Producția de cărbune: tehnologie modernă și caracteristici de utilizare

Caracteristicile diferitelor tipuri de combustibil

Luați în considerare cele două tipuri principale, cele mai frecvente, de materii prime cu combustibil solid - lemn de foc și cărbune.
Lemnul de foc conține o cantitate semnificativă de umiditate, astfel încât umezeala se evaporă mai întâi, ceea ce necesită o anumită cantitate de energie. După evaporarea umezelii, lemnul începe să ardă intens, dar, din păcate, procesul nu durează mult.

Prin urmare, pentru a-l întreține, este necesar să adăugați în mod regulat lemne de foc în focar. Temperatura de aprindere a lemnului este de aproximativ 300 ° C.

Cărbunele depășește lemnul în ceea ce privește cantitatea de căldură generată și durata de ardere.... În funcție de vârsta materialului fosil, mineralul este împărțit în tipuri:

• maro;
• piatră;
• antracit.

Tipuri de cărbuni și proprietățile acestora

Toate cărbunii extrase din intestinele noastre și potrivite pentru arderea în cuptoarele cazanelor și cuptoarelor sunt împărțite în 3 grupe:

• maro;
• piatră;
• antracit.

Dintre toți cărbunii maro enumerați, sunt considerați cei mai tineri, includ multe impurități volatile și se disting prin culoarea lor maro, de unde și numele lor. Acest combustibil conține până la 70% carbon pur și până la 40% umiditate. Din acest motiv, transferul de căldură și temperatura de ardere a cărbunelui brun sunt cele mai scăzute printre altele. Se aprinde ușor, deoarece cea mai scăzută temperatură de aprindere este de numai 250 ° C, dar căldura de ardere este, de asemenea, scăzută - aproximativ 3600 kcal / kg, iar temperatura de ardere este de aproximativ 1900 ° C.

Datorită puterii calorifice reduse, fosila în forma sa naturală este foarte rar utilizată ca sursă de energie pentru încălzirea caselor private. Un alt lucru este cărbunele brichetat, transferul său de căldură este de 5000 kcal / kg.

Cărbunii de cărbune au următoarea vârstă, sunt cu adevărat mai în vârstă și se află chiar mai adânc în adâncuri decât cărbunii maronii (până la 3 km). Carbonul pur din ele este de până la 95%, apa - 12%, iar impuritățile volatile - până la 30%. Datorită acestui fapt, transferul de căldură al combustibilului pentru piatră este de 7000 kcal / kg, deși este necesară o temperatură de 400 ° C pentru a-l aprinde. Acest combustibil arde teoretic la 2100 ° C, deși temperatura de ardere a cărbunelui din cuptor nu atinge niciodată astfel de valori. Maximul care poate fi este de 1000 ºС. În practică, este cel mai comun tip de combustibil folosit ca sursă de energie pentru încălzirea clădirilor.

Cea mai veche și mai adâncă specie este antracitul, care este de 95% sau mai mult carbon. Practic nu are impurități și umiditate, are cel mai mare transfer specific de căldură (aproximativ 8500 kcal / kg). Dar nu este ușor să aprinzi un astfel de combustibil: soiul antracit cu cea mai mică calorie se aprinde la o temperatură de 600 ° C. Temperatura teoretică de ardere este de 2250 ºС. Antracitul este un combustibil excelent din toate punctele de vedere, cu un conținut scăzut de cenușă și fum redus, dar prețul său este ridicat.

Pentru trimitere.

Cărbunele bituminos de un anumit tip este utilizat pentru prelucrarea cocsului utilizat în metalurgie. Și, deși temperatura de ardere a cărbunelui de cocs nu este mai mare decât cea a cărbunelui tare, după îmbogățire și tratament termic la T = 1000 ° C se transformă în cocs cu cea mai mare putere calorică și temperatură.

