Температура горения угля считается тем основным критерием, который позволяет избежать ошибок при выборе топлива. Именно от этой величины напрямую зависит производительность котла, его качественная работа.
Вариант определения температуры
Зимой вопрос обогрева жилых помещений особенно актуален. В связи с систематическим ростом стоимости теплоносителей, людям приходится искать альтернативные варианты выработки тепловой энергии.
Оптимальным способом для решения сложившейся проблемы будет подбор твердотопливных котлов, которые имеют оптимальные производственные характеристики, отлично сохраняют тепло.
Удельная теплота сгорания каменного угля представляет собой физическую величину, показывающую, какое количество тепла способно выделяться при полном сгорании килограмма топлива. Для того чтобы котел работал длительное время, важно правильно подбирать к нему топливо. Удельная теплота сгорания каменного угля высока (22 МДж/кг), поэтому данный вид топлива считается оптимальным для эффективной работы котла.
Характеристики и свойства древесины
В настоящее время наблюдается тенденция перехода с установок, в основе которых был процесс сгорания газа, на твердотопливные отопительные бытовые системы.
Не все знают о том, что создание комфортного микроклимата в доме напрямую зависит от качества выбранного топлива. В качестве традиционного материала, применяемого в таких отопительных котлах, выделим древесину.
В суровых климатических условиях, характеризующихся продолжительной и холодной зимой, достаточно сложно обогревать древесиной жилище весь отопительный сезон. При резком понижении температуры воздуха владелец котла вынужден его использовать на грани максимальных возможностей.
При выборе в качестве твердого топлива древесины возникают серьезные проблемы и неудобства. В первую очередь отметим, что температура горения угля гораздо выше, чем у древесины. Среди недостатков и высокая скорость сгорания дров, что создает серьезные затруднения при эксплуатации отопительного котла. Его владелец вынужден осуществлять постоянный контроль наличия дров в топке, потребуется достаточно большое их количество на отопительный сезон.
Варианты угля
Температура горения значительно выше, поэтому данный вариант топлива является отличной альтернативой для обычных дров. Отметим и прекрасный показатель теплоотдачи, продолжительность процесса горения, незначительный расход топлива. Существует несколько разновидностей угля, связанных со спецификой добычи, а также глубиной залегания в земных недрах: каменный, бурый, антрацит.
У каждого из указанных вариантов есть свои отличительные качества и характеристики, которые позволяют использовать его в твердотопливных котлах. Температура горения угля в печи будет минимальной при использовании бурого, так как в его составе содержится достаточно большое количество разнообразных примесей. Что касается показателей теплоотдачи, то их величина аналогична древесине. Химическая реакция горения является экзотермической, теплота сгорания угля имеет высокий показатель.
У каменного угля температура воспламенения достигает 400 градусов. Причем теплота сгорания угля данного вида довольно высока, поэтому данный вид топлива широко используют для обогрева жилых помещений.
Максимальная эффективность у антрацита. Среди недостатков такого топлива выделим его высокую стоимость. Температура горения угля данного вида достигает 2250 градусов. Подобного показателя нет ни у одного твердого топлива, добываемого из земных недр.
Особенности печи, работающей на угле
Подобное устройство имеет конструктивные особенности, предполагает проведение реакции пиролиза угля. не относится к полезным ископаемым, он стал продуктом человеческой деятельности.
Температура горения угля составляет 900 градусов, что сопровождается выделением достаточного количества тепловой энергии. Какова технология создания такого удивительного продукта? Суть заключается в определенной обработке древесины, благодаря чему происходит существенное изменение ее структуры, выделение из нее избыточной влаги. Осуществляется подобный процесс в специальных печах. Принцип действия таких устройств базируется на процессе пиролиза. Печь для получения древесного угля состоит из четырех базовых компонентов:
- камеры сгорания;
- укрепленного основания;
- дымохода;
- отсека вторичной переработки.
Химический процесс
После попадания в камеру происходит постепенное тление дров. Данный процесс происходит благодаря наличию в топке достаточного количества газообразного кислорода, поддерживающего горение. По мере тления наблюдается выделение достаточного количества тепла, превращение избыточной жидкости в пар.
