Produkcja węgla drzewnego: nowoczesna technologia i cechy użytkowe

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.

Rodzaje węgli i ich właściwości

Wszystkie węgle wydobywane z naszych głębin i nadające się do spalania w piecach kotłów i palenisk dzielimy na 3 grupy:

• brązowy;
• złóg;
• antracyt.

Ze wszystkich wymienionych węgli brunatnych są uważane za najmłodsze, zawierają wiele lotnych zanieczyszczeń i różnią się brązowym kolorem, stąd ich nazwa. Paliwo to zawiera do 70% czystego węgla i do 40% wilgoci. Z tego powodu między innymi najniższe są temperatury wymiany ciepła i spalania węgla brunatnego. Zapala się łatwo, ponieważ najniższa temperatura zapłonu to zaledwie 250 ºС, ale ciepło spalania jest również niskie - około 3600 kcal / kg, a temperatura spalania około 1900 ºС.

Ze względu na niską wartość opałową skamielina w swojej naturalnej postaci jest bardzo rzadko wykorzystywana jako źródło energii do ogrzewania domów prywatnych. Kolejną kwestią jest brykietowany węgiel, którego przenikanie ciepła to 5000 kcal / kg.

Węgle są następne w swoim wieku, są naprawdę starsze i zalegają jeszcze głębiej niż węgle brunatne (do 3 km). Czysty węgiel w nich to do 95%, woda - 12%, a lotne zanieczyszczenia - do 30%. Z tego powodu przenoszenie ciepła przez paliwo kamienne wynosi 7000 kcal / kg, chociaż do jego zapalenia wymagana jest temperatura 400 ºС. Paliwo to teoretycznie spala się w temperaturze 2100 ºС, chociaż temperatura spalania węgla w palenisku nigdy nie osiąga takich wartości. Maksymalnie może to być 1000 ºС. W praktyce jest to najpowszechniejszy rodzaj paliwa wykorzystywanego jako źródło energii do ogrzewania budynków.

Najstarszym i najgłębszym gatunkiem jest antracyt, który zawiera 95% lub więcej węgla. Praktycznie nie ma zanieczyszczeń i wilgoci, ma najwyższy właściwy współczynnik przenikania ciepła (około 8500 kcal / kg). Ale takie paliwo nie jest łatwe do zapalenia: najmniej kaloryczna odmiana antracytu zapala się w temperaturze 600 ºС. Teoretyczna temperatura spalania wynosi 2250 ºС. Antracyt to doskonałe paliwo pod każdym względem o niskiej zawartości popiołu i niskim dymieniu, ale jego cena jest wysoka.

Na przykład.

Do przerobu na koks używany w hutnictwie używany jest określony rodzaj węgla kamiennego. I choć temperatura spalania węgla koksowego nie jest wyższa niż węgla kamiennego, to po wzbogaceniu i obróbce cieplnej w temperaturze T = 1000 ºС zamienia się on w koks o najwyższej wartości opałowej i temperaturze.

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:

Spalanie paliwa

Bardzo ważne jest zapewnienie stałego dopływu tlenu do paliwa. Aby całkowicie się spalił, dostarczany jest nadmiar powietrza. Innymi słowy, objętość powietrza musi być większa niż wartość teoretyczna. Negatywna strona

taka dostawa to utrata ciepła, którego część po prostu wychodzi przez rurę.

Rodzaje paliwa do kotła

Kotły na paliwo stałe mogą wykorzystywać: drewno, węgiel różnych marek, brykiety i inne paliwa stałe. Ogrzewanie domu drewnem, węglem brunatnym i brykietem jest bardzo trudne. Faktem jest, że te paliwa zawierają dużo wody. W konsekwencji do utrzymania spalania wymagane jest stałe wytwarzanie ciepła. W przeciwnym razie parująca woda szybko schładza paliwo, a ogień gaśnie. Tak więc paliwa te mogą się szybko spalać, wydzielając trochę ciepła, ale zupełnie nie nadają się do utrzymywania powolnego, długiego spalania, podczas gdy węgiel może spalać się powoli przez długi czas. Dzieje się tak, ponieważ węgiel nie jest lotny. Gdy dopływ powietrza pierwotnego jest ograniczony, w kotle może ono znajdować się w stanie podgrzanym, a nie w celu schłodzenia. Kiedy powietrze pierwotne ponownie zaczyna przepływać (chłodziwo ostygło, przepustnica powietrza pierwotnego otworzyła się), węgiel zaczyna się utleniać, uwalniając ciepło.

