Тверде паливо. Як вибрати твердопаливний котел? Принципи роботи казанів тривалого горіння.

Під час будівництва нового будинку планують і встановлення опалювального котла. Як пальне для нього використовують тверде паливо, газ або електрику . Від його виду та якості залежить і конфігурація котла. Розберемося з питанням про якість та види твердого палива.

При виборі опалювальних котлів спочатку потрібно визначити, яке пальне використовуватиметься для його роботи. Розглянемо найпоширеніші його види.

Вартість виробництва, обробки та транспортування звичайних твердих палив відносно висока. Цілліак додав: «Безпека та хімічна стабільність нового палива дозволять, наприклад, постачати гібридну ракету на стартовому майданчику, тим самим знижуючи витрати».

Додавання: Гібридні ракети типу, що використовують парафіни як паливо, можуть регулюватися в широкому діапазоні операцій, включаючи повне припинення та імпульсне відновлення. Це важлива властивість, яке слід розглядати як можливу заміну існуючої в даний час системи твердих ракет, які в даний час використовуються на космічному човні, які не можуть бути погашені після займання. Кантвелл сказав: «Одна з моделей у розробці складається з гібридної ракети, здатної повертатися в точку запуску для дозаправки».

Брикети виробляються методом стиснення стружки, деревного пилу, тріски та інших побутових та виробничих відходів. До складу брикетів можуть входити солома, торф, різне лушпиння. Вони зручні для зберігання. у вигляді брикетів екологічно безпечно. Воно не іскрить, не виділяє шкідливих газів. Процес горіння відбувається плавно, брикети згоряють до кінця. Це паливо використовується не тільки в твердопаливних котлах, а й у домашніх печах.

Гібридні ракети використовують рідкий окислювач, який газифікується перед упорскуванням в камеру згоряння, де він поєднується з твердим паливом. Цей процес подає пальне. За винятком парафінів, поточне гібридне паливо не забезпечує високих швидкостей горіння. З цієї причини їх використання досі було обмежене і не має комерційного застосування в аерокосмічній промисловості.

Потужна камера згоряння здатна витримувати сили еквівалентні 60 атмосфер. Приблизно 40 тестів було виконано на першому етапі цього проекту. Будується нова камера згоряння із сапфіровими вікнами, яка дозволить дослідникам робити спостереження із використанням оптичних приладів. Це дозволить детальніше вивчити фундаментальні процеси, які виявляються практично в ефективності нового палива.

Брикети можна поділити на кілька видів.

RUF-брикети це цеглини прямокутної форми. NESTRO мають циліндричну форму. Усередині вони можуть мати отвори у формі кільця. Pini&Kay - це брикети з 4-8 гранями. Всі вони мають ряд переваг:

екологічна чистота;
зручне зберігання;
стійкість до появи різноманітних грибків;
висока щільність;
велика теплотворність;
порівняно низька ціна;
після згоряння залишають мало золи (близько 1-3%).

Пелети - це паливні гранули. Вони виготовлені шляхом пресування, як і брикети. Вихідний матеріалу вигляді деревної стружки, соломи, відходів обробки деревини відбувається процес подрібнення. В результаті отримують дрібний пилок. Із неї і пресуються гранули. Цей вид твердого палива виготовляється із кругляка деяких порід дерев, із торфу. У хід йде соняшникове лушпиння, солома. Це тверде паливо застосовується в пелетних опалювальні котлиособливої конструкції. Пелети мають свої позитивні якості:

Кожен тест триває щонайбільше 20 секунд. Зображення для публікації є. Контролює спалювання твердого палива. Основним природним твердим паливом є деревина та продукти їх природного розкладання, торфу та вугілля. Для того щоб тверда речовина мала цінність як паливо, необхідно мати якомога більшу теплотворну здатність і легко горіти, з полум'ям або без нього.

Горіння чи горіння - це хімічна реакція, В якій складові палива поєднуються з киснем у повітрі. Щоб почати спалювання палива, необхідно, щоб він досяг заданої температури, яка називається температурою займання. Теплотворна здатність палива визначається кількістю калорій, які скидаються при спалюванні.