Дым, выделяющийся в процессе реакции, идет в отсек вторичной переработки, там он полностью сгорает, происходит выделение тепла. выполняет несколько важных функциональных задач. С ее помощью образуется древесный уголь, а в помещении поддерживается комфортная температура.
Но процесс получения подобного топлива является достаточно деликатным, и при малейшем промедлении возможно полное сгорание дров. Необходимо в определенное время извлекать из печи обуглившиеся заготовки.
Применение древесного угля
При соблюдении технологической цепочки получается отличный материал, использовать который можно для полноценного обогрева жилых помещений во время зимнего отопительного сезона. Безусловно, температура горения каменного угля будет выше, но не во всех регионах такое топливо доступно по цене.
Горение древесного угля начинается при температуре 1250 градусов. Например, плавильная печь работает именно на древесном угле. То пламя, которое образуется при подаче в печь воздуха, с легкостью расплавляет металл.
Создание оптимальных условий для горения
По причине высокой температуры все внутренние элементы печи выполняются из специального огнеупорного кирпича. Для их укладки применяют огнеупорную глину. При создании специальных условий вполне можно получить в печи температуру, превышающую 2000 градусов. У каждого вида угля существует свой показатель точки воспламенения. После достижения этого показателя важно поддерживать температуру воспламенения, непрерывно подавая в топку избыточное количество кислорода.
Среди недостатков данного процесса выделим потерю тепла, ведь часть выделяемой энергии будет уходить через трубу. Это приводит к понижению температуры топки. В ходе экспериментальных исследований ученым удалось установить для различных видов топлива оптимальный избыточный объем кислорода. Благодаря выбору избытка воздуха, можно рассчитывать на полное сгорание топлива. В итоге можно рассчитывать на минимальные потери тепловой энергии.
Заключение
Сравнительную ценность топлива оценивают по его теплотворной способности, измеряемой в калориях. Учитывая характеристики разных его видов, можно сделать вывод, что именно каменный уголь является оптимальным видом твердого Многие владельцы собственных отопительных систем стараются использовать котлы, работающие на смешанном топливе: твердом, жидком, газообразном.
Первоочередным критерием, позволяющим не ошибиться в выборе топлива и устройства для отопления, является температура горения угля, поскольку ее величина обуславливает хорошую работу котла и его производительность.
Вопрос обогрева собственного жилья зимой стоит особенно остро. В условиях постоянного подорожания энергоносителей люди вынуждены искать альтернативные способы выработки тепла. Наилучшим решением в сложившейся ситуации является использование твердотопливных котлов, обладающих оптимальными характеристиками производства и сохранения тепла.
Но для их полноценной эксплуатации необходима заготовка твердого топлива. Лучшей его разновидностью является уголь, обеспечивающий оптимальные показатели работы печи. Правильный выбор этого топлива является залогом эффективной работы котла.
Твердотопливные котлы приходят на смену установкам, использующим в своей основе принцип сгорания газа. Некоторые используют их уже достаточно давно, другие только начинают их применять для обогрева собственного жилья. Но каждый знает о том, что от качества топлива в полной мере зависит создание комфортных условий в доме. Традиционным материалом, применяемым в подобных устройствах, является древесина. Именно она используется наиболее широко. Однако обогревать жилье при помощи этого материала в течение всей зимы достаточно сложно. В особенности это становится ясно в период наибольших морозов, когда котел работает практически на максимуме своих возможностей.
При этом использование дров связано с некоторыми неудобствами. В первую очередь, это достаточно низкая температура и быстрое сгорание. В процессе горения древесины температура поднимается всего до 200-400°C, показатели теплоотдачи при этом достигают значительных величин. Но из-за скорости сгорания этот вид топлива создает определенные трудности, требуя постоянного контроля за наличием в топке. Этот факт является наиболее существенным минусом, поскольку требует огромного запаса дров на зиму.
Разновидности угля
Альтернативой древесине является уголь. Этот вид топлива обладает улучшенными показателями теплоотдачи и времени своего сгорания, что обеспечивает его меньший расход. Он имеет разновидности, обусловленные глубиной залегания в недрах и особенностями добычи сырья. Выглядят они следующим образом:
- бурый;
- каменный;
- антрацит.