Do ogrzewania zwykle stosuje się węgle o długim płomieniu, koks, antracyt, węgle brunatne. Większość kotłów działa optymalnie na węglach o długim płomieniu. Koks i antracyt nie palą się we wszystkich kotłach i mogą być stosowane jako dodatki, ale nie jako główne paliwo. Węgle brunatne generalnie słabo nadają się do ogrzewania, ponieważ słabo się palą, wydzielają mało ciepła i dużo popiołu. Ogrzewam się węglem o długim płomieniu (WPC - węgiel o długim płomieniu).

Niestety w artykułach pojawiają się okresowo błędy, są one poprawiane, artykuły są uzupełniane, rozwijane, przygotowywane są nowe. Subskrybuj wiadomości, aby być na bieżąco.

Jeśli coś jest niejasne, zapytaj! Zadać pytanie. Omówienie artykułu. wiadomości.

Więcej artykułów

Ogrzewanie butlami gazowymi, gazem skroplonym w butlach, propanem, ok ... Dzielę się doświadczeniem ogrzewania domu gazem w butlach ....

Dlaczego w domu jest zimno, dokąd dociera ciepło, utrata ciepła…. Dlaczego w domu jest zimno? Gdzie się upał? Jak to utrzymać w cieple? Te straty ...

Piec, ogrzewanie piecem. Obliczenia, projektowanie, obliczenia. Oblicz ... Obliczanie ogrzewania pieca. Wymiary, waga i moc piekarnika. Analiza strat ciepła….

Butle gazowe do użytku domowego. Podłączenie, zastosowanie, działanie, użytkowanie ... Bezpieczna eksploatacja domowych butli gazowych ....

Robienie na drutach. Ściegi, małe podkowy, równoległe łańcuchy, gęste zmarszczki. Z ... Jak robić na drutach wzory. Szczegółowy opis Ściegi, Małe podkowy, Równoległe łańcuchy ...

Robienie na drutach. Wiśniowy sad. Eskimos. Rysunki. Wzory wzorów ... Jak wykonać na drutach następujące wzory: Cherry Orchard. Eskimos. Szczegółowe instrukcje z objaśnieniami ...

Robienie na drutach. Ćmy.Wzory, rysunki ... Jak wykonać na drutach następujące wzory: Ćmy. Szczegółowe instrukcje z objaśnieniami ...

Robienie na drutach. Motyl. Rysunki. Wzory wzorów ... Jak na drutach wykonać wykrój - Motyl. Szczegółowe instrukcje z objaśnieniami ...

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.

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 spalają się nad złożem węgla w przestrzeni pieca.

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

Jaki węgiel wybrać do pieca?

Co to jest węgiel? Jest to produkt roślinny zawierający węgiel i niepalne zanieczyszczenia. To oni po spaleniu tworzą popiół i substancje podobne do żużla. Stosunek tych dwóch składników jest różny wszędzie. To właśnie, podobnie jak „wiek” paliwa kopalnego, decyduje o gatunku węgla. Eksperci rozróżniają kilka odmian.

„Najmłodszym” rodzajem węgla jest zapalenie krtani. Ma dość luźną strukturę. Jeśli weźmiesz w dłonie guzek zapalenia gardła, szybko się rozpadnie i straci swój kształt. Taki węgiel jest najczęściej używany w elektrowniach cieplnych, ale zapalenie gardła nie nadaje się do ogrzewania domu.

Oprócz lingitu wydobywane są również węgiel brunatny, węgiel, antracyt - najstarsze złoża węgla. Wszystkie odmiany mają różne poziomy wilgotności. Na przykład w węglu brunatnym zawartość wilgoci wynosi 50%, w antracycie jego próg nie przekracza 7%. Dlatego antracyt ma najwyższe ciepło właściwe. Jego wskaźniki to 9 tysięcy kcal / kg.

Materiał do pieców opalanych węglem jest głównym kryterium wyboru paliwa i pieca. Przeanalizujmy te cechy bardziej szczegółowo.

Kiedy rozpalanie pieca zakończy się sukcesem, a drewno opałowe będzie się wesoło płonąć w palenisku, pozostaje tylko monitorować tryb termiczny pracy i umieszczać nowe polana na czas. Jeśli chodzi o tryb, zaleca się utrzymywać go stale na tym samym poziomie, unikając przegrzania.

