ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิง: ถ่านหินฟืนก๊าซ

หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งบางชนิดสามารถทำงานกับเชื้อเพลิงใดก็ได้ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ดังนั้นก่อนซื้อถ่านหินควรดูหนังสือเดินทางของหน่วยของคุณ ควรระบุยี่ห้อที่คำนวณหม้อไอน้ำไว้ที่นั่น หากไม่มีข้อมูลดังกล่าวคุณสามารถทดลองใช้งานได้ บริษัท ที่ขายเชื้อเพลิงประเภทนี้ส่วนใหญ่มีถ่านหินบรรจุถุง คุณจะต้องนำถุงที่มีเกรดและเศษส่วนแตกต่างกันออกไปและสลับกันจมกับแต่ละเกรด พยายามใช้ถ่านหินในปริมาณเท่ากันและประเมินพารามิเตอร์ต่อไปนี้: ปริมาณความร้อนระยะเวลาในการเผาไหม้และปริมาณขี้เถ้าตกค้าง

ฟืน

ไม้เหล่านี้เป็นไม้แปรรูปหรือสับซึ่งเมื่อเผาในเตาเผาหม้อไอน้ำและอุปกรณ์อื่น ๆ จะสร้างพลังงานความร้อน

เพื่อความสะดวกในการบรรจุลงในเตาวัสดุไม้จะถูกตัดออกเป็นชิ้น ๆ ยาวไม่เกิน 30 ซม. เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานไม้ควรแห้งให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และกระบวนการเผาไหม้ควรจะค่อนข้างช้า ในหลาย ๆ ด้านฟืนจากไม้เนื้อแข็งเช่นโอ๊คและเบิร์ชเฮเซลและเถ้าและฮอว์ ธ อร์นเหมาะสำหรับสถานที่ให้ความร้อน เนื่องจากมีปริมาณเรซินสูงอัตราการเผาไหม้ที่เพิ่มขึ้นและค่าความร้อนต่ำพระเยซูเจ้าจึงด้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญในเรื่องนี้

จะเปรียบเทียบต้นทุนของเชื้อเพลิงอัดแท่งกับต้นทุนของฟืนได้อย่างไร?

อย่างที่ทราบกันดีว่าฟืนส่วนใหญ่มักจะขายเป็นกลุ่มหรือซ้อนกัน หากนำฟืนมาให้คุณบนพาเลทแบบเรียงซ้อนฟืนหนึ่งลูกบาศก์เมตรจะเท่ากับ 0.7 ลูกบาศก์เมตรในแง่ของไม้ที่มีความหนาแน่นสูง หากนำฟืนมาให้คุณจำนวนมากที่ด้านหลังของรถบรรทุกความยาวของฟืน 30-35 ซม. ต่อลูกบาศก์เมตรจะมีไม้หนาแน่นเพียง 52%

กล่าวอีกนัยหนึ่งในการเปรียบเทียบต้นทุนของฟืนจำนวนมากสำหรับไม้เนื้อแข็งกับต้นทุนของเชื้อเพลิงอัดก้อนต้นทุนของฟืนควรจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

ลองเปรียบเทียบราคาดู ฟืนจำนวนมากในภูมิภาคเลนินกราดมีราคา 1,500-1,600 รูเบิล ต่อลูกบาศก์เมตร ในแง่ของไม้หนาแน่นฟืนหนึ่งลูกบาศก์เมตรจะมีราคา 3,000-3,200 รูเบิล ในพื้นที่ใกล้เคียงฟืนอาจมีราคาถูกกว่าประมาณหนึ่งเท่าครึ่ง ดังนั้นผู้ซื้อก้อนเชื้อเพลิงชนิดรูฟหนึ่งลูกบาศก์เมตรจึงมีราคาแพงกว่าฟืน 2-3 เท่าขึ้นอยู่กับพื้นที่

เราตัดสินใจที่จะค้นหาว่าความแตกต่างของราคานั้นคุ้มค่ากับข้อได้เปรียบในการโฆษณาของเชื้อเพลิงอัดก้อนในรูปแบบของความสะดวกสบายเพิ่มการถ่ายเทความร้อนและเพิ่มเวลาการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง มีการทดลองสมัครเล่นซึ่งแม้ว่าจะไม่ได้อ้างว่ามีความน่าเชื่อถือทางวิทยาศาสตร์ แต่ก็สามารถชี้แจงบางแง่มุมของการใช้เชื้อเพลิงอัดก้อนแทนการใช้ฟืนได้