Compoziția combustibilului de diferite tipuri

Cărbunele brun aparține depozitelor tinere, prin urmare conține cea mai mare cantitate de umiditate (de la 20% la 40%), substanțe volatile (până la 50%) și o cantitate mică de carbon (de la 50% la 70%). Temperatura sa de ardere este mai mare decât cea a lemnului și este de 350 ° C. Valoare calorică - 3500 kcal / kg.
Cel mai frecvent tip de combustibil este cărbunele bituminos. Conține o cantitate mică de umiditate (13-15%), iar conținutul elementului combustibil carbon depășește 75%, în funcție de grad.

Temperatura medie de aprindere este de 470 ° C. Gazele fugitive din cărbune 40%. În timpul arderii, se eliberează 7000 kcal / kg.

Antracitul, care apare la o adâncime considerabilă, se numără printre cele mai vechi depozite de combustibili solizi fosili. Practic nu conține gaze volatile (5-10%), iar cantitatea de carbon variază între 93-97%. Căldura de ardere este cuprinsă între 8100 și 8350 kcal / kg.

Cărbunele trebuie notat separat. Se obține din lemn prin piroliză - combustie la temperaturi ridicate fără oxigen. Produsul finit are un conținut ridicat de carbon (70% până la 90%). Când combustibilul pentru lemn este ars, se emit aproximativ 7000 kcal / kg.

Puteți citi despre caracteristicile utilizării brichetelor de turbă în acest articol:

Arderea combustibilului

Este foarte important să organizăm o alimentare continuă cu oxigen a combustibilului. Pentru a arde complet, se realizează o sursă de aer în exces. Cu alte cuvinte, volumul de aer trebuie să fie mai mare decât valoarea teoretică. Latura negativă

o astfel de alimentare este o pierdere de căldură, dintre care unele pleacă pur și simplu prin conductă.

Tipuri de combustibil pentru cazan

Cazanele pe combustibil solid pot folosi: lemn, cărbune de diferite mărci, brichete și alți combustibili solizi. Este foarte dificil să încălziți casa cu lemn, cărbune brun și brichete. Faptul este că acești combustibili conțin multă apă. În consecință, este necesară generarea constantă de căldură pentru a menține arderea. În caz contrar, apa evaporată răcește rapid combustibilul și focul se stinge. Astfel, acești combustibili pot arde rapid, eliberând o anumită căldură, dar sunt complet nepotrivite pentru menținerea unei arderi lente și lungi, în timp ce cărbunele poate arde încet pentru o lungă perioadă de timp. Acest lucru se datorează faptului că carbonul nu este volatil. Când alimentarea cu aer primar este limitată, acesta poate fi încălzit în cazan, pentru a nu se răci. Când aerul primar începe să curgă din nou (lichidul de răcire s-a răcit, clapeta de aer primară s-a deschis), atunci carbonul începe să se oxideze, eliberând căldură.

Carbunii cu flacără lungă, cocsul, antracitul, cărbunii maronii sunt de obicei folosiți pentru încălzire. Majoritatea cazanelor funcționează optim pe cărbuni cu flacără lungă. Coca-Cola și antracitul nu ard în toate cazanele și pot fi utilizate ca aditivi, dar nu ca combustibil principal. Cărbunii maronii sunt, în general, slab potriviți pentru încălzire, deoarece ard slab, dau puțină căldură și multă cenușă. Sunt încălzit cu cărbune cu flacără lungă (WPC - cărbune cu flacără lungă).

Din păcate, erorile sunt întâlnite periodic în articole, sunt corectate, articolele sunt completate, dezvoltate, sunt pregătite altele noi. Abonați-vă la știri pentru a fi la curent.

Dacă ceva nu este clar, nu uitați să întrebați! Pune o intrebare. Discutarea articolului. mesaje.

Mai multe articole

Încălzire cu butelii de gaz, gaz lichefiat îmbuteliat, propan, cam ... Îmi împărtășesc experiența mea de încălzire a unei case cu gaz îmbuteliat ....

De ce este frig acasă, unde merge căldura, pierderea de căldură ... De ce e frig acasă? Unde merge căldura? Cum să-l mențineți cald? Aceste pierderi ...

Aragaz, incalzire aragaz. Calcul, proiectare, calcul. Calculați ... Calculul încălzirii aragazului. Dimensiunile, greutatea și puterea cuptorului. Analiza pierderilor de căldură ....

