Jako nosič energie se používají různé druhy paliva, například rašelina, uhlí, dřevo a palivové brikety. Uhlí je považováno za nejúčinnější typ, který umožňuje kotli nebo peci pracovat co nejefektivněji. Pro výběr dobrého paliva je třeba vzít v úvahu několik faktorů, včetně teploty, při které uhlí spaluje.
Při výběru materiálu musíme vzít v úvahu několik faktorů
Vlastnosti různých druhů paliva
Zvažte dva hlavní, nejběžnější typy surovin na tuhá paliva - palivové dřevo a uhlí.
Palivové dřevo obsahuje značné množství vlhkosti, takže se vlhkost nejprve odpaří, což vyžaduje určité množství energie. Poté, co se vlhkost odpaří, dřevo začne intenzivně hořet, ale tento proces bohužel netrvá dlouho.
Z tohoto důvodu je nutné do topeniště pravidelně přidávat palivové dříví. Teplota vznícení dřeva je asi 300 ° C.
Uhlí převyšuje dřevo, pokud jde o množství generovaného tepla a dobu spalování.... V závislosti na stáří fosilního materiálu je minerál rozdělen do typů:
- hnědý;
- kámen;
- antracit.
S pomocí technické analýzy se v uhlí a ropné břidlici stanoví obsah popela, obsah vlhkosti, síry a fosforu, uvolňování těkavých látek z hořlavé hmoty, spalné teplo a vlastnosti netěkavých pevných látek. Všechny analýzy se provádějí na základě analytických vzorků uhlí a břidlic a obsahu vlhkosti v pracovním palivu - na základě laboratorních vzorků.
Přepočet elementárního složení, výtěžek těkavých látek a spalovací teplo pro uhlí (s výjimkou břidlic) během přechodu na jinou hmotu se provádí podle poměrů podle vzorců. Při přepočtu elementárního složení a výhřevnosti břidlic musí být obsah popela A nahrazen A + CO2 pro odpovídající hmotnost břidlic.
VLHKOST
Při analýze uhlí se rozlišují následující typy vlhkosti:
- laboratoř - WL, určená laboratorními vzorky pro technické analýzy;
- analytický - Wа, stanovený analytickými vzorky pro elementární analýzu;
- air-dry - Wavs, stanovené z analytických vzorků ve vzduchu suchém stavu vzorku za podmínek skutečného stavu vzduchu v laboratoři relativní vlhkostí a teplotou;
- hygroskopický (vnitřní) - Wgi, blízký Wa, ale stanovený analytickými vzorky přivedenými do rovnovážného stavu suchého na vzduchu při * konstantní relativní vlhkosti (60 ± 2%) a teplotě vzduchu (20 ± 5 ° C);
- pracovní vlhkost - Wp stanovená z laboratorního vzorku, s přihlédnutím ke ztrátě vlhkosti při odeslání vzorku do laboratoře.
Vlhkost pracovního paliva se dělí na vnitřní vlhkost rovnající se hygroskopické (Wdi) a vnější vlhkost (Wout), definovaná jako rozdíl Wout = Wp-Wg,%. Vnitřní hygroskopická vlhkost (Wdi) závisí na relativní vlhkosti a teplotě okolního vzduchu a na adsorpční kapacitě uhlí. Vlhkost a obsah popela tvořícího štěrk Br = Wp + Ap paliva, zejména vnější vlhkost, zhoršují kvalitu uhlí, snižují tekutost, komplikují klasifikaci a přepravu a v zimě způsobují mrznutí uhlí.
Uhlí s vysokým obsahem vlhkosti jsou nevhodné pro dlouhodobé skladování, protože vlhkost podporuje samoohřev a samovznícení. V souvislosti s těmito technickými podmínkami a normami pro uhlí podle druhu spotřeby byly pro určité druhy a druhy uhlí stanoveny mezní (zamítavé) normy pro obsah vlhkosti.
Štíhlá uhlí, polo antracit a antracit jsou méně vlhké, hnědé uhlí jsou vlhčí. Obsah vlhkosti v uhlí a ropných břidlicích je stanoven v souladu s GOST 11014-2001. Podstata metody pro stanovení obsahu vlhkosti spočívá v sušení vzorku paliva v peci při teplotě 105 až 110 ° C na konstantní hmotnost a ve výpočtu úbytku hmotnosti odebraného vzorku v procentech. Stanovení obsahu vlhkosti zrychlenou metodou se provádí podle GOST 11014-2001. Podstata zrychlené metody pro stanovení obsahu vlhkosti spočívá v sušení vzorku paliva v sušárně při teplotě, která vzroste během 5 minut ze 130 na 150 ° C pro analytický vzorek a do 20 minut pro laboratorní vzorek, a při výpočtu úbytku hmotnosti vzorku paliva odebraného v procentech ... Nesrovnalosti mezi výsledky dvou paralelních stanovení obsahu vlhkosti podle stanovené GOST by neměly překročit přípustné hodnoty.
POPEL
Uhlí vždy obsahuje nehořlavé minerální nečistoty, mezi něž patří uhličitany vápenaté CaCO3, hořečnatý MgCO3, sádra CaS04-2H20, pyrit FeS2 a vzácné prvky. Při spalování uhlí tvoří nespálená část minerálních nečistot popel, který může být podle svého složení žáruvzdorný nebo málo tavitelný, sypký nebo roztavený. Minerální nečistoty zhoršují kvalitu uhlí, snižují spalovací teplo, přepravují zátěž s přebytečným štěrkem, zvyšují spotřebu uhlí na jednotku výkonu, komplikují podmínky použití a zhoršují kvalitu koksu.