อ้างอิงตามหัวข้อ: ประเภทของระบบทำความร้อนและการจัดวางในบ้านในชนบท - ควรเลือกแบบใด

ถ่านหิน

เป็นวัสดุจากพืชธรรมชาติที่สกัดจากหินตะกอน

เชื้อเพลิงแข็งประเภทนี้ประกอบด้วยคาร์บอนและองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ มีการแบ่งวัสดุออกเป็นประเภทขึ้นอยู่กับอายุ ถ่านหินสีน้ำตาลถือเป็นถ่านหินที่อายุน้อยที่สุดตามด้วยถ่านหินแข็งและแอนทราไซต์มีอายุมากกว่าประเภทอื่น ๆ ทั้งหมด อายุของสารที่ติดไฟได้นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นซึ่งมีอยู่มากกว่าในวัสดุที่มีอายุน้อย

ในกระบวนการเผาไหม้ถ่านหินมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมเกิดขึ้นและตะกรันก่อตัวบนตะแกรงของหม้อไอน้ำซึ่งก่อให้เกิดอุปสรรคต่อการเผาไหม้ตามปกติในระดับหนึ่ง การปรากฏตัวของกำมะถันในวัสดุก็เป็นปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยต่อบรรยากาศเนื่องจากองค์ประกอบนี้ถูกเปลี่ยนเป็นกรดซัลฟิวริกในอากาศ

อย่างไรก็ตามผู้บริโภคไม่ควรกังวลเกี่ยวกับสุขภาพของตนเองผู้ผลิตวัสดุนี้ดูแลลูกค้าส่วนตัวมุ่งมั่นที่จะลดปริมาณกำมะถันในนั้น ความร้อนจากการเผาไหม้ของถ่านหินอาจแตกต่างกันได้แม้จะอยู่ในประเภทเดียวกันก็ตาม ความแตกต่างขึ้นอยู่กับลักษณะของชนิดย่อยและเนื้อหาของแร่ธาตุในนั้นตลอดจนภูมิศาสตร์ของการสกัด ไม่เพียง แต่พบถ่านหินบริสุทธิ์เป็นเชื้อเพลิงแข็ง แต่ยังรวมถึงตะกรันถ่านหินที่มีคุณสมบัติต่ำซึ่งอัดเป็นก้อน

ความหลากหลายของถ่านหินและลักษณะของถ่านหิน

ความประหยัดและประสิทธิภาพของการใช้งานหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งโดยตรงขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ นอกจากเศษไม้แล้วถ่านหินประเภทต่างๆมักใช้เป็นแหล่งพลังงานหลัก นั่นคือเหตุผลที่ผู้ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงหลักจำเป็นต้องทราบค่าความร้อนเฉพาะของมัน

ก่อนอื่น ถ่านหินมีความโดดเด่นตามแหล่งกำเนิด... ประกอบด้วยซากพืชโบราณและมวลบิทูมินัสจำนวนมากซึ่งได้รับการเปลี่ยนแปลงเฉพาะในระหว่างการจมน้ำ การเปลี่ยนสารเหล่านี้ให้เป็นเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและในสภาวะที่ขาดออกซิเจน ผู้เชี่ยวชาญสังเกตว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล ได้แก่ ถ่านหินบิทูมินัสและสีน้ำตาลเช่นเดียวกับแอนทราไซต์

ในวิดีโอนี้คุณจะได้เรียนรู้กระบวนการเผาถ่านหินสีน้ำตาล:

วัสดุหินธรรมชาติ

เชื้อเพลิงประเภทนี้ปรากฏเร็วกว่าถ่านหินสีน้ำตาลมาก ชั้นวัสดุขนาดใหญ่ตั้งอยู่ใต้ดินที่ความลึก 3 กิโลเมตร องค์ประกอบของมันประกอบด้วยคาร์บอนบริสุทธิ์มากถึง 97% แต่ปริมาณของสิ่งสกปรกที่ระเหยได้อยู่ภายใน 35% สำหรับความชื้นในถ่านหินไม่เกิน 15% และสิ่งนี้มีผลดีต่อประสิทธิภาพเชิงความร้อนของฟอสซิล

ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของถ่านหินอยู่ในช่วง 2100 ° C แต่ในเตาทำความร้อนธรรมดาวัสดุดังกล่าวจะถูกเผาที่อุณหภูมิสูงสุด 1,000 ° C

ระดับการถ่ายเทความร้อนแตกต่างกันไปภายใน 7 พันกิโลแคลอรี / กก. ควรสังเกตว่าน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดนี้ ยากที่จะจุดไฟเนื่องจากเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้จำเป็นต้องอุ่นเตาอบที่ 400 ° C

วัสดุนี้ไม่เหมาะสำหรับการจุดไฟ

จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าเป็นถ่านหินที่ประชาชนทั่วไปมักใช้เพื่อให้ความร้อนแก่บ้านกระท่อมฤดูร้อนและอาคารเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ

ลุคสีน้ำตาลแบบสากล

ในบรรดาฟอสซิลถ่านหินที่มีอยู่ทั้งหมดสายพันธุ์นี้ถือว่าอายุน้อยที่สุด เชื้อเพลิงมีชื่อเนื่องจากมีสีน้ำตาลเฉพาะ ในลักษณะสำคัญสามารถสังเกตได้ว่ามีสิ่งสกปรกและความชื้นที่ระเหยได้จำนวนมาก - มากกว่า 40% อย่างไรก็ตามปริมาณคาร์บอนบริสุทธิ์สามารถเข้าถึง 75% เนื่องจากถ่านหินสีน้ำตาลมีความชื้นมากจึงมี อุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำและการถ่ายเทความร้อนเพียงเล็กน้อย... เชื้อเพลิงเริ่มติดไฟที่ 260 องศา แต่อุณหภูมิการเผาไหม้สามารถสูงถึง 2,000 ° C สำหรับค่าความร้อนตัวเลขนี้คือ 3600 กิโลแคลอรี / กก.

แน่นอนว่าในฐานะแหล่งพลังงานหลักถ่านหินสีน้ำตาลนั้นด้อยกว่าฟืนธรรมดาอย่างมีนัยสำคัญซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงไม่ค่อยใช้สำหรับหม้อไอน้ำและเตาเชื้อเพลิงแข็งซึ่งตั้งอยู่ในบ้านส่วนตัว

มันน่าสนใจ: คุณสมบัติของไม้จำพวกฟืน

สารนี้มีความชื้นมาก
แต่ฟอสซิลแบบอัดก้อนซึ่งผ่านการฝึกอบรมพิเศษในการผลิตขนาดใหญ่ได้รับความนิยมอย่างมาก ภายใต้สภาวะเทียมผู้ผลิตลดปริมาณความชื้นลงซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญ ควรสังเกตว่าการถ่ายเทความร้อนของถ่านหินสีน้ำตาลอัดก้อนมีค่ามากถึง 5,000 กิโลแคลอรี / กก.

นี่เป็นแร่ธาตุที่เก่าแก่ที่สุดชนิดหนึ่งซึ่งไม่มีสิ่งสกปรกและความชื้นที่ระเหยได้ในทางปฏิบัติ แต่ปริมาณคาร์บอนเกิน 95%การศึกษาแสดงให้เห็นว่าความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของถ่านหินอยู่ในช่วง 8500 ถึง 9,000 กิโลแคลอรี / กิโลกรัมซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สูงที่สุดในบรรดาถ่านหินที่มีอยู่ทั้งหมด ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเชื้อเพลิงดังกล่าวจะเผาไหม้ที่ 2250 ° C แต่ติดไฟที่ 600 ° C ควรสังเกตว่าตัวบ่งชี้นี้เป็นเรื่องปกติสำหรับสายพันธุ์ที่มีแคลอรี่ต่ำที่สุด ในการจุดไฟแอนทราไซต์คุณต้องใช้ไม้แห้งเนื่องจากจำเป็นต้องสร้างความร้อนของหม้อไอน้ำหรือเตา

วัสดุฟอสซิลนี้จัดเป็นเชื้อเพลิงอุตสาหกรรม ใช้ในหม้อไอน้ำหรือเตาอบปกติ แพงมากและไม่ได้ประโยชน์... แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าแอนทราไซต์จะเปรียบเทียบได้ในทางที่ดีกับของที่มีควันน้อยและมีเถ้าต่ำ