Butelii de gaz de uz casnic. Conexiune, aplicare, operare, utilizare ... Funcționarea în siguranță a buteliilor de gaz de uz casnic ....

Tricotare. Cusături, potcoave mici, lanțuri paralele, valuri dense. Cu ... Cum se tricotează modele. Descriere detaliată Cusături, potcoave mici, lanțuri paralele ...

Tricotare. Livada de cireși. Eschimos. Desene. Modele de modele ... Cum se tricotează următoarele modele: Livada de cireși. Eschimos. Instrucțiuni detaliate cu explicații ...

Tricotare. Molii.Modele, desene ... Cum se tricotează următoarele modele: Molii. Instrucțiuni detaliate cu explicații ...

Tricotare. Fluture. Desene. Modele ... Cum se tricotează un model - Fluture. Instrucțiuni detaliate cu explicații ...

Pentru proprietarii de case care utilizează diferite tipuri de combustibili solizi pentru a-și încălzi casele, un astfel de parametru ca temperatura de ardere a cărbunelui este de un interes considerabil. În mod logic vorbind, cu cât această temperatură este mai mare, cu atât se poate obține mai multă căldură prin arderea combustibilului. Dar aceasta este teorie, dar în practică totul se întâmplă puțin diferit. Arderea reală a acestei valoroase fosile va fi discutată în acest material.

Procesul de ardere

În funcție de tip și grad, combustibilul este împărțit în flacără scurtă și flacără lungă. Cele cu flacără scurtă includ antracit și cocs, cărbune.
Când este ars, antracitul generează multă căldură, dar pentru a-l aprinde, trebuie să oferiți o temperatură ridicată cu un combustibil mai inflamabil, de exemplu, lemn. Antracitul nu emite fum, arde inodor, flacăra sa este scăzută.

Combustibilii cu flacără lungă sunt arși în două etape. În primul rând, sunt eliberate gaze volatile, care sunt arse deasupra stratului de cărbune din spațiul cuptorului.

După ce gazele sunt arse, combustibilul rămas începe să ardă, care între timp s-a transformat în cocs. Coca-Cola arde cu o flacără scurtă pe grătar. După arderea carbonului, cenușa și zgura rămân.

Ce cărbune să alegeți pentru cuptor?

Ce este cărbunele? Este un produs vegetal care conține carbon și impurități necombustibile. Ei sunt cei care formează cenușă și substanțe asemănătoare zgurii după ardere. Raportul celor două componente este diferit peste tot. Aceasta este, precum și „vârsta” combustibilului fosil, care determină gradul de cărbune. Experții fac distincție între mai multe soiuri.

Cel mai tânăr tip de cărbune este lingita. Are o structură destul de liberă. Dacă ridicați o bucată de lingită, aceasta se sfărâmă rapid și își pierde forma. Un astfel de cărbune este cel mai des utilizat în centralele termice, dar lingita nu este potrivită pentru încălzirea unei case.

Pe lângă lingit, se extrag și cărbunele brun, cărbunele, antracitul - cele mai vechi depozite de carbon. Toate soiurile au niveluri diferite de umiditate. La cărbunele brun, de exemplu, conținutul de umiditate este de 50%, în antracit pragul său nu depășește 7%. Prin urmare, antracitul are cea mai mare căldură specifică. Indicatorii săi sunt de 9 mii kcal / kg.

Materialul pentru sobele pe cărbune este principalul criteriu pentru alegerea combustibilului și a sobei. Să examinăm aceste calități mai în detaliu.

Când aprinderea aragazului este finalizată cu succes și lemnul de foc arde vesel în căminul de foc, rămâne doar să monitorizăm modul termic de funcționare și să punem bușteni noi în timp. În ceea ce privește modul, este recomandat să îl mențineți constant la același nivel, evitând supraîncălzirea.

Acest lucru este important, deoarece corpul cuptorului se extinde adesea și se contractă cu încălzirea și răcirea puternică alternativă, ceea ce contribuie la formarea fisurilor.