Каждый из приведенных вариантов обладает своими качествами и характеристиками, позволяющими применять их в твердотопливных котлах. Обогрев бурым углем является наименее эффективным по сравнению с остальными видами подобного топлива. Это обусловлено его структурой, содержащей множество примесей. Температура его возгорания составляет порядка 230-250°C. При этом показатели теплоотдачи не сильно отличаются от древесных величин. Во время горения каменного угля бурых пород обеспечивается температура около 1900°C. Однако подобные показатели являются максимальными, и реальные величины, получаемые в процессе использования топлива, имеют значения гораздо ниже.
Каменный уголь воспламеняется при 400°C, выдавая при этом намного больше тепла, чем бурый. Температура горения угля в печи составляет порядка 2100°C. Что обеспечивает его долгое использование и высокую теплоотдачу. В основном для обогрева зданий применяется именно эта разновидность полезного ископаемого.
Антрацит является наиболее эффективным, но и несоизмеримо дорогостоящим вариантом. Температура его возгорания колеблется в пределах 500-600°C и достигает значений в 2250°C. Такими показателями не может похвастать ни один из видов твердого топлива, добываемого из недр земли.
Конструктивные характеристики углевыжигательной печи, основанной на применении пиролиза
Отдельной категорией следует выделить древесный уголь. Этот вид топлива не является ископаемым. Он, скорее, олицетворяет течение прогресса, поскольку полностью производится человеком. Для его воспламенения достаточно небольшой температуры в 100-200°C. При этом в процессе горения древесного угля она достигает порядка 800-900°C, что обуславливает отличные качества выделения тепла. Как же производят этот чудесный продукт? Этот процесс достаточно прост. Заключается он в специальной обработке древесины, позволяющей существенно видоизменить ее структуру, выделив из нее влагу. Для реализации этой непростой задачи используют углевыжигательные печи. Как становится понятно из их названия, назначение этих устройств заключается в выполнении функций переработки древесины. Печи для производства древесного угля имеют определенную структуру и схожие элементы конструкции.
Принцип работы подобного устройства основан на влиянии процесса пиролиза на древесину, который и выполняет функцию ее преображения. Пиролизная печь для производства древесного угля состоит из 4 основных компонентов:
- укрепленное основание;
- камера сгорания;
- отсек вторичной переработки;
- дымоход.
Чертежи этого устройства дают возможность проследить, какие именно процессы протекают внутри конструкции. Попадая в камеру сгорания, дрова начинают постепенно истлевать. Этот процесс обусловлен отсутствием кислорода в топке, необходимого для поддержания полноценного огня. В процессе тления выделяется достаточное количество тепла, а жидкость, содержащаяся в древесине, улетучивается. Выделяющийся в результате аналогичного воздействия дым попадает в отсек вторичной переработки, где полностью сгорает, вырабатывая тепло.
Таким образом углевыжигательная печь выполняет сразу несколько задач. Первая из них позволяет создавать древесный уголь, вторая — обеспечивает помещение достаточным количеством тепла. Однако процесс преобразования дров является крайне деликатным, поскольку малейшее промедление может привести к полному их сгоранию. Поэтому в определенный момент обуглившиеся заготовки необходимо достать из печи.
В результате этого процесса мы сможем получить великолепный материал, который поможет полноценно обогреть помещение в зимний период. Углевыжигательные печи при этом играют немаловажную роль, поскольку в природе древесный уголь практически не встречается.
Содержание
Эффективность и экономичность отопительной системы с твердотопливным котлом напрямую зависит от вида топлива. Помимо дров и отходов деревообработки в качестве энергоносителя активно используется уголь различных видов. Температура горения угля - один из важных показателей, но следует ли его учитывать при выборе топлива для печи или котла?
Уголь в печи
Уголь: разновидности и характеристики
Угли в первую очередь различаются по происхождению. В качестве энергоносителя используют древесный уголь, который получают путем пережигания древесины, а также ископаемое топливо.
Ископаемые угли - топливо, созданное природой. Они состоят из остатков древних растений и битумных масс, которые подверглись целому ряду превращений в процессе опускания под землю на большие глубины. Преобразование исходных веществ в эффективное топливо протекало при высоких температурах и в условиях дефицита кислорода под толщей земли. К ископаемым видам топлива относится бурые и каменные угли, а также антрацит.