นอกจากนี้วัสดุดังกล่าวมีราคาแพง

เม็ด

เม็ด (เม็ดเชื้อเพลิง) เป็นเชื้อเพลิงแข็งที่ผลิตในอุตสาหกรรมจากเศษไม้และพืช ได้แก่ ขี้กบเปลือกไม้กระดาษแข็งฟาง

วัตถุดิบที่บดจนเป็นฝุ่นจะถูกทำให้แห้งและเทลงในเครื่องบดย่อยจากที่ที่มันออกมาในรูปแบบของเม็ดที่มีรูปร่างบางอย่าง ลิกนินจากพืชใช้เพื่อเพิ่มความหนืดให้กับมวล ความซับซ้อนของกระบวนการผลิตและความต้องการสูงทำให้ต้นทุนของเม็ด วัสดุนี้ใช้ในหม้อไอน้ำที่มีอุปกรณ์พิเศษ

ค่าความร้อนของฟืน

ปริมาณความร้อนที่เกิดจากการเผาไม้ขึ้นอยู่กับชนิดของไม้และความชื้นของไม้ ความชื้นช่วยลดค่าความร้อนของฟืนเนื่องจากน้ำที่ระเหยจะดึงพลังงานความร้อนส่วนหนึ่งออกไป การสูญเสียความชื้นเล็กน้อยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเริ่มต้นของฟืน (แม่นยำกว่านั้นคือน้ำในนั้น) และถูกนำมาเท่ากับ 0.63 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อน้ำหนึ่งกิโลกรัม

ฟืนผลัดใบที่แห้งอย่างแน่นอนจะให้ความร้อนประมาณ 5 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อฟืนหนึ่งกิโลกรัม ฟืนต้นสนแห้งอย่างแท้จริงให้ความร้อนประมาณ 5.2 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อฟืนหนึ่งกิโลกรัมเนื่องจากความแตกต่างทางเคมีระหว่างไม้ของพวกเขา

ในสภาพจริงเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ความแห้งในอุดมคติดังนั้นตารางด้านล่างแสดงค่าความร้อนของฟืนของไม้ประเภทต่างๆที่ความชื้น 15% และสำหรับการเปรียบเทียบเชื้อเพลิงประเภทอื่น:

แม้ว่าค่าความร้อนโดยรวมของไม้สนจะสูงกว่าไม้ผลัดใบเนื่องจากความหนาแน่นของไม้ต่ำกว่าค่าความร้อนเชิงปริมาตรเฉพาะของฟืนต้นสนจะต่ำกว่าไม้ผลัดใบ ไม้สนใช้พื้นที่มากขึ้นและไหม้เร็วขึ้น

ฟืนผลัดใบแห้งหนึ่งลูกบาศก์เมตรสามารถแทนที่น้ำมัน 200 ลิตรก๊าซธรรมชาติ 200 ลูกบาศก์เมตร พลังงานที่สกัดจากไม้ยังมาจากแหล่งกำเนิดแสงอาทิตย์ แต่ในขณะเดียวกันไม่เหมือนกับน้ำมันถ่านหินและก๊าซไม้เป็นทรัพยากรหมุนเวียน ฟืนเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพชนิดหนึ่งเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน

ก้อน

Briquettes เป็นเชื้อเพลิงแข็งคล้ายกับเม็ดพลาสติกหลายประการ วัสดุที่เหมือนกันถูกนำมาใช้ในการผลิต: เศษไม้ขี้กบพีทแกลบและฟาง ในระหว่างกระบวนการผลิตวัตถุดิบจะถูกบดและบีบอัดเป็นก้อน สารนี้ยังจัดเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สะดวกในการจัดเก็บแม้กลางแจ้ง การเผาไหม้ที่ราบรื่นสม่ำเสมอและช้าของเชื้อเพลิงนี้สามารถสังเกตได้ทั้งในเตาผิงและเตาและในหม้อไอน้ำร้อน

ประเภทของเชื้อเพลิงแข็งที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นทางเลือกที่ดีในการสร้างความร้อน เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งพลังงานความร้อนจากฟอสซิลซึ่งมีผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมในระหว่างการเผาไหม้และยิ่งกว่านั้นเชื้อเพลิงทางเลือกที่ไม่หมุนเวียนมีข้อดีที่ชัดเจนและต้นทุนค่อนข้างต่ำซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้บริโภคในบางประเภท