Jest to ważne, ponieważ przy naprzemiennym silnym nagrzewaniu i chłodzeniu korpus pieca często rozszerza się i kurczy, co przyczynia się do powstawania pęknięć.

Utrzymanie optymalnego reżimu termicznego i terminowe odkładanie kłód to najlepszy sposób na prawidłowe ogrzanie pieca drewnem, choć nie jest to zbyt wygodne w nocy. Nikt nie chce wstawać w środku nocy, chociaż nie da się tego uniknąć podczas silnego mrozu na ulicy, w przeciwnym razie dom wyschnie do rana. Podczas ciągłego ogrzewania przez kilka dni popielnik musi być czyszczony {amp; w podróży {amp} amp;

w celu zapewnienia dopływu powietrza do komory spalania Operacja wykonywana jest za pomocą żelaznej łyżki w momencie, gdy większość drewna jest wypalana, a w palenisku pozostaje kilka żarówek. Konieczne jest zrobienie szurówki w komorze spalania za pomocą pogrzebacza, zasłonięcie widoku, a następnie otwarcie drzwiczek dmuchawy i szybkie usunięcie popiołu miarką do metalowego wiadra.

Ważny. Przed drzwiami piekarnika na podłodze zawsze powinna znajdować się blacha o szerokości do 1 m.

Niezależnie od tego, czy głównym paliwem będzie węgiel, czy drewno opałowe, rozpalanie przebiega w ten sam sposób. Najpierw musisz wyczyścić komorę popielnika i palenisko za pomocą pogrzebacza, miarki i miotły. Po czyszczeniu nie zapomnij usunąć pozostałości popiołu z drzwi za pomocą miotły, w przeciwnym razie nie zamkną się szczelnie.

Aby rozpalić piec, należy postępować zgodnie z instrukcjami:

• połóż kilka pogniecionych arkuszy papieru i kilka cienkich drzazg na ruszcie. Niedopuszczalne jest stosowanie do rozpalania paliwa płynnego;
• z cienkich kłód zrób zakładkę na około 2/3 objętości paleniska. Drewno opałowe można złożyć {amp} & dom {amp} amp; lub w poprzek, robiąc otwory dla powietrza. Tutaj przydadzą się wspomniane wcześniej short stacki;
• otwórz widok mniej więcej do połowy, otwórz drzwiczki dmuchawy na jedną czwartą;
• podpalić papier przez otwarte drzwi głównej komory, a następnie je zamknąć. Cóż, gdy masz zainstalowany panoramiczny wkład szklany do pieca, proces jest wyraźnie widoczny. W przypadku braku szyby drzwiczki są lekko uchylone, a spalanie kontrolowane poprzez regulację dopływu powietrza za pomocą drzwiczek popielnika. Zwykle jest najpierw otwierany do połowy, a gdy drewno się zapali, jest przykrywany.

Rada. W każdym konkretnym przypadku właściciel decyduje o tym, o ile lepiej zaorać popielnik podczas rozpalania i doładowania, a także optymalne położenie widoku. Gdy piec wydaje buczenie, przeciąg jest duży i do rury wpada dużo ciepła, zawór powinien być zamknięty. Czerwone płomienie, dym i powolne palenie wskazują na brak ciągu, wtedy widok lekko się otwiera.

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 (ruszty) znajdujący się w dnie paleniska... Paliwo jest umieszczane na ruszcie, a od dmuchawy przez ruszt powietrze dostaje się do paleniska.

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 unoszący 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.

Tlenie 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.

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 będzie się mieścić 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.

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 zapewnione jest 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:

Węgiel aktywowany

Węgiel aktywny to węgiel o dużej powierzchni właściwej porów, dzięki czemu jest jeszcze bardziej adsorpcyjny niż drewno. Surowcem do jego produkcji jest węgiel drzewny i węgiel, a także łupiny orzecha kokosowego. Materiał wyjściowy poddawany jest procesowi aktywacji. Jego istotą jest otwieranie zatkanych porów pod działaniem wysokiej temperatury, roztworów elektrolitów lub pary wodnej.

Podczas procesu aktywacji zmienia się tylko struktura substancji, dlatego wzór chemiczny węgla aktywnego jest identyczny ze składem surowca, z którego został wykonany. Zawartość wilgoci w węglu aktywnym zależy od powierzchni właściwej porów i zwykle wynosi mniej niż 12%.

Źródło