екологічна чистота;
зберігати їх можна навіть просто неба;
гранули не набухають і не бояться грибка;
горять рівно і довго;
ідеально підходять для використання у твердопаливних казанах, обладнаних автоматичною системою завантаження;
можуть застосовуватися в печах та домашніх камінах.

Звичніше нам такий вид твердого палива, як дрова. Це шматки деревини, які спалюються в казанах та топках печей для отримання тепла. Довжина полін зазвичай становить 25-30 см. При використанні дрова повинні бути сухими. Їх можна використовувати в твердопаливних котлах, в бойлерах, маленьких топках. Кращі дрова виходять з дуба, ясеня, глоду, ліщини та берези. Гірше – із хвойних порід. Вони швидко згоряють та відкладають смолу. Теплотворність їх дуже низька.

Як показано на малюнку нижче, тверде паливо, що використовується при виробленні електроенергії, являє собою вугілля, нафтовий кокс, жолу та інші відходи. Тверде паливо історично було основним джерелом енергії, використовуваної людиною. Відкриття штучного контролю над вогнем стало важливою віхою історія людства, і тверде паливо присутня з того часу.

Процеси та обладнання для твердого згоряння. Незалежно від типу застосування процеси спалювання. Тверді частки можна поділити на три основні типи. Спалювання в псевдозрідженому шарі. Грануломети твердого палива, які зазвичай використовуються в кожному з них. Деякі з вимог до твердопаливних пальників.

Вугілля – ще один класичний вид твердого палива. Це осадова порода, що має рослинне походження. До складу вугілля входить вуглець та багато інших елементів таблиці Менделєєва. Кількість залежить від віку вугілля. Найстарший із усіх порід — антрацит. Трохи молодше — кам'яне вугілля. Бурий – це наймолодший представник вугільної породи. Чим молодша порода, тим більше в ній вологи. Горить вугілля у топці з утворенням шлаку, що спікається та осідає на колосниках. При горінні він виділяє і таке шкідлива речовинаяк сірка. Можна зустріти й вугільні брикети.

Забезпечити гарний контакт між твердим паливом та повітрям для горіння. Хороша передача тепла на паливо для запуску. Дозволити гарну суміш летких речовин та повітря для горіння. Забезпечити видалення золи. Забезпечити простір для повного згоряння.

Відповідний час перебування для повного згоряння. Спалювання сітки характеризується найвищим часом перебування. До частинок в камері згоряння можна розділити на два типи. При фіксованому спалюванні гриля паливо рівномірно розподіляється по сітці.

Через розподільний пристрій та повітря також подається під решіткою. Дрібніші фракції спалюються у зваженому стані, а більші - на ґратах. При спалюванні мереж може використовуватися будь-який тип палива. Такі, як деревина, кора, муніципальні та лікарняні відходи тощо.

Всі ці види твердого палива є лише альтернативами для отримання теплової енергії. Вони забруднюють навколишнє середовищета вимагають використання спеціальних твердопаливних котлів.

Інше використання твердого палива

Тверде паливо використовується як ракетне. Воно здатне рухати літальні апарати. Двигуни для використання твердого палива влаштовані досить легко. Це сталевий корпус, в який завантажуються горючі компоненти та окислювачі. Вони горять зі створенням газів, які виходять через сопло і створюють потяг літальному апарату. Запалення відбувається в центрі і продовжується біля бічних стінок корпусу. Такий двигун неможливо зупинити до повного.

Частина повітря для горіння вводиться під решіткою, і попел вивантажується з протилежного боку подачі. Коли він утворюється за досить низької температури, тобто нижче 500°С, як правило, відсутнє випромінювання світла. Прикладом такого типу горіння є окиснення металу, що контактує з вологим повітрям. Повільне згоряння є формою горіння, що відбувається за низьких температур. Дихання клітин та іржавіння є прикладами повільного горіння.

Рівняння у синтезі вуглеводню завжди має наступний вигляд. Для горіння потрібна кількість стехіометричного повітря, званого теоретичним повітрям. Однак для забезпечення повного згоряння потрібно «надлишок повітря», щоб підтримувати достатній вміст кисню в кінці полум'я та долати недоліки змішування пальників.

