Види і типи твердого палива для котлів

Види палива для твердопаливних котлів

Основні види палива для твердопаливних котлів:

• Дрова
• Пелети
• Паливні брикети
• Вугілля

Розглянемо їх самих і їх особливості детальніше > >

ДРОВА

Дрова — шматки дерева, які призначені для спалювання в печах, камінах, топках або вогнищах для отримання тепла, жару та світла.

Камінні дрова в основному заготовлюються і поставляються в пиленном і колотому вигляді. Вміст вологи має бути якомога меншим. Довжина полін в основному 25 і 33 див. Такі дрова продають в насипних складометрах або фасують, і продають по вазі.

Для опалювальних цілей застосовуються різні дрова. Пріоритетною характеристикою, за якою вибирають ті чи інші дрова для камінів та печей, є їх теплотворна здатність, тривалість горіння і комфорт при використанні (картина полум'я, запах). Для опалювальних цілей бажано, щоб тепловиділення відбувалося повільніше, але більш тривалий час. Для опалювальних цілей найкраще підходять всі дрова листяних порід.

Для топки печей і камінів використовують переважно дрова таких порід, як дуб, ясен, береза, ліщина, тис, глід.

Особливості горіння дров різних порід деревини:

• дрова з бука, берези, ясена, ліщини важко розтоплювати, але вони можуть горіти сирими, тому що мають невелику вологість, причому дрова з усіх цих порід дерев, крім бука, легко розколюються;
• вільха і осика згорають без утворення сажі, більше того - вони випалюють її з димоходу;
• березові дрова гарні для тепла, але при недоліку повітря в топці, горять димно і утворюють дьоготь (березовий смолу), який осідає на стінках труби;
• соснові дрова горять спекотніше ялинових з-за більшого вмісту смоли. При горінні смоленых дров, різке підвищення температури з тріском лопаються маленькі порожнини в деревині, в яких накопичується смола, і на всі боки розлітаються іскри;
• кращою тепловіддачею мають дубові дрова, єдиний їх недолік — вони погано розколюються, так само як і дрова з граба;
• дрова з груші і яблуні легко розколюються і добре горять;
• дрова порід середньої твердості, як правило, легко колоти;
• довго тліюче вугілля дають дрова з кедра;
• дрова з вишні і в'яза при горінні димлять;
• дрова з платана легко розтоплюються, але важко колються;
• менше підходять для топлення дрова хвойних порід, тому що вони сприяють утворенню смолистих відкладень в трубі і мають низьку теплотворну здатність. Соснові і ялинові дрова легко колоти і розтоплювати, але вони димлять і іскрять;
• до порід дерев з м'якою деревиною відносять також тополя, вільху, осику, липу. Дрова цих порід добре горять, дрова з тополі сильно іскрять і дуже швидко прогорають;

Необхідно враховувати той факт, що показник теплотворної здатності дров різних порід деревини сильно коливається. В результаті чого отримуємо коливання щільності деревини і коливання в перерахунковий коефіцієнтах кубометр = > складометр.

ПЕЛЕТИ

Пеллети (паливні гранули) - це універсальне паливо, яке являє собою спресовані під високим тиском натуральна сировина рослинного походження у формі циліндричних гранул стандартного розміру. Сировиною для їх виробництва є кора, тирса, тріска і інші відходи лісозаготівлі, а також відходи сільського господарства (лушпиння соняшнику, солома та ін).

При виробництві паливних гранул не використовуються хімічні сполучні домішки. В якості сполучного елемента використовується природний лігнін – полімер, що міститься в клітинах рослинної сировини. Лігнін вивільняється з нього під високим тиском преса, і при охолодженні міцно пов'язує його подрібнені елементи. Гранулятор преса надає пелет форму.

Пеллети (паливні гранули) являють собою сучасний універсальний вид біопалива, по ефективності застосування рівноцінний кам'яного вугілля. Найчастіше матеріалами для виробництва пелет служать відходи, одержувані в процесі обробки деревини (кора, гілки, стружка, тирса), торф, сільськогосподарські відходи (солома, некондиційний льон), органічні пакувальні матеріали, картонна тара і т. д.

Процес виробництва пелет складається з декількох послідовних етапів: дроблення, сушіння і грануляції. Спочатку сировина подрібнюється до стану борошна, потім ретельно висушується і стискається в акуратні гранули стандартного розміру за допомогою спеціального обладнання (гранулятора). Під час грануляції, що супроводжується підвищенням температури матеріалу, що міститься в ньому лігнін щільно склеює подрібнені частинки. На виході виходить легкий, недорогий, зручний у зберіганні і абсолютно безпечне паливо, яке є чудовою альтернативою традиційним видам палива (вугілля, торф, дрова, природний газ).