Minerální nečistoty nejsou vždy zátěží, někdy obsahují vzácné prvky v množství, které umožňuje jejich průmyslové využití. Kromě toho lze ze strusky vyrábět cement a další stavební materiály.
Obsah popela v uhlí je určen podle GOST 11022-95. Podstata metody spočívá ve spalování vzorku paliva v mufle a kalcinaci zbytku popela na konstantní hmotnost při teplotě 800-825 ° C pro uhlí a 850-875 ° C pro ropné břidlice a stanovení hmotnosti zbytku popela jako procento hmotnosti vzorku paliva. Obsah popela získaný jako výsledek analýzy analytického vzorku se přepočítá na obsah popela v absolutně suchém palivu Ac.
Obsah popela pracovního paliva Ap v procentech se vypočítá podle vzorce:
Ap = Ac (100 Wp) / 100
Stanovení obsahu popela zrychlenou metodou se provádí podle GOST 11022-95. Jeho podstata spočívá ve spalování vzorku uhlí v mufle zahřáté na teplotu 850-875 ± 25 ° C a stanovení hmotnosti zbytku popela jako procenta hmotnosti vzorku.
Nesrovnalosti mezi výsledky stanovení obsahu popela Ls na základě duplikátů jednoho laboratorního vzorku v různých laboratořích podle stanovených GOST by neměly překročit:
pro paliva s obsahem popela:
- až 12% ... 0,3%
- od 12 do 25% ... 0,5%
- přes 25% ... 0,7%
- přes 40% ... 1,0%
Technické podmínky a GOST stanoví průměrné a maximální (zamítavé) normy obsahu popela pro různé druhy a třídy uhlí pro jednotlivé doly, povrchové doly a zpracovatelská zařízení.
SÍRA
Celková síra obsažená v uhlí sestává z pyritu Sc, síranu Sc a organické síry S®. Pyritová síra se vyskytuje v uhlí ve formě jednotlivých zrn a velkých kusů pyritových a markazitových minerálů. Při zvětrávání uhlí v dolech, otevřených dolech a na povrchu pyrit oxiduje a tvoří sírany. Síranová síra je obsažena v uhlí, zejména ve formě síranů železa FeSO4 a vápníku CaSO4. Obsah síranové síry v uhlí obvykle nepřesahuje 0,1-0,2%. Při spalování se síranová síra změní na popel a při koksování uhlí se změní na koks. Organická síra je součástí organické hmoty uhlí. Obsah celkové síry a její rozmanitost v palivu se stanoví v souladu s GOST 8606-93.
Síra se nachází ve všech druzích tuhých paliv a celkový obsah síry v uhlí se pohybuje hlavně od 0,2 do 10%.
Síra je nežádoucí a dokonce škodlivá část paliva. Při spalování se uhlí uvolňuje ve formě SO2, znečišťuje a otravuje životní prostředí a koroduje kovové povrchy, snižuje spalovací teplo paliv a při koksování přechází, což zhoršuje jeho vlastnosti a kvalitu kovu. Volba způsobů použití uhlí často závisí na jejich celkovém obsahu síry. Proto je celková síra nejdůležitějším ukazatelem kvality uhlí.
Celkový obsah síry se stanoví spálením vzorku paliva se směsí oxidu hořečnatého a uhličitanu sodného (Eshchova směs), rozpuštěním vytvořených síranů, vysrážením síranového iontu ve formě síranu barnatého, stanovením jeho hmotnosti a přepočtem to na hmotnost síry. Obsah síranu síry se stanoví rozpuštěním síranů obsažených v palivu v destilované vodě, vysrážením síranového iontu ve formě síranu barnatého, stanovením jeho hmotnosti a přepočtením na hmotnost síry. Obsah pyritové síry se stanoví zpracováním vzorku paliva se zředěnou kyselinou dusičnou a rozpuštěním síranů v ní, vzniklých při oxidaci pyritu kyselinou dusičnou, následovanou srážením síranového iontu ve formě síranu barnatého, přičemž se stanoví hmotnost to druhé a přepočítat to na hmotnost síry. Obsah pyritové síry je určen rozdílem mezi obsahem síry regenerované z paliva kyselinou dusičnou a vodou.
Nesrovnalost mezi výsledky dvou paralelních stanovení obsahu síry v jedné laboratoři by neměla překročit: u uhlí s obsahem síry do 2% - 0,05%, nad 2% - 0,1%. Nesrovnalosti mezi výsledky stanovení obsahu síry z duplikátů jednoho laboratorního vzorku v různých laboratořích by neměly překročit: u uhlí s obsahem síry do 2% - 0,1% nad 2% - 0,2%. Obsah síry se stanoví zrychlenou metodou podle GOST 2059-54.
Podstata této metody spočívá ve spalování většiny uhlí v proudu kyslíku nebo vzduchu při teplotě 1150 ± 50 ° C, zachycení vytvořených sloučenin síry roztokem peroxidu vodíku a stanovení objemu kyseliny sírové získané v roztok titrací roztokem hydroxidu draselného. Nesrovnalost mezi výsledky dvou paralelních stanovení obsahu síry v jednom vzorku pro jednu laboratoř by neměla překročit 0,1%, pro různé laboratoře - 0,2%.