Як ракетне паливо часто використовуються розчини нітроцелюлози в нітрогліцерині, що мають тверду форму. Під час горіння відбувається процес газифікації твердого палива. На швидкість згоряння впливають:

початкова температура;
атмосферний тиск, створений камері згоряння;
технологічні добавки (їх кількість та якість).

Тверде паливо для ракет випускають такі підприємства: «Алтай», «Союз», «НДІПМ» та «ЦНДІХМ».

Значення альфа можна обчислити з аналізу об'ємної композиції. Спалювання біомаси в казанах. У звичайних процесах, спрямованих на усунення відходів та зниження витрат, звичайним для таких відходів є повторне використання як тверде паливо в котлах. Біомаса є все більш поширеним прикладом повторного використання відходів для оптимізації процесу. Приклади: цукрова тростина, пиріг, кавова гуща, солома, кешью, рисова солома і т.д.

Біомаса спалюється для нагрівання води, яка перетворюється на пару. З парою ми прогріваємося, посилюємо та створюємо тиск на найрізноманітніші процеси. Нижче наведено цифру диспетчера котла. Цей стілець призначений для роботи як з біомасою, так і рідинами, а його займання - газом.

Системи опалення на твердому паливі відомі протягом багатьох років і навіть віків. Вугілля, торф та дрова давно вже приносять тепло людині. А ще вони здатні допомагати переробляти різні продукти, виготовляти деякі будівельні матеріали. Вугілля утворюється з урахуванням рослинного перегною. Спочатку з'являється торф, він перетворюється на буре вугілля, потім на кам'яне вугілля і в антрацит. На цей процес йде дуже багато часу, цілі тисячоліття.

Коли досягається бажаний тиск, котел може працювати лише з біомасою. Ми також повинні розглянути повітрозабірник. Гриль слід регулярно чистити, щоб потік окислювача. Дивлячись на спостерігача, ми помітили газовий скрубер, необхідний для того, щоб під час випуску газів в атмосферу не випускали сажу. У верхній частині димаря встановлені струмені води, щоб довести сажу до мінімуму, і виділяються лише гази. Ці гази, як ми вже казали, мають бути результатом повного спалювання, що дозволяє уникнути викиду токсичних газів у довкілля.

на твердих сортахпалива працюють і ракетні двигуни. Вони розганяють літальний апарат до потрібної швидкості та змушують його летіти в задану точку.

Тверде паливо

Доатегорія:

Промислові матеріали

Тверде паливо

До твердого палива відносять: деревне, торф, горючі сланці, викопні вугілля та штучне тверде паливо.

Контролює тверде паливо. Декілька штатів також заборонили видалення певних матеріалів, таких як листи, газонна трава, побутові відходи в цілому, папір, що використовується в офісах та комп'ютерах, газети, гофрокартон, картонний, сталевий, пластиковий, алюмінієвий та сталевий контейнери. Забороняється розміщувати ці матеріали у відрі для сміття.

Відновлювана енергія з відходів

Біомаса - це загальна маса органічних речовин, що зустрічаються в середовищі проживання. На планеті є кілька видів біомаси, які можна використовувати по-різному. Прикладами використання біомаси є харчова промисловість, виробничий процес різних продуктів чи будівельна промисловість.

Деревне паливо - це дрова та відходи, які отримують при заготівлі лісу та обробці деревини.

Призначення та якість дров залежить від породи деревини, вологості, наявності пороків. Вони можуть бути однорідними та змішаними та поділяються на три групи.

За розмірами розрізняють дрова - швирок довжиною 0,25-1 м та довготьє довжиною понад 1 м; встановлюються товщина та розміри круглих та колотих полін, їх кількість у партії, а також допустима наявність гнилі.

Коли його початкове використання закінчується, біомаса може використовуватися вдруге вироблення енергії. Наприклад, органічні відходи, що являють собою суміш марнотратного матеріалу, можуть бути використані як джерело відновлюваної енергії.

Енергія, що міститься в органічних відходах, зазвичай використовується у процесі виробництва біогазу. На звалищах конверсія частини органічних відходів метан зазвичай втрачається. У деяких випадках, однак, може бути вигідним пряме бродіння таких залишків у анаеробних системах обробки. Деревні залишки можна висушити і спалити у вигляді твердого палива.