Menținerea unui regim termic optim și punerea la timp a buștenilor este cel mai bun mod de a încălzi în mod corespunzător aragazul cu lemne, deși nu este foarte convenabil noaptea. Nimeni nu vrea să se ridice în mijlocul nopții, deși acest lucru nu poate fi evitat în gerul sever de pe stradă, altfel casa va fi uscată până dimineața. În timpul încălzirii continue timp de câteva zile, tava de cenușă trebuie curățată {amp} amp; în deplasare {amp} amp;

pentru a asigura fluxul de aer în camera de ardere. Operația se efectuează cu ajutorul unei linguri de fier în momentul în care cea mai mare parte a lemnului este arsă și câteva tăciuni rămân în căminul de foc. Este necesar să faceți o shurovka în camera de ardere cu un poker, acoperiți vederea și apoi deschideți ușa suflantei și îndepărtați rapid cenușa cu o lingură într-o găleată metalică.

Important. Pe pardoseala din fața ușilor cuptorului trebuie să existe întotdeauna o foaie de metal cu lățimea de până la 1 m.

Indiferent dacă cărbunele sau lemnul de foc vor fi utilizate drept combustibil principal, aprinderea se efectuează în același mod. Mai întâi trebuie să curățați camera de cenușă și focar folosind un poker, o lingură și o mătură. După curățare, nu uitați să îndepărtați reziduurile de cenușă de pe ușă cu o mătură, altfel nu se vor închide bine.

Pentru a aprinde aragazul, trebuie să acționați conform instrucțiunilor:

• așezați câteva foi de hârtie mototolite și câteva așchii subțiri pe grătar. Este inacceptabil să se utilizeze combustibil lichid pentru aprindere;
• din bușteni subțiri, creați un marcaj pentru aproximativ 2/3 din volumul focarului. Lemnul de foc poate fi pliat {amp} & house {amp} amp; sau transversal, făcând deschideri pentru aer. Aici vor fi utile pachetele scurte menționate mai devreme;
• deschideți vederea aproximativ la jumătatea drumului, deschideți ușa suflantei un sfert;
• dă foc hârtiei prin ușa deschisă a camerei principale, apoi închide-o. Ei bine, atunci când aveți instalată o inserție panoramică pentru aragaz din sticlă, atunci procesul este clar vizibil. Dacă nu există sticlă, ușa este lăsată ușor întredeschisă și arderea este monitorizată prin reglarea sursei de aer cu ușa cenușii. De obicei, la început, este deschis la jumătatea drumului, iar când lemnul ia foc, acesta este acoperit.

Sfat. În fiecare caz specific, proprietarul determină cât de bine să arate tigaia de cenușă în timpul arderii și alimentării, precum și poziția optimă a vederii. Când soba face un zumzet, curentul este excelent și o mulțime de căldură zboară în țeavă, supapa ar trebui închisă. Flăcările roșii, fumul și arderea lentă indică o lipsă de împingere, apoi vederea se deschide ușor.

Ardere

Luați în considerare procesul de ardere a combustibilului într-o sobă convențională, care este utilizată pentru încălzirea caselor private. Se compune din principalele părți:

• focar;
• suflantă;
• horn cu țeavă.

Cutia de foc este conectată la suflantă printr-un grătar special (grătar) situat în partea de jos a focarului... Combustibilul este plasat pe grătar și aerul de la suflantă prin grătar intră în focar.

Formule de ardere

Temperaturile de aprindere ale diferiților combustibili (faceți clic pentru a mări)
Când combustibilul (lemnul, cărbunele) se aprinde, are loc o reacție chimică cu eliberarea căldurii.

Dioxidul de carbon reacționează cu carbonul din combustibilul din straturile superioare pentru a forma monoxid de carbon.

Acesta nu este sfârșitul procesului de ardere, deoarece pe măsură ce urcă în spațiul cuptorului, monoxidul de carbon reacționează cu oxigenul din aer, a cărui intrare are loc prin suflantă sau ușa deschisă a cuptorului.

Arderea sa este însoțită de o flacără albastră și degajare de căldură. Monoxidul de carbon rezultat (dioxidul de carbon) intră în coș și scapă prin coș.