Залежно від типів сировини яка використовується при виробництві пелет, вони поділяються на такі види:

• деревні паливні гранули, отримані шляхом переробки кругляка твердих і м'яких порід дерев;
• пелети, отримані шляхом переробки соломи;
• пелети, отримані переробки подсолнечниковой лушпиння;
• пелети, отримані шляхом переробки качани і стебла кукурудзи
• торф'яні пелети.

Оскільки пелети виробляються переважно з нешкідливих для людини і навколишнього середовища матеріалів, що підлягають утилізації, вони є екологічно чистим паливом; при цьому вартість таких гранул вигідно відрізняється від ціни вугілля, рідкого палива або дров. Крім того, пелети зручно транспортувати і зберігати (доставка передбачає як фасування гранул в пакети, так і транспортування розсипом).

Застосування паливних гранул - хороша альтернатива прямого використання деревних відходів у вигляді палива. Гранули виділяють більше тепла, ніж тирса і тріска, збільшуючи коефіцієнт корисної дії котелень, не вимагають великих складських площ і при зберіганні не самозаймаються, а після їх повного згорання залишається мінімальна кількість шлаків (отже, чищення котла можна робити набагато рідше). При цьому процес завантаження гранул в топковий пристрій автоматизований.
Крім цього, гранули використовуються для спалювання в домашніх камінних печей і опалювальних пристроях. Це печі з відкритим полум'ям, які встановлюються всередині приміщення і віддають тепло за рахунок теплового випромінювання або внаслідок конвекції. Саме цей тип теплового випромінювання вважається найбільш комфортним для людини. Нагрівальні пристрої, що працюють на деревних гранулах, регулюються в автоматичному режимі.

Паливні гранули мають дуже широкий спектр застосування в Європейських країнах, США і Канаді, які одними з перших почали застосовувати програми по збереженню навколишнього середовища. Їх переваги незаперечні. Переваги пелет перед іншими видами палива полягає в тому, що для їх зберігання не потрібні спеціальні площі (вони можуть зберігатися під відкритим небом), вони не гниють, не розсипаються і не розбухають. При спалюванні паливних гранул отримують у півтора рази більше теплової енергії, ніж при спалюванні еквівалентної кількості дров.

Деревні гранули набагато екологічніше традиційного палива: в 10-50 разів нижче емісія вуглекислого газу в повітряний простір, в 15-20 разів менше освіта золи, ніж при спалюванні вугілля.

Одне з найважливіших переваг – висока і постійна насичена щільність, що дозволяє відносно легко транспортувати цей продукт на великі відстані і пересипати через спеціальні рукави, що дає можливість автоматизувати процеси навантаження – розвантаження і спалювання цього палива.

Паливні гранули (пелети) знаходять саме широке застосування як у промисловості, так і в побуті: їх можна використовувати для опалення житлових будинків (шляхом спалювання в печах, камінах і котлах) або для забезпечення теплом та електроенергією промислових об'єктів і невеликих населених пунктів (з цією метою зазвичай використовуються великі темні гранули з високим вмістом деревної кори). Попит на цей вид альтернативного палива, а також на обладнання для його виробництва і спалювання з кожним роком зростає. Популярності пелетів сприяє їх екологічність, доступність, практичність, висока тепловіддача.

ПАЛИВНІ БРИКЕТИ

Паливні брикети - це спресовані відходи деревообробки (стружка, тріска), відходи сільського господарства (солома, лушпиння насіння соняшника, гречки), а також торфу.

Паливні брикети (вони ще мають іншу назву – «евродрова»), - це сучасний, зручний для зберігання і використання екологічно чисте паливо. Виготовляються шляхом пресування без яких-небудь шкідливих зв'язуючих речовин.

Паливні брикети мають досить широке застосування, перш за все, використовуються для опалення приватних будинків у різних типах топок (печах), дров'яних котлах, при приготуванні їжі на грилі. Їх приємно і зручно використовувати в камінах.

Брикети паливні при горінні не іскряться, не виділяють чадний газ, дають довгий і рівне полум'я.

