Temperatura izgaranja ugljena. Temperatura izgaranja ugljena i ugljena u raznim uređajima

Kao nosač energije koriste se razne vrste goriva, na primjer treset, ugljen, drvo, kao i briketi za gorivo. Smatra se da je ugljen najučinkovitiji tip, što omogućava kotlu ili peći da rade što učinkovitije. Da bi se odabralo dobro gorivo, mora se uzeti u obzir nekoliko čimbenika, uključujući temperaturu na kojoj ugljen gori.

Pri odabiru materijala moramo uzeti u obzir nekoliko čimbenika

Značajke različitih vrsta goriva

Razmotrite dvije glavne, najčešće vrste sirovina na kruto gorivo - ogrjev i ugljen.
Ogrjevno drvo sadrži značajnu količinu vlage, pa vlaga prvo ispari, što zahtijeva određenu količinu energije. Nakon što vlaga ispari, drvo počinje intenzivno gorjeti, ali, nažalost, postupak ne traje dugo.

Stoga je za njegovo održavanje potrebno redovito dodavati drva za ogrjev u kamin. Temperatura paljenja drva je oko 300 ° C.

Ugljen premašuje drvo po količini proizvedene topline i trajanju izgaranja.... Ovisno o starosti fosilnog materijala, mineral se dijeli na vrste:

• smeđa;
• kamen;
• antracit.

Pomoću tehničke analize određuje se sadržaj pepela, vlage, sumpora i fosfora, ispuštanje hlapivih tvari na zapaljivoj masi, toplina izgaranja i karakteristike nehlapljivog krutog ostatka u ugljenima i uljnim škriljevcima. Sve analize provode se na temelju analitičkih uzoraka ugljena i škriljevca, a sadržaj vlage u radnom gorivu - na temelju laboratorijskih uzoraka.

Preračun elementarnog sastava, prinos hlapljivih tvari i toplina izgaranja ugljena (osim škriljevca) tijekom prijelaza u drugu masu provodi se prema omjerima, prema formulama. Prilikom preračunavanja elementarnog sastava i toplinske vrijednosti škriljevca, sadržaj pepela A mora se zamijeniti s A + CO2 za odgovarajuću masu škriljevca.

VLAGA

Pri analizi ugljena razlikuju se sljedeće vrste vlage:

• laboratorij - Wl, određen laboratorijskim uzorcima za tehničke analize;
• analitički - Wa, određen analitičkim uzorcima za elementarnu analizu;
• suh na zraku - valovi, određeni iz analitičkih uzoraka u zračno suhom stanju uzorka u uvjetima stvarnog stanja zraka u laboratoriju relativnom vlagom i temperaturom;
• higroskopni (unutarnji) - Wgi, blizu Wa, ali određen analitičkim uzorcima dovedenim u zračno suho stanje ravnoteže pri * konstantnoj relativnoj vlažnosti (60 ± 2%) i temperaturi zraka (20 ± 5 ° C);
• radna vlaga - Wp određuje se iz laboratorijskog uzorka, uzimajući u obzir gubitak vlage prilikom slanja uzorka u laboratorij.

Vlaga radnog goriva dijeli se na unutarnju vlagu, jednaku higroskopnoj (Wdi) i vanjsku vlagu (Wout), definiranu kao razlika Wout = Wp-Wg,%. Unutarnja higroskopna vlaga (Wdi) ovisi o relativnoj vlažnosti i temperaturi okolišnog zraka i adsorpcijskoj sposobnosti ugljena. Sadržaj vlage i pepela koji čine balast Br = Wp + Ap goriva, posebno vanjske vlage, pogoršava kvalitetu ugljena, smanjuje protočnost, otežava klasifikaciju i transport i uzrokuje smrzavanje ugljena zimi.

Ugljen s visokim udjelom vlage neprikladan je za dugotrajno skladištenje, jer vlaga potiče samozagrijavanje i spontano izgaranje. U vezi s ovim tehničkim uvjetima i standardima za ugljen prema vrsti potrošnje utvrđeni su granični (odbijeni) standardi za sadržaj vlage za određene vrste i vrste ugljena.

Mršavi ugljen, polu-antracit i antracit su manje vlažni, smeđi ugljen je više vlažan. Sadržaj vlage u ugljenu i uljnom škriljevcu određuje se u skladu s GOST 11014-2001. Bit metode određivanja sadržaja vlage sastoji se u sušenju uzorka goriva u pećnici na temperaturi od 105-110 ° C do konstantne težine i u izračunavanju gubitka težine uzorka uzetog kao postotak. Određivanje sadržaja vlage ubrzanom metodom provodi se u skladu s GOST 11014-2001. Suština ubrzane metode određivanja sadržaja vlage sastoji se u sušenju uzorka goriva u peći za sušenje na temperaturi koja u roku od 5 minuta poraste od 130 do 150 ° C za analitički uzorak i unutar 20 minuta za laboratorijski uzorak, i u izračunavanju gubitka mase uzorka goriva uzetog kao postotak ... Odstupanja između rezultata dvaju paralelnih određivanja sadržaja vlage prema navedenom GOST-u ne bi smjela premašiti dopuštene vrijednosti.