FOSFOR
Je obsažen v uhlí v zanedbatelném množství - 0,003 - 0,05% a je škodlivou nečistotou, protože se při koksování mění na koks a z koksu - na kov, což mu dodává křehkost. U doněckých uhlí se obsah fosforu pohybuje od 0,003 do 0,04%, v Kuzněcku a Karagandě - 0,01 až 0,05%. Fosfor se stanoví volumetrickou nebo fotokolorimetrickou metodou podle GOST 1932-93.
Objemová metoda spočívá v oxidaci fosforu obsaženého ve vzorku uhlí na kyselinu ortofosforečnou, následovanou srážením fosforu ve formě amonného fosforečnanu sodného, jeho rozpuštěním v přebytku titrovaného roztoku louhu, zpětnou titrací výsledný roztok s kyselinou sírovou a výpočet procenta fosforu z množství spotřebovaného alkalického roztoku k rozpuštění sraženiny. Fotokolorimetrická metoda spočívá ve spalování vzorku uhlí směsí oxidu hořečnatého a uhličitanu sodného (Eshchova směs), rozpuštění upečené hmoty v kyselině, odstranění kyseliny křemičité z roztoku a fotokolorimetrické stanovení fosforu ve filtrátu.
Nesrovnalost mezi výsledky dvou paralelních stanovení obsahu fosforu by neměla překročit:
S obsahem fosforu:
- až 0,01% ... 0,001%
- až 0,05% ... 0,003%
- až 0,1% ... 0,005%
- více než 0,1% ... 0,01%
Výpočet obsahu fosforu se provádí na absolutně suché hmotnosti uhlí.
KAPALINY
Když se uhlí zahřívá bez přístupu vzduchu, vytvářejí se pevné a plynné produkty. Uvolňování těkavých látek je jedním z hlavních indikátorů pro klasifikaci uhlí podle druhů a závisí na stupni metamorfózy uhlí.S přechodem na více metamorfovaných uhlí klesá výtěžek těkavých látek. Výtěžek těkavých látek na hořlavou hmotu Vg se tedy u hnědého uhlí pohybuje od 28 do 67%, u bituminózních uhlí - od 8 do 55% a u antracitů - od 2 do 9%. Výtěžek těkavých látek pro bituminózní a hnědá uhlí je stanoven podle GOST 6382-65 hmotnostní metodou a pro antracit a poloantracit Doněcké pánve - podle GOST 7303-2001 podle hmotnostní metody a pro antracit a semi-antracit Doněcké pánve - podle GOST 7303-90 volumetrickou metodou.
Podstata gravimetrické metody spočívá v zahřívání vzorku uhlí v porcelánovém kelímku s víčkem na teplotu 850 ± 25 ° C po dobu 7 minut a stanovení úbytku hmotnosti odebraného vzorku. Výtěžek těkavých látek se vypočítá z rozdílu mezi celkovým úbytkem hmoty a úbytkem způsobeným odpařováním vlhkosti a odstraněním oxidu uhličitého z uhličitanů, pokud je jejich obsah ve vzorku vyšší než 2%. Nesrovnalosti mezi výsledky stanovení výtěžku těkavých látek Vg by neměly překročit 0,5% pro uhlí s Vg méně než 45% a 1,0% pro uhlí s Vg> 45%.
Podstata objemové metody spočívá v zahřátí vzorku antracitu a poloantracitu na teplotu 900 ± 10 ° C po dobu 15 minut a stanovení objemu uvolněného plynu v cm3 / g. Nesrovnalost mezi výsledky dvou paralelních stanovení objemového výtěžku těkavých látek v cm3 / g pro jeden vzorek by neměla překročit 7% u menšího z nich.
Na základě hodnot výtěžku těkavých látek a vlastností netěkavých zbytků je možné zhruba odhadnout spékací schopnost uhlí a předpovědět chování paliva v technologických procesech zpracování a navrhnout racionální metody spalování.
SPALOVACÍ TEPLO
Spalné teplo (Q, kcal / kg) je jedním z hlavních ukazatelů kvality uhlí. Normy a specifikace stanoví průměrnou hodnotu spalného tepla paliva na spalitelnou hmotu pro bombu Qgb pro uhlí a pro břidlice pro absolutně suché palivo - Qsb. Spalné teplo se stanoví podle GOST 147-95.
Podstata metody spočívá ve spalování vzorku paliva v kalorimetrické bombě ve stlačeném kyslíku a stanovení množství tepla uvolněného během jeho spalování. Teplo spalování na hořlavou hmotu Qgb, určené z bomby, obsahuje kromě tepla získaného spalováním hořlavé části uhlí také teplo uvolněné při tvorbě a rozpouštění kyseliny dusičné ve vodě a latentní teplo odpařování během spalování vodíku, který se přenáší do kalorimetrické vody. Nejnižší výhřevnost Qgn se získá jako rozdíl mezi Qgb a teplem získaným v bombě v důsledku tvorby kyselin a kondenzace vodní páry, které v praktických podmínkách spalování uhlí nelze použít.
Nejnižší výhřevnost Qgn se získá jako rozdíl mezi Qgb a teplem získaným v bombě v důsledku tvorby kyselin a kondenzace vodní páry, které v praktických podmínkách spalování uhlí nelze použít:
Qгн = Qgb - 22,5 (Sro + Srk) - aQgb - 54Ng, kde 22,5 je teplo uvolňované při tvorbě kyseliny sírové ve vodě o 1% síry, které se přeměňuje na kyselinu sírovou při spalování uhlí v bombě, kcal; Sro + Srk - množství hořlavé síry, které bylo přeměněno při spalování uhlí v bombě na kyselinu sírovou (v procentech), vztaženo na hořlavou hmotu vzorku uhlí.