Бурые угли
Среди ископаемых углей наиболее молодые - бурые угли. Свое название топливо получило за бурый цвет. Данный вид топлива характеризуется большим количеством летучих примесей и высоким содержанием влаги - до 40%. При этом количество чистого углерода может достигать 70%.
Из-за повышенной влажности у бурого угля низкая температура горения и невысокая теплоотдача. Воспламеняется топливо при 250°С, а температура горения бурых углей достигает 1900 °С. Теплота сгорания составляет приблизительно 3600 ккал/кг.
Как энергоноситель бурый уголь в естественном виде уступает дровам, поэтому его редко применяют для печей и твердотопливных агрегатов в частных домах. Но устойчивым спросом пользуется брикетированное топливо.
Бурые угли Бурый уголь в брикетах - это топливо, прошедшее специальную подготовку. За счет снижения влажности повышается его энергоэффективность. Теплоотдача брикетированного топлива достигает 5000 ккал/кг.
Каменные угли
Каменные угли старше бурых, их залежи располагаются на глубине до 3 км. В этом виде топлива содержание чистого углерода может достигать 95%, а летучих примесей - до 30%. Влаги этот энергоноситель содержит не более 12%, что положительно влияет на теплоэффективность полезного ископаемого.
Температура горения каменного угля в идеальных условиях достигает 2100°С, но в отопительной печи топливо сжигается максимум при 1000°С. Теплоотдача каменноугольного топлива составляет 7000 ккал/кг. Его сложнее разжечь - для воспламенения требуется нагрев до 400°С.
Каменноугольный энергоноситель чаще остальных применяется для обогрева жилых домов и зданий иного назначения.
Каменный уоль Антрацит
Самое древнее твердое ископаемое топливо, которое практически не содержит влаги и летучих примесей. Содержание углерода в антраците превышает 95%.
Удельная теплоотдача топлива достигает 8500 ккал/кг - это высший показатель среди углей. В идеальных условиях антрацит сгорает при 2250°С. Воспламеняется он при температуре не менее 600°С - это показатель для самых низкокалорийных видов. Для розжига требуется использовать дрова, чтобы создать необходимый нагрев.
Характеристики антрацита Антрацит в первую очередь промышленное топливо. Его использование в печи или котле нерационально и дорого. Помимо высокой теплоотдачи к преимуществам антрацита относится низкая зольность и малодымность.
Свойства древесного угля
Древесный уголь выделяют в отдельную категорию, поскольку это не ископаемое топливо, а продукт производства. Для его получения древесину обрабатывают особым образом, чтобы изменить структуру и удалить излишки влаги. Технология получения эффективного и удобного в использовании энергоносителя известна с давних времен – раньше древесину пережигали в глубоких ямах, перекрыв доступ кислороду, а сегодня применяются особые углевыжигательные печи.
Сжигание древесины в углевыжегательной печи При нормальных условиях хранения влажность древесного угля составляет около 15%. Воспламеняется топливо уже при нагреве до 200°С. Удельная теплотворная способность энергоносителя высока - она достигает 7400 ккал/кг.
Температура горения древесного угля варьируется в зависимости от сорта древесины и условий сжигания. К примеру, березовые угли можно использовать для разогрева кузнечного горна и ковки металла - при интенсивной подаче воздуха гореть они будут при 1200-1300°С. В печке или отопительном котле температура в процессе горения достигнет 800-900°С, а при использовании угля в мангале на улице - 700°С.
Горючее из пережженной древесины характеризуется экономичностью - его расход значительно ниже по сравнению с использованием дров. Помимо высокой теплоотдачи оно характеризуется низкой зольностью.
За счет того, что древесный уголь сгорает с малым количеством золы и выделяет ровный жар без открытого пламени, он идеально подходит для приготовления мяса и других продуктов на открытом огне. Также его можно использовать для каминного отопления или приготовления еды на варочной печи.