ในเวลาเดียวกันอันตรายจากไฟไหม้ของเชื้อเพลิงดังกล่าวสูงกว่ามาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้มาตรการด้านความปลอดภัยบางประการเกี่ยวกับการจัดเก็บและการใช้วัสดุทนไฟสำหรับผนัง

การใช้ถ่าน

การผลิตถ่านเป็นทิศทางที่สดใส การบริโภคมีการเติบโตอย่างต่อเนื่องและใช้ทั้งในการผลิตและเพื่อวัตถุประสงค์ในประเทศ การใช้งานในชีวิตประจำวันเป็นที่คุ้นเคยสำหรับทุกคน: การทำอาหารบนตะแกรงและในบาร์บีคิวในปัจจุบันไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ถ่าน หลายคนชอบวางถ่านในเตาผิง: เชื้อเพลิงนี้ไม่สูบบุหรี่ไม่ปล่อยก๊าซ (โดยเฉพาะคาร์บอนมอนอกไซด์) และมีค่าความร้อนสูง

การผลิตถ่านเป็นทิศทางที่สดใส

ในอุตสาหกรรมถ่านใช้ในโลหะวิทยา (ในประเทศของเราไม่มีการใช้งานจริง) สำหรับการผลิตตัวกรองเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ใช้ในการถลุงโลหะมีค่าบางชนิดผลึกซิลิกอนถ่านกัมมันต์ ใช้ในการเกษตรและการแพทย์

คุณยังสามารถใช้ถ่านเพื่อให้ความร้อน ความไม่ชอบมาพากลของการเผาไหม้คือไม่มีลิ้นเปลวไฟสูง แต่มีความร้อนสม่ำเสมอสม่ำเสมอ อุณหภูมิการเผาไหม้ของถ่านขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ความหนาแน่น (ไม้ชนิดต่าง ๆ ผลิตถ่านหินที่มีความหนาแน่นต่างกัน) คุณภาพ (สภาพการเผาไหม้) และปริมาณออกซิเจนที่จ่ายระหว่างการเผาไหม้ ในเตาเปิดธรรมดาอุณหภูมิอาจอยู่ในช่วง 400 ° C ถึง 900 ° C แต่ภายใต้เงื่อนไขพิเศษสามารถสูงถึง 1200 ° C (ปลอม) ถ้าเราพูดถึงค่าเฉลี่ยค่าความร้อนของถ่านจะถือว่าเป็น 30 MJ / kg

ดังที่คุณเห็นจากตารางถ่านจะปล่อยความร้อนอย่างน้อยไม่น้อยกว่าถ่านหินและมากกว่าฟืนที่ดีที่สุดเกือบสองเท่าครึ่ง ทำไมจึงแทบไม่เคยใช้สำหรับทำความร้อน? ประการแรกในประเทศของเราถ่านถูกผลิตในปริมาณที่น้อยมาก (โลกผลิตได้ 9 ล้านตันต่อปีรัสเซียคิดเป็น 100,000 ตัน) และมีราคาสูง แม้ว่าคุณจะซื้อจากผู้ผลิต แต่เมื่อซื้อมากถึง 5 ตันพวกเขาขอ 180 รูเบิลต่อ 10 กก. (18,000 ต่อตัน) แม้จะมีการบริโภคอย่างประหยัด แต่ก็มีราคาค่อนข้างแพง หากคุณอาศัยอยู่ในสถานที่ที่มีป่าไม้จำนวนมากซึ่งมีไม้ที่ตายแล้วเพียงพออยู่เสมอการรักษาถ่านจำนวนหนึ่งก็ไม่ใช่เรื่องยากแม้ว่าจะไม่มีอุปกรณ์ก็ตาม คุณสามารถใช้เทคโนโลยีถ่านแบบดั้งเดิมซึ่งต้องใช้เพียงถังโลหะสำหรับกระบวนการนี้และถึงแม้จะไม่จำเป็นก็ตาม แน่นอนว่าคุณไม่สามารถกักตุนด้วยวิธีนี้ได้ตลอดฤดูหนาว แต่คุณสามารถเผามันเพื่อใส่ลงในหม้อไอน้ำในเวลากลางคืนเพื่อรักษาอุณหภูมิที่สบาย

ค่าความร้อนของถ่านสูงกว่าค่าความร้อนของถ่านหินคุณภาพสูงเล็กน้อย