Mocnirea cu aport minim de oxigen va duce la formarea de monoxid de carbon netoxic, dând chiar și căldură.

Cerere

Principala utilizare a combustibilului este combustia pentru a genera căldură. Căldura este utilizată nu numai pentru încălzirea unei case private și pentru gătit, ci și în industrie pentru a susține procesele tehnologice care au loc la temperaturi ridicate.
Spre deosebire de o sobă convențională, în care alimentarea cu oxigen și intensitatea combustiei sunt slab reglementate, în cuptoarele industriale, se acordă o atenție deosebită controlului alimentării cu oxigen și menținerea unei temperaturi uniforme de ardere.

Să luăm în considerare schema de bază a arderii cărbunelui.

1. Combustibilul este încălzit și umezeala se evaporă.
2. Pe măsură ce temperatura crește, procesul de cocsificare începe cu eliberarea gazelor volatile din cuptorul de cocs. Arzând, dă căldura principală.
3. Cărbunele se transformă în cocs.
4. Procesul de ardere a cocsului este însoțit de degajarea de căldură suficientă pentru a începe cocsarea următoarei porțiuni de combustibil.

În cazanele industriale, arderea cocsului este separată în camere diferite de combustia gazului de cocserie. Acest lucru permite fluxul de oxigen pentru cocs și gaz cu intensități diferite, atingând rata de ardere necesară și menținând temperatura necesară.

La arderea cărbunelui în cuptoare

Temperaturile de mai sus în grade pentru fiecare tip de combustibil sunt teoretice. Adică, acestea sunt realizabile în condiții ideale pentru arderea unui purtător de energie, ceea ce nu se întâmplă în viața reală, nici măcar acasă. Mai mult, nu are sens să supraîncălziți o sobă de cărămidă sau un cazan metalic. Nu sunt concepute pentru astfel de regimuri.

În general, intensitatea arderii cărbunelui în sobă depinde de cantitatea de aer furnizat. Cărbunii degajă cel mai bine căldura cu o sursă de aer de 100%, dar în practică acest lucru nu se întâmplă, deoarece limităm cantitatea acestuia cu un amortizor sau un amortizor. În caz contrar, temperatura din camera de ardere va crește prea mult, altfel este în intervalul 800-900 ºС.

În ceea ce privește un cazan pe combustibil solid, un mod de ardere excesiv de intens poate provoca o fierbere rapidă a lichidului de răcire și o explozie ulterioară. Prin urmare, acest tip de combustibil solid este ars în cazane în două moduri:

• tradițional, cu încărcare în cuptor și limitarea cantității de aer.
• cu ajutorul unui avans contorizat, implementat în cazane automate.

Folosind cărbune

Cărbunele este folosit în viața de zi cu zi pentru a găti carnea pe grătar.
Datorită temperaturii ridicate de ardere (aproximativ 700 ° C) și a absenței flăcării, este asigurată o căldură uniformă, suficientă pentru gătirea cărnii fără ardere.

Se folosește și ca combustibil pentru șeminee, gătind pe sobe mici.

În industrie, este utilizat ca agent de reducere în producția de metal. Cărbune de neînlocuit în producția de sticlă, materiale plastice, aluminiu.

Este posibil să faceți singur cărbune. Detalii:

Cărbune activ

Carbonul activ este un tip de carbon cu o suprafață specifică a porilor ridicată, ceea ce îl face și mai adsorptiv decât lemnul. Cărbunele și cărbunele, precum și cojile de nucă de cocos sunt utilizate ca materii prime pentru producția sa. Materialul de pornire este supus unui proces de activare. Esența sa este de a deschide porii înfundați prin acțiunea temperaturilor ridicate, a soluțiilor de electroliți sau a vaporilor de apă.

În timpul procesului de activare, doar structura substanței se schimbă, prin urmare formula chimică a cărbunelui activ este identică cu compoziția materiei prime din care a fost fabricat. Conținutul de umiditate al cărbunelui activ depinde de suprafața specifică a porilor și este de obicei mai mic de 12%.

O sursă