Особенности сжигания углей
Рассматривая, при какой температуре горит тот или иной вид топлива, следует учитывать, что приводятся цифры, достижимые только в идеальных условиях. В домашней печи или твердотопливном котле такие условия создать невозможно, да и не нужно. Кирпичный или металлический теплогенератор не рассчитан на такой уровень нагрева, а теплоноситель в контуре быстро закипит.
Поэтому температура сгорания топлива определяется режимом его сжигания, то есть, от количества воздуха, подаваемого в топочную камеру. Ископаемый и древесный энергоноситель лучше всего горит, если подача воздуха достигает 100%. Для ограничения воздушного потока используется задвижка или заслонка, благодаря чему поддерживается оптимальная для печи температура сгорания топлива - около 800-900°С.
Сжигание углей в котле При сжигании энергоносителя в котле нельзя допускать вскипание теплоносителя в водяной рубашке - если предохранительный клапан не сработает, произойдет взрыв. Кроме того, смесь пара и воды губительно действует на циркуляционный насос в системе отопления.
Чтобы контролировать процесс горения, используются следующие способы :
- энергоноситель загружается в топку и регулируется подача воздуха;
- угольная крошка или топливо кусочками подается дозировано (по той же схеме, что и в пеллетных котлах).
Особенности горения
Угли различаются по виду пламени. У горящего каменного и бурого угля языки пламени длинные, антрацит и древесный уголь относятся к короткопламенным энергоносителям. Короткопламенное топливо сгорает практически без остатка, выделяя большое количество тепловой энергии.
Сгорание длиннопламенных энергоносителей происходит в два этапа. Первым делом выделяются летучие фракции - горючий газ, который сгорает, поднявшись к верхней части топочной камеры. В процессе выделения газов уголь коксуется, и после выгорания летучих веществ начинает гореть образовавшийся кокс, образуя короткое пламя. Углерод выгорает, шлаки и зола остаются.
Заключение
Выбирая, какой энергоноситель лучше использовать для твердотопливного котла или печи, стоит обратить внимание на ископаемое топливо и древесный уголь. Температура горения не принципиальна, поскольку ее в любом случае придется ограничивать, чтобы соблюсти оптимальный режим эксплуатации теплогенератора.
Важно оценить доступность энергоносителя и его стоимость, теплоэффективность, удобство использования. Для котельных агрегатов чаще всего используют каменный или бурый уголь. Сжигание каменного угля в пиролизной печи - оптимальный вариант, который позволяет использовать максимум тепловой энергии, снизив расход топлива и уменьшив количество вредных выбросов.
Пиролизная печь для сжигания каменного угля Печь или котельный агрегат должны быть рассчитаны на работу с высокотемпературным энергоносителем.
Для владельцев дома, пользующихся для обогревания дома разными видами твёрдого топлива, большой интерес представляет этот параметр, как температура горения угля. Логически подумывая, чем выше эта температура , тем больше тепла можно получить во время сжигания топлива. Однако это доктрина, а как показала практика все происходит двери гладкиенемного по другому. О настоящем сжигании этого ценного ископаемого и пойдёт речь в этом материале.
Виды углей и их свойства
Все угли, добываемые из наших недр и пригодные к сжиганию в камерах сгорания котлов и печей, разделяют на 3 группы:
- бурые;
- каменные;
- уголь.
Из всех указанных бурые угли считаются намного более молодыми, в себя включают много летучих примесей и выделяются бурым цветом, отсюда и появилось их наименование. Данное горючее имеет до 70% чистого углерода и до 40% влаги. Из-за этой причины отдача тепла и температура горения бурого угля очень низкие среди других. Он легко воспламеняется, так как невысокая температура возгорания составляет всего 250 ?С, но и теплота сгорания не большая – около 3600 ккал/кг, а температура сжигания – около 1900 ?С.
Из-за собственных невысоких показателей теплотворной способности ископаемое в натуральном виде довольно не часто применяется в качестве энергоносителя для обогревания приватных домов. Иное дело – брикетированный уголь , его отдача тепла составляет 5000 ккал/кг.
