalt de eigenaar hoeveel beter hij de aslade kan ploegen tijdens het opstoken en stoken, evenals de optimale positie van het uitzicht. Als de kachel bromt, de trek groot is en er veel warmte de pijp in vliegt, moet de klep gesloten zijn. Rode vlammen, rook en trage verbranding duiden op een gebrek aan stuwkracht, waarna het zicht zich iets opent.

Brandend

Overweeg het proces van het verbranden van brandstof in een conventionele kachel, die wordt gebruikt om privéwoningen te verwarmen. Het bestaat uit de belangrijkste onderdelen:

• vuurhaard;
• blazer;
• schoorsteen met een pijp.

De vuurkist is verbonden met de ventilator via een speciaal rooster (rooster) aan de onderkant van de vuurkist​Brandstof wordt op het rooster geplaatst en van de ventilator door het rooster komt lucht de vuurkist binnen.

Verbrandingsformules

Ontstekingstemperaturen van verschillende brandstoffen (klik om te vergroten)
Wanneer brandstof (hout, kolen) ontbrandt, vindt er een chemische reactie plaats waarbij warmte vrijkomt.

Kooldioxide reageert met de koolstof in de brandstof in de bovenste lagen om koolmonoxide te vormen.

Dit is niet het einde van het verbrandingsproces, want als het opstijgt in de ovenruimte, reageert koolmonoxide met zuurstof uit de lucht, waarvan de instroom plaatsvindt via de ventilator of de open deur van de oven.

De verbranding gaat gepaard met een blauwe vlam en warmteafgifte. Het resulterende koolmonoxide (kooldioxide) komt de schoorsteen binnen en ontsnapt via de schoorsteen.

Smeulen met een minimale zuurstoftoevoer zal resulteren in de vorming van niet-giftig koolmonoxide, waardoor een gelijkmatige warmte ontstaat.

Toepassing

Het belangrijkste gebruik van brandstof is verbranding om warmte op te wekken. Warmte wordt niet alleen gebruikt voor het verwarmen van een woonhuis en koken, maar ook in de industrie om technologische processen te ondersteunen die plaatsvinden bij hoge temperaturen.
In tegenstelling tot een conventionele kachel, waar het zuurstoftoevoerproces en de verbrandingsintensiteit slecht geregeld zijn, wordt in industriële ovens speciale aandacht besteed aan het regelen van de zuurstoftoevoer en het handhaven van een uniforme verbrandingstemperatuur.

Laten we eens kijken naar het basisschema van kolenverbranding.

1. Brandstofverwarming en vochtverdamping zijn aan de gang.
2. Naarmate de temperatuur stijgt, begint het vercooksingsproces met het vrijkomen van vluchtige cokesovengassen. Verbrandend geeft het de belangrijkste warmte.
3. De steenkool verandert in cokes.
4. Het verbrandingsproces van cokes gaat gepaard met het vrijkomen van warmte die voldoende is om het volgende deel van de brandstof te cokesen.

In industriële ketels wordt de verbranding van cokes gescheiden in verschillende kamers door de verbranding van cokesovengas. Dit zorgt voor de instroom van zuurstof voor cokes en gas met verschillende intensiteiten, waardoor de vereiste verbrandingssnelheid wordt bereikt en de vereiste temperatuur wordt gehandhaafd.

Over het verbranden van kolen in ovens

De bovenstaande temperaturen in graden voor elk type brandstof zijn theoretisch. Dat wil zeggen, ze zijn haalbaar onder ideale omstandigheden voor de verbranding van een energiedrager, wat in het echte leven niet gebeurt, en zelfs thuis. Bovendien heeft het geen zin om een ​​stenen kachel of een metalen ketel te oververhitten. Ze zijn niet ontworpen voor dergelijke regimes.

Over het algemeen hangt de intensiteit van de verbranding van kolen in de kachel af van de hoeveelheid toegevoerde lucht. Kolen geven warmte het beste af met 100% luchttoevoer, maar in de praktijk gebeurt dit niet, aangezien we de hoeveelheid ervan beperken met een demper of demper. Anders zal de temperatuur in de verbrandingskamer te veel stijgen, en ligt dus in het bereik van 800-900 ºС.

Net als bij een ketel met vaste brandstof kan een te intense verbrandingsmodus een snel koken van de koelvloeistof en een daaropvolgende explosie veroorzaken. Daarom wordt dit type vaste brandstof op twee manieren in ketels verbrand:

• traditioneel, met laden in de oven en beperking van de hoeveelheid lucht.
• met behulp van een gedoseerde voeding, geïmplementeerd in automatische ketels.

Houtskool gebruiken

Houtskool wordt in het dagelijks leven gebruikt om vlees op de grill te bereiden.
Door de hoge verbrandingstemperatuur (ongeveer 700 ° C) en de afwezigheid van vlammen wordt gezorgd voor een gelijkmatige warmte, voldoende om vlees te koken zonder te verkolen.

Het wordt ook gebruikt als brandstof voor open haarden, koken op kleine kachels.

In de industrie wordt het gebruikt als reductiemiddel bij de productie van metalen. Onvervangbare houtskool bij de productie van glas, kunststof, aluminium.

Het is mogelijk om zelf houtskool te maken. Details:

Geactiveerde koolstof

Actieve kool is een soort koolstof met een hoog specifiek poriënoppervlak, waardoor het nog beter adsorbeert dan houtskool. Houtskool en steenkool, evenals kokosnootschalen worden gebruikt als grondstof voor de productie ervan. Het uitgangsmateriaal wordt aan een activeringsproces onderworpen. De essentie is om de verstopte poriën te openen door de werking van hoge temperatuur, elektrolytoplossingen of waterdamp.

Tijdens het activeringsproces verandert alleen de structuur van de stof, daarom is de chemische formule van actieve kool identiek aan de samenstelling van de grondstof waaruit het is gemaakt. Het vochtgehalte van actieve kool is afhankelijk van het specifieke oppervlak van de poriën en bedraagt ​​doorgaans minder dan 12%.

Een bron