Nejnižší spalovací teplo uhlí na pracovní hmotu Qrn, uvolňované při spalování paliva v průmyslových pecích, je nižší než Qгн, protože pracovní palivo obsahuje zátěž Br = Wр + Aр a navíc je nutné odpařovat vlhkost strávit 6Wr tepla;
Qron pro uhlí lze vypočítat podle vzorce:
Qрн = Qгн100 - Wp - Ap100 - 6Wp, kcal / kg,
kde Qrn je nejnižší spalovací teplo na pracovní hmotu, kcal / kg; Qgn je nejnižší spalné teplo na hořlavou hmotu, kcal / kg.
U roponosné břidlice Qрн - se vypočítá podle vzorce
Qрн = Qгн100 - Wp - Wpcap - COp2K100 - 6Wp - 9,7COp2K,
kde 9,7COp2K - absorpce tepla při rozkladu uhličitanů obsažených v břidlicích, kcal / kg.
PODMÍNĚNÉ PALIVO
Vzhledem k tomu, že teplo spalování uhlí jednotlivých usazenin, druhů a druhů a jiných druhů paliva je odlišné, pro pohodlí plánování potřeby paliva, stanovení konkrétních sazeb a skutečné spotřeby paliva, jakož i pro možnost jejich srovnání, byl představen koncept „konvenčního paliva“. Takové palivo se považuje za podmíněné, jehož spodní spalovací teplo pro pracovní hmotnost Qrn je 7000 kcal / kg. K přeměně přírodního paliva na podmíněné a podmíněného na přírodní palivo se používá kalorický ekvivalent, jehož hodnota závisí na Qрн.
CALORIE EQUIVALENT
Kalorický ekvivalent EK je poměr nejnižší výhřevnosti pracovního paliva k výhřevnosti standardního paliva, tj.
Ec = 7 000 QRN.
Konverze přírodního paliva Vn na podmíněné Vu se provádí vynásobením množství přírodního paliva ekvivalentem kalorií: Vu = Vn * Eq.
Konverze ekvivalentního paliva na přírodní palivo se provádí vydělením množství ekvivalentního paliva ekvivalentem kalorií: Vy = Vn / ekv.
TECHNICKÝ EKVIVALENT
Technický ekvivalent se používá k porovnání různých druhů uhlí a jiných druhů paliv z hlediska jejich tepelně technické hodnoty a ke stanovení ekvivalentního množství při výměně jednoho druhu paliva za jiný. Technický ekvivalent Et - poměr užitečného množství tepla daného paliva k spalnému teplu standardního paliva. Užitečně využité teplo na jednotku hmotnosti paliva je vyjádřeno součinem nejnižšího spalovacího tepla pracovního paliva Qrn účinností zařízení. Technický ekvivalent tedy na rozdíl od vysoce kalorického zohledňuje nejen hodnotu spalného tepla daného paliva, ale také stupeň možného využití v tepelném průmyslu, je určen vzorcem:
Et = QrnYk7000,
kde Yk je účinnost této kotelny v jednotkových zlomcích; 7000 je spalovací teplo ekvivalentního paliva, kcal / kg.
Technický ekvivalent pro stejné palivo je vždy nižší než ekvivalent kalorií. Technický ekvivalent se prakticky používá při určování konkrétních sazeb a skutečné spotřeby paliva.
Složení paliva různých typů
Hnědé uhlí patří k mladým ložiskům, proto obsahuje největší množství vlhkosti (od 20% do 40%), těkavé látky (do 50%) a malé množství uhlíku (od 50% do 70%). Jeho teplota spalování je vyšší než teplota dřeva a je 350 ° C. Výhřevnost - 3 500 kcal / kg.
Nejběžnějším typem paliva je černé uhlí. Obsahuje malé množství vlhkosti (13-15%) a obsah uhlíku palivových článků přesahuje 75%, v závislosti na druhu.
Průměrná teplota vznícení je 470 ° C. Fugitivní plyny v uhlí 40%. Během spalování se uvolní 7000 kcal / kg.
Antracit, který se vyskytuje ve značné hloubce, patří mezi nejstarší ložiska fosilních paliv na tuhá paliva. Neobsahuje prakticky žádné těkavé plyny (5–10%) a množství uhlíku se pohybuje mezi 93–97%. Spalné teplo se pohybuje v rozmezí od 8100 do 8350 kcal / kg.
Dřevěné uhlí je třeba poznamenat zvlášť. Získává se ze dřeva pyrolýzou - spalováním za vysokých teplot bez kyslíku. Hotový výrobek má vysoký obsah uhlíku (70% až 90%). Při spalování dřevěného paliva je emitováno přibližně 7000 kcal / kg.
O vlastnostech používání rašelinových briket si můžete přečíst v tomto článku:
Tepelné vlastnosti dřeva
Dřevěné uhlí je klasifikováno jako samostatná kategorie, protože nejde o fosilní palivo, ale o produkt výroby. K jeho získání je dřevo ošetřeno zvláštním způsobem, aby se změnila jeho struktura a odstranila přebytečná vlhkost.Technologie získávání účinného a snadno použitelného nosiče energie je známá již dlouhou dobu - dříve se dřevo spalovalo v hlubinných jámách, což blokovalo přístup kyslíku, ale dnes se používají speciální pece na dřevěné uhlí.