Торф - наймолодше за віком викопне тверде паливо. за зовнішньому виглядуторф – пухка маса від бурого до чорного кольору. Місцями торфоутворення є головним чином болота, що заростають. Видобуток торфу повністю механізований. СРСР із запасів і видобутку торфу посідає перше місце у світі.

Основний спосіб видобутку торфу - фрезерний, при якому виходить торф'яна крихта, шляхом зіскоблювання (фрезерування) поверхневого шару покладу торфу. Кусковий торф виготовляють у вигляді цегли різьбленим, елеваторним та іншими способами. Свіжий торф сушать на відкритому повітрі.

Область вивчення застосування біомаси передбачає створення культур з енергетичною метою, які будуть використовуватися безпосередньо як паливо. Це питання обговорюватиметься у наступних розділах, аналізуючи різні типиджерел біомаси.

Біомасу можна розділити на чотири категорії в залежності від їх походження. Культури для виробництва енергії: вирощуються для виробництва енергії. Його функція полягає у захопленні сонячної радіації для її зберігання у біомасі. Прикладами енергетичних культур є ріпак, соняшник та кукурудза.

Залежно від характеру торфоутворення розрізняють торф верховий (моховий), низинний, перехідний, а також лісовий, болотяний, лісотоп'яний та ін.

Для опалювальних цілей використовують кусковий торф і брикети, які отримують з торф'яної крихти. Фрезерний торф спалюється на електростанціях, є сировиною для хімічної переробки, брикетування, виготовлення. будівельних матеріалів(тор-фопліт) та отримання компостованих добрив.

Сільськогосподарські та лісогосподарські відходи: це відходи, які, природно, утворюються при збиранні зернових культур та вирубуванні дерев, таких як солома та деревні відходи. Ця група "побічних продуктів" особливо підходить для рециркуляції для виробництва енергії, оскільки вона знижує витрати виробництва основних продуктів або збільшує вихід ланцюжка сільськогосподарських культур.

Побічні органічні продукти: обробка біомаси для створення продукту створює додаткову групу побічних продуктів. Ці побічні продукти включають органічні відходи, сільськогосподарські стічні водита відходи промислової переробки деревних та рослинних волокон У таких випадках рециркуляція для вироблення електроенергії може призвести до збільшення корисності та забезпечення того, щоб частини виробничого процесу були постійними та екологічно стійкими.

Якість торфу залежить від теплоти згоряння (до 24 МДж), вологості, зольності та вмісту дрібниці (до 25 мм). Для кускового торфу допустима вологість становить трохи більше 45%, зольність трохи більше 23%, вміст дрібниці трохи більше 20%. Вологість крихти до 53%, а зольність до 15-20%.

Горючі сланці утворилися з органічного мулу (сапропелю) – продуктів розкладання рослинних та тваринних організмів. На дні водойм мул без доступу повітря збагачувався вуглецем і воднем, перемішувався з мінеральною основою (вапняками, глиною, піском) і, ущільнюючись, перетворювався на горючі сланці.

Органічні відходи: прикладами є побутові відходи, осад із побутових та промислових стоків, відходи виробництва продуктів харчування. Ці залишки зазвичай підпадають під дію відповідного законодавства. Отже, вимоги закону мають дотримуватися джерела до епідемічного контролю відходів.

Рослинна біомаса зазвичай знаходиться у твердому стані. Він являє собою геометричну форму і вміст води, що в більшості випадків і з технічних причин безпосередньо перешкоджає її використанню для вироблення електроенергії.

У їх органічній масі міститься багато вуглецю, водню та інших летких речовин. Вони відрізняються підвищеними сернистістю (до 4,5%), вологістю (до 20%) і зольністю внаслідок великого вмісту мінеральних речовин, тому горючі сланці - паливо низької якості. Найкращими є прибалтійські.

Горючі сланці використовуються як енергетичне паливо та хімічна сировина для отримання моторного палива, масел, хімічних продуктів та сланцевого газу.

Джерела біомаси, які використовуються як паливо, класифікуються залежно від стану агрегації, в якому вони: тверді, рідкі або газоподібні. Існуючий стан агрегації визначає можливості використання джерел біомаси та необхідної інфраструктури генерації енергії. Теплообмінники або системи спалювання, які поєднують тепло та електроенергію, здатні використовувати тверде паливо, тоді як двигуни внутрішнього згоряння нездатні.