Следующими по возрасту идут каменные угли, они на самом деле старше и залегают еще глубже в недрах, чем бурые (до трех километров). Чистого углерода в них – до 95%, воды – 12%, а летучих примесей – до 30%. Вследствие этого отдача тепла каменного горючего составляет 7000 ккал/кг, хотя для его розжига понадобится температура 400 ?С. Данное горючее в теории горит при 2100 ?С, хотя температура горения каменного угля в печи никогда не может достигать таких значений. Максимум, что может быть – это 1000 ?С. Как показала практика это самый популярный вид топлива, применяющийся в качестве энергоносителя для обогревания строений.
Очень древний и глубокозалегающий вид – это уголь, на 95% и более который состоит из углерода. Примесей и влаги почти что не имеет, различается самой высокой удельной отдачей тепла (порядка 8500 ккал/кг). А вот распалить такое горючее сложно: самый низкокалорийный сорт угля воспламеняется при температуре 600 ?С. Теоретическая температура горения – 2250 ?С. Уголь – замечательное во всех отношениях горючее с невысокой зольностью и малодымное, однако стоимость его высока.
Для справки. Каменный уголь конкретного типа применяется для переработки в древесный уголь, используемый в металлургической сфере. И, хотя температура горения коксового угля не больше, чем у каменного, после обогащения и обработки термическим способом при Т = 1000 ?С он преобразуется в древесный уголь с самой высокой теплотой сгорания и температурой.
О сжигании угля в печах
Вышеприведенные значения температур в градусах для любого вида топлива являются теоретическими. Другими словами, они достижимы при замечательных условиях сгорания энергоносителя, чего в реальности, да еще и дома, не бывает. Кроме того, сильно нагревать кирпичную печку или металлический котел нет смысла. Они не рассчитаны на аналогичные режимы.
По большому счёту, интенсивность горения угля в печке зависит от численности подаваемого воздуха. Угли прекраснее всего отдают тепло при стопроцентной подаче воздуха, но как показала практика этого не случается, так как мы ограничиваем его кол-во заслонкой или задвижкой. Иначе температура в камере сжигания чрезмерно возрастет, а так она находится в границах 800-900 ?С.
Что же касается котла работающего на твёрдом топливе, то слишком активный режим горения может вызвать быстрое вскипание теплового носителя и дальнейший взрыв. Благодаря этому этот вид твёрдого топлива сжигают в котлах двумя вариантами:
- обычный, с загрузкой в топочную камеру и ограничением количества воздуха.
- при помощи дозированной подачи, реализованной в автоматизированных котлах.
Температура горения кокса
Традиционный деревянный уголь , получаемый выжиганием сухих дров, владеет на изумление большими показателями. Его удельная теплотворная способность может достигать 7400 ккал/кг, влажность – максимум 15% (зависит от вариантов сбережения) а зольность настолько низка, что после сжигания практически ничего не остается. Что же касается температуры горения березовых углей, то как показала практика ее достаточно, чтобы размягчать и ковать металл в кузнице. Это приблизительно 1200-1300 ?С.
Этот нехитрый вид горючего применяется также для готовки пищи на самых разных уличных печах. И, хотя условия горения кокса в мангале далеко не безупречны, его расход выходит намного меньше, чем обыкновенных дров. Это вызвано приличным выделением тепла и отсутствием зольных включений.
Заключение
Ископаемые угли – это специальный вид твёрдого топлива, выделяющийся очень высокой температурой сжигания. Если предполагается его постоянное использование, то оборудование должно быть приспособлено с учетом этой специфики. Топливник печи нужно вылаживать из огнеупорного кирпича, а котел лучше всего покупать с автоподачей.
Определение вида топлива, необходимого для печи, зависит от множества факторов.
Одним из них является количество тепла, выделяемого при сгорании.
В качестве горючего материала используются уголь, древесина, торф, .
Особенности разных видов топлива
Рассмотрим два основных, наиболее распространенных, вида твердотопливного сырья - дрова и уголь.
Поэтому, чтобы его поддерживать, требуется регулярное подкладывание дров в топку. составляет около 300°С.
По количеству выделяемого тепла и длительности горения уголь превосходит древесину . В зависимости от возраста ископаемого материала минерал подразделяется на виды:
- бурый;
- каменный;
- антрацит.