PEPEO

Ugljen uvijek sadrži nezapaljive mineralne nečistoće, koje uključuju kalcijeve karbonate CaCO3, magnezij MgCO3, gips CaS04-2H20, pirit FeS2 i rijetke elemente. Kada se ugljen sagorijeva, neizgoreni dio mineralnih nečistoća stvara pepeo, koji, ovisno o svom sastavu, može biti vatrostalni ili slabo topljiv, slobodno tekući ili stopljen. Mineralne nečistoće pogoršavaju kvalitetu ugljena, smanjuju toplinu izgaranja, prevoze teret suvišnim balastom, povećavaju potrošnju ugljena po jedinici proizvodnje, kompliciraju uvjete uporabe i pogoršavaju kvalitetu koksa.

Mineralne nečistoće nisu uvijek balast, ponekad sadrže rijetke elemente u količinama koje omogućuju njihovu industrijsku upotrebu. Osim toga, troska se može koristiti za izradu cementa i drugih građevinskih materijala.

Sadržaj pepela u ugljenu određuje se prema GOST 11022-95. Suština metode sastoji se u pepeljarenju uzorka goriva u prigušivaču i kalciniranju ostataka pepela na konstantnu težinu pri temperaturi od 800-825 ° C za ugljen i 850-875 ° C za uljni škriljevac i određivanju mase ostataka pepela kao postotak mase uzorka goriva. Sadržaj pepela dobiven kao rezultat analize analitičkog uzorka preračunat je za sadržaj pepela u apsolutno suhom gorivu Ac.

Sadržaj pepela u radnom gorivu Ap u postocima izračunava se po formuli:

Ap = Ac (100 Wp) / 100

Određivanje sadržaja pepela ubrzanom metodom provodi se u skladu s GOST 11022-95. Njegova se suština sastoji u pepeljenju uzorka ugljena u prigušivanju zagrijanom na temperaturu od 850-875 ± 25 ° C i određivanju mase ostatka pepela kao postotka mase uzorka.

Odstupanja između rezultata utvrđivanja sadržaja pepela Ls na osnovu duplikata jednog laboratorijskog uzorka u različitim laboratorijima prema navedenim GOST-ima ne bi smjela prelaziti:

za goriva sa sadržajem pepela:

• do 12% ... 0,3%
• od 12 do 25% ... 0,5%
• preko 25% ... 0,7%
• preko 40% ... 1,0%

Tehnički uvjeti i GOST-ovi utvrđuju prosječne i maksimalne (odbijene) norme sadržaja pepela za različite vrste i klase ugljena za pojedinačne rudnike, površinske kopove i prerađivačka postrojenja.

SUMPOR

Ukupni sumpor sadržan u ugljenu sastoji se od pirita Sc, sulfata Sc i organskog SO sumpora. Piritni sumpor javlja se u ugljenu u obliku pojedinačnih zrna i velikih dijelova minerala pirita i markazita. Kada se ugljen vremenski uvjetuje u rudnicima, otvorenim jamama i na površini, pirit oksidira i stvara sulfate. Sumpor sulfat sadrži ugljen, uglavnom u obliku željeznih sulfata FeSO4 i kalcija CaSO4. Sadržaj sumpornog sumpora u ugljenu obično ne prelazi 0,1-0,2%. Izgarajući, sulfatni sumpor pretvara se u pepeo, a kad se ugljen koksira, pretvara se u koks. Organski sumpor dio je organske tvari ugljena. Sadržaj ukupnog sumpora i njegova raznolikost u gorivu određuje se u skladu s GOST 8606-93.

Sumpor se nalazi u svim vrstama krutih goriva, a ukupni sadržaj sumpora u ugljenu uglavnom se kreće od 0,2 do 10%.

Sumpor je neželjeni, pa čak i štetni dio goriva. Kada se ugljen sagorije, oslobađa se u obliku SO2, zagađujući i trujući okoliš i nagrizajući metalne površine, smanjuje toplinu izgaranja goriva, a tijekom koksa prelazi, pogoršavajući njegova svojstva i kvalitetu metala. Izbor načina korištenja ugljena često ovisi o njihovom ukupnom sadržaju sumpora. Zbog toga je ukupni sumpor najvažniji pokazatelj kvalitete ugljena.