Стан форми та агрегації оброблених продуктів біомаси визначається доступними технологіями та системами перетворення. У процесі перетворення біомаси на енергію існують оптимізовані методи роботи для кожного типу використання, характеристик біомаси та конкретних рівнів продуктивності.

Незважаючи на низьку теплоту згоряння (5-11 МДж) і невеликі в порівнянні з вугіллям запаси, горючі сланці мають важливе значення через те, що їхні головні родовища розташовані в районах, які порівняно бідні на інші види палива, - в Естонії, Ленінградській, Куйбишевській та Саратовській областях. Там працюють сланцепереробні заводи.

Копалини вугілля - тверді горючі корисні копалини осадового походження. До їх складу входять органічні речовини- продукти перетворення рослин, мікроорганізмів та мінеральних домішок. Викопні вугілля залягають у земної кориу вигляді пластів та лінзоподібних покладів, мають землісту масивну, шарувату або зернисту структуру від коричневого до чорного кольору.

Копалини вугілля класифікуються за родовищами, якістю та вмістом летких речовин, спекаемости, розміром шматків, вмістом вологи, золи, сірки.

Родовища вугілля перебувають у багатьох районах СРСР. Найбільше значеннямають Донецький, Кузнецький, Карагандинський, Печорський, Кізеловський, Кансько-Ачинський, Підмосковний басейни та родовища Далекого Сходу. На шахтах і розрізах виробляють видобуток вугілля, його звільнення від порожньої породи, розсортування крупно шматків з відсіванням дрібниці.

За якістю та змістом летких викопні вугілля поділяють на бурі, кам'яні, напівантрацити та антрацити.

Найбільш молодими є лігніти (світло-коричнева маса з явно 6ьфйжё1Гной деревної структурою). Смолисті бурі вугілля за своїми властивостями наближаються до молодого кам'яного вугілля, відрізняються більшою щільністю і мають майже чорний колір. Проміжне положення між Ду лігнітами і смолистим бурим вугіллям займають землисті бурі вугілля.

В органічній масі бурого вугілля міститься від 65 до 75% вуглецю, 5-6% водню, до 5% сірки, 17-20% кисню та азоту. Теплота згоряння їх 22-31 МДж. Буре вугілля містить 20-55% вологи і в більшості випадків характеризуються високою зольністю.

Буре вугілля різняться за розміром шматків. Залежно від вмісту вологи їх ділять на технологічні групи Б1 (понад 40%), Б2 (30-40%) та БЗ (20-30%).

Для бурого вугілля характерна термічна нестійкість, невелика твердість та мала механічна міцність. Вони вивітрюються на повіху, перетворюючись на вугільний пил. Як і торф, буре вугілля схильні до окислення та самозаймання при зберіганні”.

Внаслідок малої теплоти згоряння, високої вологостіта ольності дрова, торф, горючі сланці та буре вугілля невигідно перевозити на далекі відстані, вони є місцевим паливом та сировиною.

Кам'яне вугілля в порівнянні з бурими містять більше вуглецю. Залежно від вмісту летких (10-45%) кам'яне вугілля характеризуються марками:, Д - довгопламенний, Г - газовий, ГЖ - газовий жирний, Ж - жирний, КЖ - коксовий жирний, К - коксовий, ОС - отощенний спека, Т - худий і СС - слабоспікний.

Серед вугілля розрізняються так звані кам'яне вугілля, що спікається, необхідні для виробництва коксу. Спікання характеризується групою вугілля та обумовлюється наявністю у вугіллі таких компонентів, які при нагріванні після видалення летких речовин утворюють різний за кількістю та якістю кокс. Цифри, що входять до умовного позначення груп, вказують товщину пластичного шару 100-грамової навішування вугілля, що визначається в лабораторному сталевому склянці.

Напівантрацит (ПА) за властивостями наближається до кам'яного вугілля. Він містить до 10% летких речовин.