До основних переваг паливних брикетів можна віднести:

• Паливні брикети, отримані з рослинної сировини, є екологічно чистим продуктом. Матеріалом паливного брикету в повному обсязі є природна сировина.
• Сполучною речовиною є натуральні «живий» лігнін – це речовина, що міститься в клітинах омертвевшего рослинної сировини.
• Після термічної обробки сировини в процесі виробництва евродрова не піддаються впливу грибків.
• В порівнянні з природними дровами – евродрова унаслідок більшої щільності, - довше горять. Тому підкладати в піч (котел) брикети – можна рідше в 2-4 рази.
• Евродрова з причини їх зручної форми дуже зручно зберігати і використовувати.
• Мають високу теплотворність. Евродрова дають в середньому в 2 рази більше тепла, в порівнянні зі звичайними дровами. Їх теплотворність порівнянна з теплотворністю кам'яного вугілля.
• При горінні забезпечують постійну температуру на кожному етапі горіння за рахунок рівного полум'я.
• Вміст золи після спалювання брикетів в межах 1-3%. Для порівняння: вміст золи після спалювання кам'яного вугілля: 30-40%, згоряння природних дров: 8 -16% , деревної щепи: 11 - 18%. З цієї причини сучасні твердопаливні котли, що працюють на евродровах, чистять 1 раз в рік. При цьому золу можна використовувати як екологічно чисте добриво.
• При спалюванні паливних брикетів отруйний чадний газ не виділяється та інші шкідливі речовини не утворюються.
• При використанні евродров - витрати на опалення нижче, ніж у випадку використання кам'яного вугілля або ж природних дров.

Виділяють 3 типи паливних брикетів:

• RUF-брикети. RUF-брикет являє собою брикет у формі великий цеглинки прямокутної форми.
• NESTRO-брикети. Брикет NESTRO являє собою брикет циліндричної форми. Може бути з радіальним отвором всередині.
• Pini&Kay-брикети. Брикет Піні-Кей являє собою брикет, має 4, 6 або 8 граней з поздовжнім радіальним отвором всередині.

ВУГІЛЛЯ

Вугілля — це горюча осадова порода рослинного походження, що складається в основному з вуглецю та ряду інших хімічних елементів.
Склад вугілля залежить від віку та умов вуглефікації: наймолодший — буре вугілля , потім йде кам'яне вугілля , старше всіх антрацит . По мірі старіння відбувалося концентрування вуглецю і зменшення вмісту летких складових, зокрема, вологи. Так, буре вугілля має вологість 30-40%, більше 50% летких компонентів, у антрациту обидва показники становлять 5-7%. Вологість кам'яного вугілля, становить 12-16%, кількість летких компонентів близько 40%.

Крім основних компонентів, вугілля містить різні негорючі золообразующие добавки, «породу». Зола забруднює навколишнє середовище і спікається в шлак на колосниках, що утруднює горіння вугілля. Крім того, наявність породи зменшує питому теплоту згоряння вугілля. Залежно від сорту і умов видобутку кількість мінеральних речовин різниться дуже сильно, зольність вугілля кам'яного близько 15% (10-20%).

Ще один шкідливий компонент вугілля — сірка. У процесі згоряння сірки утворюються оксиди, які в атмосфері перетворюються в сірчану кислоту. Вміст сірки у вугіллі, яке ми поставляємо покупцям через мережу своїх представників, близько 0,5%, це досить низьке значення, значить, екологію Вашого будинку вдасться зберегти.

Вугілля складається з двох горючих компонентів: летючі речовини і твердий (коксовий) залишок

На першому етапі горіння виділяються летючі речовини; при надлишку кисню вони швидко згоряють, даючи довге полум'я, але малу кількість тепла.

Після цього вигорає коксовий залишок; інтенсивність його горіння і температура займання залежить від ступеня вуглефікації, тобто від виду вугілля (буре, кам'яне, антрацит).

Чим вище ступінь вуглефікації (найвища вона у антрациту), тим вище температура займання і теплота згоряння, але нижче інтенсивність горіння.

Вугілля марок Б, Д, Г

З-за високого вмісту летких речовин такої вугілля швидко розпалюється і швидко згоряє. Вугілля цих марок доступний і придатна практично для всіх видів котлів, однак для повного згоряння це вугілля має подаватися маленькими порціями, щоб виділяються летючі речовини встигали повністю з'єднуватися з киснем повітря. Повне згоряння вугілля характеризується жовтим полум'ям і прозорими димовими газами; неповне згоряння летких речовин дає багряне полум'я і чорний дим.

Для ефективного спалювання такого вугілля процес повинен постійно контролюватися, такий режим роботи реалізовано в автоматичній котельні Терморобот.

Вугілля марок СС, Т, А

Розпалити його важче, зате він горить довго і виділяє значно більше тепла. Вугілля можна завантажувати великими партіями, так як в них горить переважно коксовий залишок, немає масового виділення летких речовин. Дуже важливий режим піддування, так як при нестачі повітря горіння відбувається повільно, можливе його припинення, або, навпаки, надмірне підвищення температури, що приводить до унесенню тепла і прогорання котла.

Вугілля таких марок також успішно може використовуватися в Термороботе, оскільки в ньому здійснюється регульований примусовий піддув повітря.

Інформація, використана в даній аналітичній записці, була взята з відкритих джерел.