Ukupni sadržaj sumpora određuje se sagorijevanjem uzorka goriva sa smjesom magnezijevog oksida i natrijevog karbonata (Eshchova smjesa), otapanjem nastalih sulfata, taloženjem sulfatnog iona u obliku barijevog sulfata, određivanjem mase potonjeg i ponovnim izračunavanjem to na masu sumpora. Sadržaj sumpornog sumpora određuje se otapanjem sulfata sadržanih u gorivu u destiliranoj vodi, taloženjem sulfatnog iona u obliku barijevog sulfata, određivanjem mase potonjeg i ponovnim izračunavanjem u masu sumpora. Sadržaj piritnog sumpora određuje se obradom uzorka goriva razrijeđenom dušičnom kiselinom i otapanjem sulfata u njemu, nastalog tijekom oksidacije pirita dušičnom kiselinom, nakon čega slijedi taloženje sulfatnog iona u obliku barijevog sulfata, određivanje mase potonji i preračunavajući ga na masu sumpora. Sadržaj piritnog sumpora određuje se razlikom između sadržaja sumpora koji se iz goriva dobiva dušičnom kiselinom i vodom.

Nesklad između rezultata dvaju paralelnih određivanja sadržaja sumpora u jednom laboratoriju ne bi smio prelaziti: za ugljen sa sadržajem sumpora do 2% - 0,05%, preko 2% - 0,1%. Odstupanja između rezultata određivanja sadržaja sumpora iz duplikata jednog laboratorijskog uzorka u različitim laboratorijima ne bi trebala prelaziti: za ugljen sa sadržajem sumpora do 2% - 0,1%, preko 2% - 0,2%. Sadržaj sumpora određuje se ubrzanom metodom prema GOST 2059-54.

Bit ove metode sastoji se u sagorijevanju glavnine ugljena u struji kisika ili zraka na temperaturi od 1150 ± 50 ° C, zadržavanju nastalih sumpornih spojeva otopinom vodikovog peroksida i određivanju volumena sumporne kiseline dobivene u otopina titriranjem otopinom kaustičnog kalija. Nesklad između rezultata dvaju paralelnih određivanja sadržaja sumpora u jednom uzorku za jedan laboratorij ne smije prelaziti 0,1%, a za različite laboratorije - 0,2%.

FOSFOR

Sadržan je u ugljevu u neznatnim količinama - 0,003-0,05% i štetna je nečistoća, jer se tijekom koksa pretvara u koks, a iz koksa - u metal, dajući mu krhkost. U ugljenu Donjeck sadržaj fosfora kreće se od 0,003-0,04%, u Kuznetsku i Karagandi - 0,01-0,05%. Fosfor se određuje volumetrijskom ili fotokolorimetrijskom metodom prema GOST 1932-93.

Volumetrijska metoda sastoji se u oksidaciji fosfora sadržanom u uzorku ugljena u ortofosfornu kiselinu, nakon čega slijedi taloženje fosfora u obliku fosforno-libdikatnog amonijaka, otapanje potonjeg u suvišku titrirane otopine kaustične lužine, povratno titriranje rezultirajuća otopina sa sumpornom kiselinom i izračunavanje postotka fosfora prema količini lužne otopine potrošene za otapanje taloga. Fotokolorimetrijska metoda sastoji se u sagorijevanju uzorka ugljena smjesom magnezijevog oksida i natrijevog karbonata (Eshchova smjesa), otapanju zapečene mase u kiselini, uklanjanju silicijeve kiseline iz otopine i fotokolorimetrijskom određivanju fosfora u filtratu.

Neusklađenost rezultata dvaju paralelnih određivanja sadržaja fosfora ne smije prelaziti:

Sa sadržajem fosfora:

• do 0,01% ... 0,001%
• do 0,05% ... 0,003%
• do 0,1% ... 0,005%
• više od 0,1% ... 0,01%

Izračun sadržaja fosfora provodi se na apsolutno suhoj masi ugljena.

HIPOTVARNICE

Kada se ugljen zagrije bez pristupa zraku, stvaraju se kruti i plinoviti proizvodi. Otpuštanje hlapivih tvari jedan je od glavnih pokazatelja za klasifikaciju ugljena prema razredima i ovisi o stupnju metamorfizma ugljena.Prijelazom na metamorfoziraniji ugljen, prinos hlapljivih tvari se smanjuje. Tako se prinos hlapivih tvari po zapaljivoj masi Vg za smeđi ugljen kreće od 28 do 67%, za bitumenski ugljen - od 8 do 55%, a za antracit - od 2 do 9%. Prinos hlapljivih tvari za bitumenski i smeđi ugljen određuje se prema GOST 6382-65 težinskom metodom, a za antracit i poluantracit Donjeckog bazena - prema GOST 7303-2001 prema težinskoj metodi, a za antracit i polu-antracit sliva Donjecka - prema GOST 7303-90 volumetrijskom metodom.