Spalování dřeva v peci na dřevěné uhlí
Za normálních skladovacích podmínek je obsah uhlí v uhlí asi 15%. Palivo se vznítí již při zahřátí na 200 ° C. Specifická výhřevnost nosiče energie je vysoká - dosahuje 7400 kcal / kg.
Teplota spalování dřevěného uhlí se liší v závislosti na druhu dřeva a podmínkách spalování. Například březové uhlí lze použít k ohřevu kovárny a kovárny - s intenzivním přívodem vzduchu budou hořet při 1200-1300 ° C. Ve sporáku nebo topném kotli teplota během spalování dosáhne 800-900 ° С a při použití uhlí v grilu na ulici - 700 ° С.
Palivo ze spáleného dřeva je ekonomické - jeho spotřeba je mnohem nižší ve srovnání s použitím palivového dřeva. Kromě vysokého přenosu tepla se vyznačuje nízkým obsahem popela.
Vzhledem k tomu, že dřevěné uhlí spaluje s malým množstvím popela a vydává rovnoměrné teplo bez otevřeného plamene, je ideální pro vaření masa a jiných jídel na otevřeném ohni. Lze jej také použít k vytápění krbu nebo k vaření na sporáku.
Druhy dřeva se liší hustotou, strukturou, množstvím a složením pryskyřic. Všechny tyto faktory ovlivňují výhřevnost dřeva, teplotu, při které hoří, a vlastnosti plamene.
Topolové dřevo je porézní, takové palivové dřevo hoří jasně, ale ukazatel maximální teploty dosahuje pouze 500 stupňů. Husté dřeviny (buk, jasan, habr) při spalování vydávají více než 1000 stupňů tepla. Indikátory břízy jsou o něco nižší - asi 800 stupňů. Modřín a dub vzplanou tepleji a vydávají až 900 stupňů Celsia. Borovice a smrk hoří při 620-630 stupních.
Birch palivové dřevo má lepší poměr tepelné účinnosti a nákladů - je ekonomicky nerentabilní topit dražšími dřevy s vysokými teplotami spalování.
Ke vzniku požárů jsou vhodné smrk, jedle a borovice - tyto jehličnany poskytují relativně mírné teplo. Nedoporučuje se však používat takové palivové dřevo v kotli na tuhá paliva, v kamnech nebo krbu - nevyzařují dostatek tepla, aby účinně ohřívaly domov a vařily jídlo, vyhořely s tvorbou velkého množství sazí.
Za nekvalitní palivové dřevo se považuje palivo z osiky, lípy, topolu, vrby a olše - porézní dřevo při spalování vydává málo tepla. Olše a některé další druhy dřeva během spalování „střílejí“ uhlí, což může vést k požáru, pokud se dřevo používá ke spalování otevřeného krbu.
Při výběru byste měli také věnovat pozornost stupni vlhkosti dřeva - surové palivové dřevo hoří horší a zanechává více popela.
V současné době existuje tendence přecházet z instalací založených na procesu spalování plynu na domácí systémy vytápění na tuhá paliva.
Ne každý ví, že vytvoření pohodlného mikroklimatu v domě přímo závisí na kvalitě vybraného paliva. Vyčleníme dřevo jako tradiční materiál používaný v těchto topných kotlích.
V drsných klimatických podmínkách charakterizovaných dlouhými a chladnými zimami je celkem obtížné vytápět obydlí dřevem po celou topnou sezónu. Při prudkém poklesu teploty vzduchu je majitel kotle nucen jej používat na hranici maximálních schopností.
Při výběru dřeva jako pevného paliva vznikají vážné problémy a nepříjemnosti. Nejprve si povšimněte, že teplota spalování uhlí je mnohem vyšší než teplota spalování dřeva.Mezi nevýhody patří vysoká rychlost spalování palivového dřeva, což způsobuje vážné potíže při provozu topného kotle. Jeho majitel je nucen neustále sledovat dostupnost palivového dřeva ve spalovací komoře, pro topnou sezónu bude potřebovat dostatečně velké množství.
Proces spalování
V závislosti na typu a druhu se palivo dělí na krátký plamen a dlouhý plamen. Mezi krátké plameny patří antracit a koks, dřevěné uhlí.
Při spalování vytváří antracit velké množství tepla, ale pro jeho zapálení je nutné zajistit vysokou teplotu hořlavějším palivem, například dřevem. Antracit nevydává kouř, hoří bez zápachu, jeho plamen je nízký.
Paliva s dlouhým plamenem se spalují ve dvou fázích. Nejprve se uvolňují těkavé plyny, které se spalují nad vrstvou uhlí v prostoru pece.
Po vyhoření plynů začne hořet zbývající palivo, které se mezitím změnilo na koks. Koks hoří krátkým plamenem na roštu. Po vyhoření uhlíku zůstává popel a struska.
Vlastnosti kamen na přírodní palivo
Je to nejlevnější způsob, jak vyrobit cihlové topné kamny na uhlí vlastníma rukama.
Materiály
Potřebujeme:
- cihlový;
- hotová malta pro kladení pecí;
- litinový rošt;
- litinová kamna na vaření;
- plech b = 4mm - 600x1200 mm - 0,72 m2;
- svařovací elektrody - 1 balení.