Антрацити (А) містять багато вуглецю (до 98%) та мало летких. Вони мають характерний блиск, важко спалахують і горять синюватим полум'ям, даючи багато тепла. Вологи у них до 6%, зольність до 20%. Антрацити найбільш стійкі під час зберігання.

За розміром шматків вугілля поділяються на класи. Сортовані вугілля мають такі класи: плитний - П (розмір шматків більше 100 м), великий - К (50-100 мм), горіх - 0 (25-50 мм), дрібний - М (13-25 мм), насіння - С (6-13 мм), штиб (менше 6 мм) і несортовані: рядовий - Р, рядовий зі штибом - РШ. Штиб використовується для брикетування або спалювання після помелу.

Відповідно до класифікації все вугілля мають свої марки, групи, класи. Найважливіші марки та групи вугілля Донецького басейну представлені в табл. 7.

Умовне позначеннямарок, груп та класів вугілля виходить поєднанням літер та цифр. Наприклад: Г6М - газовий, дрібний за спекаемостью - груп 6; ССК-слабкий великий; АП-антрацит плитний; БЗК - буре вугілля, велике, вологість 20-30% і т.д.

Якість вугілля одного родовища не завжди однакова, тому басейни мають свої ГОСТи, які рекомендують певні марки, групи та класи вугілля та їх сумішей для спалювання, виробництва коксу, випалу цегли, вапна, для комунальних потреб тощо.

Штучне тверде паливо включає деревне вугілля, напівкокс, кокс, термоантрацит та брикети.

Деревне вугілляотримують нагріванням дров або бракованої деревини з невеликим доступом повітря в спеціальних камерах, що дає змогу окрім вугілля отримувати деревну смолу, а з неї багато лісохімічних продуктів. Деревне вугілля застосовують для отримання високоякісного ливарного чавуну, у ковальському виробництві, у хімічній промисловості та для побутових потреб.

Напівкокс отримують нагріванням бурого вугілля до 550°С без доступу повітря. При цьому утворюється основне паливо - напівкокс, горючий газ та смоли, що містять багато коксохімічних продуктів. У СРСР виробництво та споживання продуктів напівкоксування (особливо з кансько-ачинського вугілля) досить перспективне.

Кокс готують з кам'яного вугілля та його сумішей при нагріванні в коксових печах до температури 1100°С без доступу повітря. При цьому отримують леткі продукти – смоли та гази, а твердий кокс збагачується вуглецем.

При коксуванні або напівкоксуванні вугілля, торф'яної, сланцевої або нафтової сировини витягуються різні хімічні речовиниа готовий кокс або напівкокс виштовхується з камер і гаситься водою або газами.

Основна маса коксу використовується у чорній металургії, ливарному виробництві, для одержання водню, карбіду кальцію, синтетичного каучуку тощо.

Пековий кам'яний та нафтовий кокс використовують у виробництві вугільних електродів, щіток електричних машин та у вигляді палива.

Показниками якості коксу та напівкоксу є вміст сірки, вологи, летких, розмір шматків та вміст дрібниці, а для електродних коксів – питомий електричний опір.

Наприклад, кокс ливарний за вмістом сірки (0,6-1,4%) має марки КЛ1, КЛ2 та КЛЗ. Встановлено також класи за розміром шматків (40-80 мм і більше).

Кокс пековий електродний залежно від зольності (не,„прр 0 25-0,5%) та вмісту сірки (не більше 0,25-0,7%) поділяється на марки КПЕ1, КПЕ2 та КПЕЗ.

Кокс доменний сухого гасіння залежно від зольності по 4-13,5%) має марки КДС1 - КДС1У, а залежно від показника міцності має І та ІІ групи.

Напівкокс кам'яний ковальський залежно від властивостей ділять на марки ПК-1, ПК-2 та ПК-3. Зольність його 75-12%.

Термоантрацит одержують нагріванням до 1300°З спеціальних сортів антрациту в камерних печах без доступу повітря. Він замінює кокс у ливарному виробництві та є сировиною для електродної промисловості.

Паливні брикети та напівбрикети різної форми отримують пресуванням фрезерного торфу та вугільної дрібниці з добавкою сполучних або без них. Брикети мають бути твердими, міцними, водостійкими, легко горіти без диму та кіптяви, витримувати тривале зберігання без самозаймання.