Bit gravimetrijske metode sastoji se u zagrijavanju uzorka ugljena u porculanskom loncu s poklopcem na temperaturi od 850 ± 25 ° C tijekom 7 minuta i određivanju gubitka težine uzetog uzorka. Prinos hlapljivih sastojaka izračunava se iz razlike između ukupnog gubitka težine i gubitka uslijed isparavanja vlage i uklanjanja ugljičnog dioksida iz karbonata kada je sadržaj potonjeg u uzorku veći od 2%. Odstupanja između rezultata utvrđivanja prinosa hlapivih tvari Vg ne bi smjela prelaziti 0,5% za ugljen s Vg manjim od 45% i 1,0% za ugljen s Vg> 45%.

Suština volumetrijske metode sastoji se u zagrijavanju uzorka antracita i polumantracita na temperaturi od 900 ± 10 ° C tijekom 15 minuta i određivanju volumena izdvojenog plina u cm3 / g. Nesklad između rezultata dvaju paralelnih određivanja volumetrijskog prinosa hlapivih tvari u cm3 / g za jedan uzorak ne bi smio prelaziti 7% prema manjem od njih.

Na temelju vrijednosti iskorištenja hlapljivih tvari i karakteristika nehlapljivog ostatka moguće je okvirno procijeniti sposobnost slijepljenja ugljena, kao i predvidjeti ponašanje goriva u tehnološkim procesima prerade te predložiti racionalne metode izgaranja.

TOPLINA IZGARANJA

Toplina izgaranja (Q, kcal / kg) jedan je od glavnih pokazatelja kakvoće ugljena. Standardi i specifikacije predviđaju prosječnu vrijednost topline izgaranja goriva po zapaljivoj masi za bombu Qgb za ugljen, a za škriljevac za apsolutno suho gorivo - Qsb. Toplina izgaranja određuje se prema GOST 147-95.

Bit metode sastoji se u sagorijevanju uzorka goriva u kalorimetrijskoj bombi u komprimiranom kisiku i određivanju količine topline koja se oslobađa tijekom njegovog izgaranja. Toplina izgaranja po zapaljivoj masi Qgb, određena iz bombe, sadrži, osim topline dobivene izgaranjem zapaljivog dijela ugljena, toplinu koja se oslobađa tijekom stvaranja i otapanja dušične kiseline u vodi i latentnu toplinu isparavanja tijekom izgaranja vodika, koji se prenosi u kalorimetrsku vodu. Najniža toplinska vrijednost Qgn dobiva se kao razlika između Qgb i topline dobivene u bombi zbog stvaranja kiseline i kondenzacije vodene pare, što se u praktičnim uvjetima izgaranja ugljena ne može koristiti.

Najniža toplinska vrijednost Qgn dobiva se kao razlika između Qgb i topline dobivene u bombi zbog stvaranja kiseline i kondenzacije vodene pare, koja se u praktičnim uvjetima izgaranja ugljena ne može koristiti:

Qgn = Qgb - 22,5 (Sro + Srk) - aQgb - 54Ng, gdje je 22,5 toplina koja se oslobađa tijekom stvaranja sumporne kiseline u vodi za 1% sumpora, koji se pretvara u sumpornu kiselinu pri sagorijevanju ugljena u bombi, kcal; Sro + Srk je količina zapaljivog sumpora koja se tijekom sagorijevanja ugljena u bombi pretvorila u sumpornu kiselinu (u postocima), a odnosi se na zapaljivu masu uzorka ugljena.

Najniža toplina izgaranja ugljena po radnoj masi Qrn, koja se oslobađa tijekom izgaranja goriva u industrijskim pećima, niža je od Qgn, jer radno gorivo sadrži balast Br = Wr + Ar, a osim toga, za isparavanje vlage potrebno je potrošiti 6Wr topline;

Qrn za ugljen može se izračunati po formuli:

Qrn = Qgn100 - Wp - Ap100 - 6Wp, kcal / kg,

gdje je Qrn najniža toplina izgaranja po radnoj masi, kcal / kg; Qgn je najniža toplina izgaranja po zapaljivoj masi, kcal / kg.

Za uljni škriljevac Qrn - izračunava se po formuli

Qrn = Qgn100 - Wp - Wpcap - COp2K100 - 6Wp - 9,7COp2K,

gdje je 9,7COp2K - apsorpcija topline tijekom razgradnje karbonata sadržanih u škriljevcu, kcal / kg.

UVJETNO GORIVO

S obzirom na to da je toplina izgaranja ugljena pojedinih naslaga, razreda i razreda i drugih vrsta goriva različita, radi praktičnosti planiranja potreba za gorivom, određivanja specifičnih stopa i stvarne potrošnje goriva, kao i zbog mogućnosti njihove za usporedbu, uveden je koncept "konvencionalnog goriva". Takvo se gorivo uzima kao uvjetno, čija je niža toplina izgaranja za radnu masu Qrn 7000 kcal / kg. Za pretvaranje prirodnog goriva u uvjetno i uvjetno u prirodno gorivo koristi se ekvivalent kalorija čija vrijednost ovisi o Qrn.