Nástroje
- zednická lžíce;
- stěrky;
- kladiva;
- vrtat;
- jiný.
Schéma a objednávka
Foto №1 Celkový pohled
Foto # 2 Poryadovka
Popis zdiva
- Nahoře bez malty položte cihlu (viz foto # 2, první řada). Striktně kontrolujeme horizontálnost pomocí úrovně.
- Namontujte dmychadlo. Opravíme to drátem a obalíme to azbestovou šňůrou.
- Umístili jsme rošty přímo nad dmychadlo.
- Pokračujeme v pokládce podle objednávky (viz foto č. 2)
- Namontujte dveře topeniště. Opravíme to drátem a cihlami.
- Shora by řada měla překrývat protipožární dveře a končit 130 mm nad nimi.
- Pokračujeme v pokládání a mírně posunujeme cihly zpět. Před tím položíme azbestovou šňůru, na kterou nainstalujeme varnou desku.
- Začněme s tvorbou komína z další řady. Konstrukce umožňuje instalaci plášťové trubky z plechu nebo vlnitého hliníku. Potrubí by nemělo být těžké. Jinak se může těžiště posunout.
- V jedenácté řadě jsme nasadili ventil k regulaci průtoku vzduchu. Nezapomeňte ji utěsnit azbestovou šňůrou a přikrýt jílem.
- Dále vložíme komín do čtyřnásobku, který spojíme s kovovým. Potrubí by mělo být přísně svislé a nemělo by se ohýbat do strany. Pro větší stabilitu by měl být pokryt třemi řadami cihel.
- Odstraníme vyřazovací cihly, které jsme vložili do 4. řady, vyčistíme komín od trosek.
- Nyní by měla být kamna na uhlí nabílená. Jakékoli vápno půjde. Odborníci doporučují přidat modrou a trochu mléka. Nabílení tedy neztmavne a neodletí.
- Před topeniště instalujeme plech.
- Namontujte sokl
Uhelná kamna pro kutily není snadná. Je lepší vyhledat pomoc od zkušeného kamnaře nebo být trpěliví.
Konstrukce kamna na uhlí se příliš neliší od zařízení na spalování dřeva, ale existují některé funkce. Princip přívodu vzduchu potřebného pro spalování je výrazně odlišný. U kamen na uhlí musí vycházet ze dna, aby zajistil proudění vzduchu k palivu, a v systémech sání vzduchu na dřevo jsou umístěny nad
Uhelná zařízení jsou méně náročná na palivo: je důležité, aby se primární podpalování provádělo se suchým materiálem; během procesu ohřevu je suchost paliva žádoucí, ale není nezbytná. Před použitím se uhlí doporučuje ohřívat ve speciálně navrženém prostoru pece.
Kouřový výfukový systém uhelných kamen je vybaven tak, aby se proud vzduchu spalinami intenzivně pohyboval potrubím.Průtok se nereguluje pomocí pohledu klapky (nemusí vůbec existovat), ale pomocí dmychadla. Všechny tyto konstrukční prvky jsou způsobeny dobou vyhoření paliva.
Návrh komína na uhelnou pec
Vysoký výkon. Pokud je komínový systém postaven správně, stanou se kamna na uhlí účinným a spolehlivým topným systémem pro váš dům. Může to být také dobrá možnost zálohování nebo doplňku.
Multifunkčnost. Existují průmyslové modely určené nejen pro vytápění, ale také pro vaření, ohřev vody. Domácí cihlové a kovové pece se také často vyrábějí s varnou deskou a / nebo vestavěnými nádržemi.
Dostupnost paliva. Existují oblasti, kde je uhlí snadno dostupné a relativně levné. Pro taková sídla je vytápění uhlí ekonomicky výhodné.
Jednoduchá konstrukce. Konvenční kamna na tuhá paliva nevyžadují mechanické příslušenství. Nejsou v něm žádné elektromechanické konstrukční prvky, které by se mohly zlomit v nejnevhodnější chvíli. Je pravda, že to neplatí pro složité moderní modely s automatickým zásobováním palivem.
Možnost vytápění dřevem. V praxi se zařízení, která fungují výhradně na uhlí, na trhu téměř nikdy nenaleznou. Kamna lze spalovat uhlí i dřevem. Výrobci topných zařízení také vyrábějí kombinované tepelné generátory schopné provozu na plyn a tuhá paliva.
Nabízíme vám, abyste se seznámili s designem interiéru v relaxační místnosti ve vaně
Průmyslová uhelná pec
Nebezpečí ohně. Jakékoli topné zařízení, které používá dřevo nebo uhlí, je potenciálně nebezpečné. Během instalace byste měli přísně dodržovat pravidla a předpisy stanovené SNiP 2.04.05-91.
Vyžaduje se skladování paliva. Uhlí se obvykle nakupuje před začátkem topné sezóny; pro jeho skladování by měla být přidělena samostatná místnost.
Musíte neustále sledovat provoz trouby. Pokud majitel domu instaluje konvenční kamna, a ne model s automatickým zásobováním palivem, musí neustále přidávat uhlí do topeniště a sledovat jeho provoz.
Nerovnoměrné vytápění domu. Aby bylo zajištěno, že jsou všechny místnosti dobře vytápěny, je nutné zajistit systém distribuce tepelného vzduchu. V opačném případě bude místnost, kde jsou kamna nainstalována, příliš horká a zbytek místností bude znatelně chladnější.