Состав топлива разных видов
Бурый уголь относится к молодым залежам, поэтому в нем содержится наибольшее количество влаги (от 20% до 40%), летучих веществ (до 50%) и небольшое количество углерода (от 50% до 70%). Температура горения у него выше, чем дерева, и составляет 350°С. Теплота сгорания - 3500 ккал/кг.
Наиболее распространенным видом топлива является каменный уголь. В нем содержится небольшое количество влаги (13-15%), а содержание горючего элемента углерода превышает 75%, в зависимости от сорта.
Средняя температура возгорания - 470°С. Летучих газов в каменном угле 40%. При сгорании выделяется 7000 ккал/кг.
К самым старым залежам твердотопливного ископаемого относится антрацит, залегающий на значительной глубине. В нем практически нет летучих газов (5-10%), а количество углерода варьируется в пределах 93-97%. Теплота сгорания находится в пределах от 8100 до 8350 ккал/кг.
Отдельно необходимо отметить древесный уголь. Его получают из древесины путем пиролиза - сжигания при высокой температуре без доступа кислорода. Готовый продукт отличается высоким содержанием углерода (от 70% до 90%). При сжигании древесного топлива выделяется около 7000 ккал/кг.
Об особенностях использования торфяных брикетов можно прочитать в данной статье:
Процесс горения
В зависимости от вида и сорта топливо делится на короткопламенное и длиннопламенное. К короткопламенным относится антрацит и кокс, древесный уголь.
При сжигании антрацит выделяет много тепла, но для его розжига требуется обеспечить высокую температуру более легко воспламеняемым топливом, например, дровами. Антрацит не выделяет дыма, горит без запаха, пламя у него низкое.
Длиннопламенные виды топлива сгорают за два этапа. Сначала выделяются летучие газы, которые сгорают над слоем угля в пространстве топки.
После выгорания газов начинает сгорать оставшееся топливо, превратившееся тем временем в кокс. Кокс горит на колосниках коротким пламенем. После выгорания углерода остается зола и шлаки.
Сжигание
Рассмотрим процесс сгорания топлива в обычной печке, которую используют для . Она состоит из основных частей:
- топки;
- поддувала;
- дымохода с трубой.
Топка соединяется с поддувалом через специальную решетку (колосники), расположенные внизу топки . На колосники укладывается топливо, а из поддувала через колосники воздух поступает в топку.
Формулы горения
Температуры воспламенения разных видов топлива (нажмите для увеличения)
При загорании топлива (дрова, уголь) идет химическая реакция с выделением тепла.
Двуокись углерода вступает в реакцию с углеродом топлива в верхних слоях, образуя окись углерода.
На этом процесс горения не заканчивается, ведь поднимаясь вверх в топочном пространстве, окись углерода вступает в реакцию с кислородом из воздуха, приток которого происходит через поддувало или открытую дверцу топки.
Ее сгорание сопровождается синим пламенем и выделением тепла. Образующийся угарный газ (двуокись углерода) поступает в дымоход и улетает через трубу.
Полезно знать: когда над топливом исчезают голубые язычки пламени, тогда можно закрыть заслонку дымохода, чтобы тепло не уходило через трубу на улицу.
Тление с минимальным притоком кислорода приведет к образованию неядовитой окиси углерода, давая равномерное тепло.
Применение
Основным использованием топлива является его сжигание для выделения тепла. Тепло используется не только для отопления частного дома и приготовления пищи, но и в промышленности для обеспечения технологических процессов, происходящих при высокой температуре.
В отличие от обычной печки, где процесс поступления кислорода и интенсивность горения слабо регулируется, в промышленных печах особое внимание уделяется контролю над подачей кислорода и поддержанием равномерной температуры горения.
Рассмотрим основную схему сгорания угля.
- Идет нагревание топлива и испарение влаги.
- С ростом температуры начинается процесс коксования с выделением летучих коксовых газов. Сгорая, он дает основное тепло.
- Уголь превращается в кокс.
- Процесс горения кокса сопровождается выделением тепла, достаточного для запуска коксования следующей порции топлива.
В промышленных котлах горение кокса разделяется по разным камерам от горения коксового газа. Это позволяет осуществлять приток кислорода для кокса и газа с разной интенсивностью, добиваясь необходимой скорости горения и поддержания необходимой температуры.