KALORIJSKI EKVIVALENT

Kalorijski ekvivalent EK je omjer najniže toplinske vrijednosti radnog goriva prema toplinskoj vrijednosti standardnog goriva, tj.

Ec = Qrn7000.

Pretvorba prirodnog goriva Vn u uvjetni Vu vrši se množenjem količine prirodnog goriva s ekvivalentom kalorija: Vu = Vn * Eq.

Pretvorba ekvivalentnog goriva u prirodno gorivo vrši se dijeljenjem količine ekvivalentnog goriva s ekvivalentom kalorija: Vy = Vn / Eq.

TEHNIČKI EKVIVALENT

Tehnički ekvivalent koristi se za usporedbu različitih ugljena i drugih vrsta goriva u smislu njihove toplinske vrijednosti i za određivanje ekvivalentnih količina prilikom zamjene jedne vrste goriva drugom. Tehnički ekvivalent Et - odnos korisne količine topline datog goriva prema toplini izgaranja standardnog goriva. Korisno korištena toplina po jedinici mase goriva izražava se umnoškom najniže topline izgaranja radnog goriva Qrn učinkovitosti instalacije. Dakle, tehnički ekvivalent, za razliku od visokokaloričnog, uzima u obzir ne samo vrijednost topline izgaranja određenog goriva, već i stupanj moguće uporabe toplinske tehnike, određen formulom:

Et = QrnYk7000,

gdje je Yk učinkovitost ovog kotlovskog postrojenja u jediničnim frakcijama; 7000 je toplina izgaranja ekvivalentnog goriva, kcal / kg.

Tehnički ekvivalent za isto gorivo uvijek je manji od ekvivalenta kalorija. Tehnički ekvivalent praktično se koristi za određivanje specifičnih stopa i stvarne potrošnje goriva.

Sastav goriva različitih vrsta

Smeđi ugljen pripada mladim naslagama, stoga sadrži najveću količinu vlage (od 20% do 40%), hlapivih tvari (do 50%) i malu količinu ugljika (od 50% do 70%). Njegova temperatura izgaranja viša je od temperature drva i iznosi 350 ° C. Kalorična vrijednost - 3500 kcal / kg.
Najčešća vrsta goriva je bitumenski ugljen. Sadrži malu količinu vlage (13-15%), a sadržaj gorivog elementa ugljika prelazi 75%, ovisno o kvaliteti.

Prosječna temperatura paljenja je 470 ° C. Fugitivni plinovi u ugljenu 40%. Tijekom izgaranja oslobađa se 7000 kcal / kg.

Antracit, koji se javlja na znatnoj dubini, jedno je od najstarijih ležišta fosila krutog goriva. Praktički ne sadrži hlapive plinove (5-10%), a količina ugljika varira između 93-97%. Toplina izgaranja je u rasponu od 8100 do 8350 kcal / kg.

Ugljen treba posebno zabilježiti. Dobiva se iz drveta pirolizom - izgaranjem na visokim temperaturama bez kisika. Gotov proizvod ima visok udio ugljika (70% do 90%). Izgaranje drvnog goriva emitira oko 7000 kcal / kg.

O značajkama upotrebe tresetnih briketa možete pročitati u ovom članku:

Toplinske karakteristike drva

Ugljen je razvrstan u zasebnu kategoriju jer nije fosilno gorivo, već proizvod proizvodnje. Da bi se dobilo, drvo se obrađuje na poseban način kako bi se promijenila njegova struktura i uklonila suvišna vlaga.Tehnologija dobivanja efikasnog i lakog za upotrebu energetskog nosača poznata je već dugo - prije je drvo izgarano u dubokim jamama, blokirajući pristup kisiku, ali danas se koriste posebne peći na drveni ugljen.

Izgaranje drva u peći na drveni ugljen
U normalnim uvjetima skladištenja, sadržaj vlage u ugljenu iznosi oko 15%. Gorivo se pali već zagrijavanjem na 200 ° C. Specifična kalorijska vrijednost nosača energije je velika - ona doseže 7400 kcal / kg.

Temperatura izgaranja drvenog ugljena varira ovisno o vrsti drva i uvjetima izgaranja. Na primjer, brezini ugljen može se koristiti za zagrijavanje kovačnice i kovanja metala - s intenzivnim dovodom zraka izgarat će na 1200-1300 ° C. U peći ili kotlu za grijanje temperatura tijekom izgaranja doseći će 800-900 ° S, a kada se koristi ugljen u roštilju na ulici - 700 ° S.

Izgarano drvno gorivo je ekonomično - njegova je potrošnja puno manja u usporedbi s korištenjem drva za ogrjev. Uz visoki prijenos topline, karakterizira ga i mali udio pepela.