Čištění komína. Kamna na tuhá paliva vyžadují neustálou péči, pravidelnou kontrolu a údržbu.
Znečištění životního prostředí. Spalování tuhých paliv je pro životní prostředí škodlivější než topení na kapalná nebo plynná paliva. To vedlo k určitým omezením používání kamen na uhlí, která mohou v některých regionech uvalit místní orgány.
Zařízení na kotle na uhlí pro vytápění domů
Základ pro cihlovou pec.
Jak již bylo zmíněno, teplota spalování uhlí je poměrně vysoká. Při dostatečném proudění vzduchu do topeniště dosahuje 1000-1100 ° C, takže ne každý materiál je schopen dlouhodobě odolávat těmto podmínkám.
Pro srovnání: suché dřevo je za stejných okolností schopné ve spalovací komoře poskytnout maximálně 700 ° C, a to i velmi zřídka. Uhelné palivo je navíc mnohem výživnější než palivové dřevo.
| Druh paliva | Výhřevnost | |
| MJ / kg | kW / kg | |
| Vlhkost dřeva 25% | 10,1 | 2,8 |
| Tvrdé uhlí | 21,5 | 5,9 |
| Hnědé uhlí | 15,5 | 4,3 |
Dříve byly ve starých domech vytápěcí kamna nebo kamna vykládána pouze z plných červených cihel. S neustálým spalováním vysoce kalorického uhlí z vysoké teploty se zdivo začalo rozpadat, takže majitelé zevnitř obložili topeniště zevnitř silnými ocelovými podrážkami z železničních tratí, aby ochránili zdi.
V tuto chvíli je problém spalování uhlí řešen mnohem jednodušší - pomocí šamotových cihel. Konstrukce pece umožňuje obložení palivové komory šamotovým kamenem třídy SHA, SHB nebo SHV do tloušťky čtvrtiny nebo půl cihly. Tento materiál je schopen bez problémů udržovat teplotu 1400 ° C a krátkodobě až 1650 ° C.
Zednické nářadí pro pece.
Existuje ještě jeden bod: díky vyšší výhřevnosti než dřevo se uvolňuje větší množství tepla, jehož část jde spolu s produkty spalování do komína.
Aby se tomu zabránilo, předpokládá se v uhelné peci rozvinutější síť kouřových okruhů, kde mají kouřové plyny čas na přenos tepla do cihelných zdí a neletět přímo do komína.
Jinak se jedná o běžná cihlová kamna se všemi výhodami a nevýhodami.
Nejoblíbenějšími a nejžádanějšími výrobci uhelných kamen na trhu jsou španělští (Josper S.A.) a Movilfrit. Vlastnosti a výhody těchto uhelných pecí jsou popsány níže.
Výrobce kamen na uhlí „Josper“ si dokázal vydobýt vedoucí pozici ve výrobě kamen na dřevo. Uzavřené grilovací pece této společnosti dokonale zvládají zátěž v pohostinském zařízení s počtem míst od 30 do 100. Největší poptávka po mobilních uhelných pecích má tyto konstrukce:
- podstavec na uhlí nebo palivové dřevo;
- popelník;
- uzavřená police pro dočasné skladování potravin v horkém stavu;
- výfukový deštník.
Majitele zařízení by měla přitahovat skutečnost, že použití kamen Josper umožní snížit spotřebu paliva. Ve srovnání s klasickými grilovacími systémy úspora uhlí přesahuje 25%, což umožňuje v krátké době kompenzovat náklady na kamna na uhlí. Praxe potvrzuje, že cena kamen na uhlí je plně oprávněná.
Výrobce smí k vaření používat dřevěné uhlí nebo rostlinné uhlí. Jídlo se vaří přímo na roštech, zatímco vaření na dvou roštech je povoleno. Kamna na dřevěné uhlí Josper jsou prakticky jediná, ve kterých jsou kombinovány kamna na dřevěné uhlí a gril na dřevěné uhlí. Pokrmy připravené pomocí tohoto zařízení jsou velmi chutné a aromatické.
tuk se na uhlí nedostane, ale když je rošt nakloněn, proudí do speciální cely, která se při plnění čistí. Všechny rošty mají také speciální háčky, které umožňují výměnu roštů za tepla. Popel automaticky spadne do speciální násypky, která se vysune a vyčistí.
- kuřecí stehna se vaří za 3 minuty;
- hovězí steaky za 6 minut,
- a brambory se budou péct 10 minut.
Tato rychlá doba vaření je zajištěna vysokými provozními teplotami.
Hořící
Zvažte proces spalování paliva v konvenčních kamnech, která se používají k vytápění soukromých domů. Skládá se z hlavních částí:
- pece;
- dmychadlo;
- komín s trubkou.
Topeniště je připojeno k dmychadlu pomocí speciálního roštu (roštu) umístěného ve spodní části topeniště... Na rošt je umístěno palivo a z dmychadla roštem vstupuje vzduch do topeniště.
O spalování uhlí v pecích
Výše uvedené teploty ve stupních pro každý typ paliva jsou teoretické. To znamená, že jsou dosažitelné za ideálních podmínek pro spalování nosiče energie, ke kterému nedochází ve skutečném životě, a dokonce ani doma. Kromě toho nemá smysl přehřívat cihlová kamna nebo kovový kotel. Nejsou určeny pro takové režimy.
Intenzita spalování uhlí ve sporáku obecně závisí na množství přiváděného vzduchu. Uhlí vydává teplo nejlépe se 100% přívodem vzduchu, ale v praxi se to neděje, protože jeho množství omezujeme pomocí klapky nebo klapky. Jinak teplota ve spalovací komoře příliš vzroste, takže se pohybuje v rozmezí 800–900 ° C.
Pokud jde o kotel na tuhá paliva, může příliš intenzivní režim spalování způsobit rychlé vyvaření chladicí kapaliny a následnou explozi. Proto se tento druh tuhého paliva spaluje v kotlích dvěma způsoby:
- tradiční, s plněním do pece a omezením množství vzduchu.
- pomocí odměřeného krmiva implementovaného do automatických kotlů.
Spalovací vzorce
Zápalné teploty různých paliv (kliknutím zvětšíte)
Když se palivo (dřevo, uhlí) vznítí, proběhne chemická reakce s uvolněním tepla.
Oxid uhličitý reaguje s uhlíkem v palivu v horních vrstvách za vzniku oxidu uhelnatého.
Toto není konec spalovacího procesu, protože při jeho vzestupu v prostoru pece reaguje oxid uhelnatý s kyslíkem ze vzduchu, jehož přítok probíhá dmychadlem nebo otevřenými dveřmi pece.
Jeho spalování je doprovázeno modrým plamenem a uvolňováním tepla. Výsledný oxid uhelnatý (oxid uhličitý) vstupuje do komína a uniká komínem.
Doutnání s minimálním přísunem kyslíku bude mít za následek tvorbu netoxického oxidu uhelnatého, který rovnoměrně zahřívá.
aplikace
Hlavním využitím paliva je spalování k výrobě tepla. Teplo se používá nejen k vytápění soukromého domu a vaření, ale také v průmyslu na podporu technologických procesů, které probíhají při vysokých teplotách.
Na rozdíl od konvenčních kamen, kde jsou přísun kyslíku a intenzita spalování špatně regulovány, je v průmyslových pecích věnována zvláštní pozornost řízení přísunu kyslíku a udržování jednotné teploty spalování.
Uvažujme o základním schématu spalování uhlí.
- Probíhá ohřev paliva a odpařování vlhkosti.
- Jak teplota stoupá, proces koksování začíná uvolňováním těkavých plynů z koksárenské pece. Vyhoření dodává hlavní teplo.
- Uhlí se změní na koks.
- Proces spalování koksu je doprovázen uvolňováním tepla dostatečného k zahájení koksování další části paliva.
V průmyslových kotlích je spalování koksu odděleno do různých komor od spalování koksárenského plynu. To umožňuje přítok kyslíku pro koks a plyn s různou intenzitou, dosažení požadované rychlosti spalování a udržování požadované teploty.
Maximální teplota spalování uhlí (video)
Dnes je toto použití nejrůznějších pevných paliv ve formě dřeva, uhlí nebo rašeliny populární. Používá se nejen v každodenním životě k vytápění nebo vaření, ale v mnoha průmyslových odvětvích.
Pro majitele domů, kteří používají k vytápění svých domovů různé druhy tuhých paliv, je takový parametr, jako je teplota spalování uhlí, velmi zajímavý. Logicky řečeno, čím vyšší je tato teplota, tím více tepla lze získat spalováním paliva. Ale to je teorie, ale v praxi se všechno děje trochu jinak. Skutečné spalování této cenné fosilie bude popsáno v tomto materiálu.
Pomocí dřevěného uhlí
Dřevěné uhlí se používá v každodenním životě k vaření masa na grilu.
Díky vysoké teplotě spalování (asi 700 ° C) a nepřítomnosti plamene je zajištěno rovnoměrné teplo, dostatečné pro vaření masa bez zuhelnatění.
Používá se také jako palivo pro krby, vaření na malých kamenech.
V průmyslu se používá jako redukční činidlo při výrobě kovů. Nenahraditelné dřevěné uhlí při výrobě skla, plastů, hliníku.
Uhlí je možné vyrobit sami. Podrobnosti:
Které uhlí je pro kebab nejlepší
Bříza
„Bylo lepší vzít si břízu.“ Slyšíte často taková slova při smažení kebabů? Je zajímavé, že autoři těchto slov nemohou vysvětlit proč. Jen bříza, dává nejvhodnější teplotu. Používá se nejen na grilování, ale také v pecích.
Buď opatrný: v létě si můžete koupit hotové uhlí v obalech, ale často pod rouškou březového uhlí prodávají borové uhlí.
Jak rozpoznat březové uhlí
- antracitová barva; - lesklý twist; - povrch jiskří;
Borovicové uhlí nemají absolutně žádný lesk a jsou namalovány jednoduše sytou černou barvou.
Brikety
Doporučuje se také použít je na grilování. Ve svém jádru je to také uhlí, jen pevně lisované. Briketa je dvakrát tak hustá. Než obyčejné uhlí a hoří mnohem déle a dosahuje teploty 700 ° C. Také vydávají méně kouře.
Dub
Takové uhlí se v pytlích vyskytuje jen zřídka, ale je. Udržuje teplotu po dlouhou dobu, ale je docela těžké ji zapálit. Proto se používá hlavně v kavárnách a restauracích.
Borovice
Špatná kvalita, jak naznačuje nízká cena. Na obalech s takovým uhlím se často píše jednoduše - „dřevěné uhlí“. Hoří rychle a často kouří.