Zbog činjenice da ugljen gori s malom količinom pepela i daje ravnomjernu toplinu bez otvorenog plamena, idealan je za kuhanje mesa i druge hrane na otvorenoj vatri. Može se koristiti i za grijanje kamina ili kuhanje na štednjaku.

Vrste drveta razlikuju se po gustoći, strukturi, količini i sastavu smola. Svi ovi čimbenici utječu na toplinsku vrijednost drva, temperaturu na kojoj gori i karakteristike plamena.

Drvo topole je porozno, takvo drvo za ogrjev svijetlo gori, ali pokazatelj maksimalne temperature doseže samo 500 stupnjeva. Guste vrste drva (bukva, jasen, grab), kad izgore, emitiraju preko 1000 stupnjeva topline. Pokazatelji breze nešto su niži - oko 800 stupnjeva. Ariš i hrast se sve jače rasplamsavaju, odajući do 900 Celzijevih stupnjeva. Ogrjev za bor i smreku gori na 620-630 stupnjeva.

Breza za ogrjev ima bolji omjer toplinske učinkovitosti i cijene - ekonomski je neisplativo grijati se sa skupljim drvima s visokim temperaturama izgaranja.

Smreka, jela i bor prikladni su za loženje vatre - ove četinjače pružaju relativno umjerenu toplinu. Ali nije preporučljivo koristiti takvo ogrjevno drvo u kotlu na kruta goriva, u peći ili kaminu - oni ne emitiraju dovoljno topline za učinkovito zagrijavanje doma i kuhanje hrane, izgaraju stvaranjem velike količine čađe.

Niskokvalitetno ogrjevno drvo smatra se gorivom od jasike, lipe, topole, vrbe i johe - porozno drvo zrači malo topline prilikom gorenja. Joha i neke druge vrste drva tijekom izgaranja "pucaju" ugljenom, što može dovesti do požara ako se drvo koristi za loženje otvorenog kamina.

Pri odabiru također trebate obratiti pažnju na stupanj vlage u drvu - sirovo ogrjevno gorivo gori i ostavlja više pepela.

Trenutno postoji tendencija prelaska s instalacija koje su se temeljile na procesu izgaranja plina na sustave za grijanje na kruto gorivo.

Ne znaju svi da stvaranje ugodne mikroklime u kući izravno ovisi o kvaliteti odabranog goriva. Izdvojit ćemo drvo kao tradicionalni materijal koji se koristi u takvim kotlovima za grijanje.

U surovim klimatskim uvjetima koje karakteriziraju duge i hladne zime, prilično je teško zagrijati stan drvom tijekom cijele sezone grijanja. S naglim padom temperature zraka, vlasnik kotla prisiljen je koristiti ga na rubu maksimalnih mogućnosti.

Pri odabiru drva kao krutog goriva pojavljuju se ozbiljni problemi i neugodnosti. Prije svega, napominjemo da je temperatura izgaranja ugljena puno viša od temperature drva.Među nedostacima je velika brzina izgaranja drva za ogrjev, što stvara ozbiljne poteškoće u radu kotla za grijanje. Njegov je vlasnik prisiljen neprestano nadzirati dostupnost drva za ogrjev u kaminu; dovoljno će ih biti potrebno za sezonu grijanja.

Proces izgaranja

Ovisno o vrsti i kvaliteti, gorivo se dijeli na kratko plameno i dugo plamen. Kratkoplameni uključuju antracit i koks, ugljen.
Kada sagorijeva, antracit stvara puno topline, ali da biste ga zapalili, morate osigurati visoku temperaturu s više zapaljivog goriva, na primjer, drva. Antracit ne ispušta dim, gori bez mirisa, plamen mu je slab.

Goriva s dugim plamenom sagorijevaju se u dvije faze. Prvo se oslobađaju hlapljivi plinovi koji se izgaraju iznad sloja ugljena u prostoru peći.

Nakon izgaranja plinova, preostalo gorivo počinje izgarati, a koje se u međuvremenu pretvorilo u koks. Koksa gori kratkim plamenom na rešetkama. Nakon izgaranja ugljikom ostaju pepeo i troska.

Svojstva peći na prirodno gorivo

To je najjeftiniji način izrade peći za grijanje od opeke na ugljen vlastitim rukama.

Materijali (uredi)

Trebamo:

• cigla;
• gotova žbuka za polaganje peći;
• rešetka od lijevanog željeza;
• štednjak za kuhanje od lijevanog željeza;
• lim b = 4mm - 600x1200 mm - 0,72 m2;
• elektrode za zavarivanje - 1 pak.

Instrumenti

• gleterica;
• lopatice;
• čekići;
• bušilica;
• drugo.

Shema i poredak

Fotografija №1 Opći pogled

Fotografija # 2 Poryadovka

Opis zidanja

• Na vrh, bez žbuke, stavite ciglu (pogledajte fotografiju # 2, prvi red). Strogo kontroliramo vodoravnost pomoću razine.
• Ugradite vrata puhala. Popravljamo ga žicom i omotavamo azbestnom vrpcom.
• Rešetke stavljamo izravno iznad puhala.
• Nastavljamo polaganje u skladu s redoslijedom (vidi fotografiju br. 2)
• Ugradite vrata kamina. Popravljamo ga žicom i ciglama.
• Odozgo, red bi trebao prekrivati ​​protupožarna vrata i završiti 130 mm iznad njih.
• Nastavljamo s polaganjem, lagano pomičući cigle natrag. Prije toga položimo azbestnu vrpcu na koju ćemo postaviti ploču za kuhanje.
• Krenimo s formiranjem dimnjaka od sljedećeg reda. Dizajn predviđa ugradnju ljuske cijevi izrađene od lima ili valovitog aluminija. Cijev ne smije biti teška. Inače, težište se može pomaknuti.
• U jedanaesti red stavili smo ventil za regulaciju protoka zraka. Ne zaboravite ga zabrtviti azbestnom vrpcom i prekriti glinom.
• Dalje, dimnjak stavljamo u četverostruko, koji spajamo s metalnim. Cijev treba biti strogo okomita i ne savijati se u stranu. Za veću stabilnost treba ga prekriti s tri reda opeke.
• Uklanjamo nokaut cigle koje smo stavili na 4. red, čistimo dimnjak od otpadaka.
• Sada treba ugrijati štednjak na ugljen. Otići će bilo koje vapno. Stručnjaci preporučuju dodavanje plavog i malo mlijeka. Tako kreča neće potamniti i odletjeti.
• Ugradimo lim pred kamin.
• Ugradite lajsnu

Uradi sam peć na ugljen nije lako. Bolje je potražiti pomoć kod iskusnog proizvođača peći ili biti strpljiv.

Dizajn peći na ugljen ne razlikuje se puno od uređaja za sagorijevanje drva, ali postoje neke značajke. Načelo dovoda zraka potrebno za izgaranje bitno se razlikuje. U pećima na ugljen mora dolaziti s dna kako bi osigurao protok zraka gorivu, a u sustavima za usisavanje zraka na drva nalaze se iznad

Uređaji na ugljen manje su zahtjevni za gorivo: važno je da se primarno paljenje provodi suhim materijalom; tijekom postupka zagrijavanja suhoća goriva je poželjna, ali ne i bitna. Prije upotrebe, ugljen se preporučuje zagrijavati u posebno dizajniranom odjeljku peći.

Dimovodni sustav peći na ugljen opremljen je tako da se protok zraka s produktima izgaranja intenzivno kreće kroz cijev.Brzina protoka ne regulira se pomoću prigušivača (možda uopće ne postoji), već puhalom. Sve ove značajke dizajna posljedica su trajanja izgaranja goriva.

Dizajn dimnjaka za peć na ugljen

Visoke performanse. Ako je sustav dimnjaka pravilno izgrađen, štednjak na ugljen postat će učinkovit i pouzdan sustav grijanja za vaš dom. To također može biti dobra sigurnosna kopija ili dodatak.

Multifunkcionalnost. Postoje industrijski modeli dizajnirani ne samo za grijanje, već i za kuhanje, grijanje vode. Domaće peći od opeke i metala također se često izrađuju s pločom za kuhanje i / ili ugrađenim kantama.

Dostupnost goriva. Postoje područja u kojima je ugljen lako dostupan i relativno jeftin. Za takva naselja grijanje ugljena je ekonomski isplativo.

Jednostavna konstrukcija. Konvencionalni štednjak na kruto gorivo ne zahtijeva mehaničke dodatke. U njemu nema elektromehaničkih strukturnih elemenata koji se mogu slomiti u najnepovoljnijem trenutku. Istina, to se ne odnosi na složene suvremene modele s automatskom opskrbom gorivom.

Mogućnost grijanja na drva. U praksi se uređaji koji rade isključivo na ugljen gotovo nikad ne mogu naći na tržištu. Peći se mogu peći i na ugljen i na drva. Također, proizvođači opreme za grijanje proizvode kombinirane generatore topline koji mogu raditi na plin i kruta goriva.

Nudimo vam da se upoznate s dizajnom interijera u sobi za opuštanje u kadi

Industrijska peć na ugljen

Požar. Bilo koja oprema za grijanje koja koristi drvo ili ugljen potencijalno je opasna. Tijekom instalacije trebali biste se strogo pridržavati pravila i propisa propisanih SNiP 2.04.05-91.

Potrebno skladištenje goriva. Ugljen se obično kupuje prije početka sezone grijanja; za njegovo skladištenje treba izdvojiti zasebnu sobu.

Morate neprestano nadzirati rad pećnice. Ako vlasnik kuće instalira uobičajeni štednjak, a ne model s automatskom opskrbom gorivom, tada mora stalno dodavati ugljen u kamin i nadzirati njegov rad.

Neravnomjerno grijanje kuće. Da bi se osiguralo dobro zagrijavanje svih prostorija, potrebno je osigurati sustav za raspodjelu toplinskog zraka. Inače, prostorija u kojoj je ugrađena peć zagrijavat će se prevruće, a ostatak će biti osjetno hladniji.

Čišćenje dimnjaka. Peći na kruta goriva zahtijevaju stalnu njegu, redoviti pregled i održavanje.

Zagađenje okoliša. Izgaranje čvrstih goriva štetnije je za okoliš od zagrijavanja tekućim ili plinovitim gorivima. To je dovelo do određenih ograničenja u korištenju peći na ugljen koja bi lokalne vlasti mogle nametnuti u nekim regijama.

Uređaj kotla na ugljen za grijanje kuće

Temelj za pećnicu od opeke.

Kao što je već spomenuto, temperatura izgaranja ugljena prilično je visoka. Uz dovoljan protok zraka u kaminu, on doseže 1000-1100 ° C, tako da svaki materijal nije u stanju dugo podnijeti takve uvjete.

Za usporedbu: suho drvo pod identičnim okolnostima može dati ne više od 700 ° C u kaminu, a čak i tada vrlo rijetko. Osim toga, gorivo od ugljena puno je hranjivije od drva za ogrjev.

Vrsta goriva	Kalorijska vrijednost
MJ / kg	kW / kg
Vlaga drva 25%	10,1	2,8
Tvrdi ugljen	21,5	5,9
Smeđi ugljen	15,5	4,3

Prije su se u starim kućama peći za grijanje ili peći postavljale samo od pune crvene opeke. Stalnim sagorijevanjem visokokaloričnog ugljena od visoke temperature zidanje se počelo rušiti, pa su vlasnici kamin obložili debelim čeličnim potplatima sa željezničkih pruga kako bi zaštitili zidove.

Trenutno se problem izgaranja ugljena rješava puno lakše - uz pomoć šamotne opeke. Dizajn peći predviđa oblaganje komore za gorivo šamotnim kamenom razreda SHA, SHB ili SHV na debljinu od četvrtine ili pola cigle. Ovaj je materijal sposoban održavati temperaturu od 1400 ° C bez problema i kratko vrijeme - do 1650 ° C.

Alati za zidanje peći.

Postoji još jedna točka: zbog veće kalorijske vrijednosti od drva, oslobađa se veća količina topline, čiji dio odlazi s proizvodima izgaranja u dimnjak.

Da bi se to izbjeglo, u peći na ugljen predviđena je razvijenija mreža dimnih krugova, gdje dimni plinovi imaju vremena prenijeti toplinu na zidove od opeke, a ne izlijetati ravno u dimnjak.

Inače, ovo je obična peć od opeke sa svim prednostima i nedostacima.

Najpopularniji i najtraženiji proizvođači peći na ugljen na tržištu su španjolski (Josper S.A.) i Movilfrit. O značajkama i prednostima ovih peći na ugljen govori se u nastavku.

Proizvođač peći na ugljen "Josper" uspio je steći vodeću poziciju u proizvodnji peći na drva. Zatvorene peći za roštilj ove tvrtke savršeno se nose s opterećenjem u ugostiteljskom objektu s brojem sjedećih mjesta od 30 do 100. Najviše se traže mobilne peći na ugljen čiji dizajn ima:

• postolje za ugljen ili ogrjev;
• tava za pepeo;
• zatvorena polica za privremeno skladištenje hrane u vrućem stanju;
• ispušni kišobran.

Vlasnika pogona treba privući činjenica da će uporaba peći Josper omogućiti smanjenje potrošnje goriva. U usporedbi s klasičnim sustavima roštilja, ušteda ugljena prelazi 25%, što omogućuje nadoknadu troškova štednjaka na ugljen u kratkom vremenskom razdoblju. Praksa potvrđuje da je cijena peći na ugljen u potpunosti opravdana.

Proizvođač smije za kuhanje koristiti drveni ugljen ili biljni ugljen. Hrana se kuha izravno na rešetkama, dok je dozvoljeno kuhati na dvije rešetke. Peći na ugljen Josper praktički su jedine u kojima se kombiniraju peć na drveni ugljen i roštilj na drveni ugljen. Jela pripremljena s ovom opremom vrlo su ukusna i aromatična.

mast ne dolazi na ugljen, ali kad se rešetka nagne, ona teče u posebnu ćeliju, koja se čisti dok se puni. Također, sve rešetke imaju posebne kuke, što omogućuje promjenu rešetki dok su vruće. Pepeo se automatski ubacuje u poseban lijevak koji se izvlači za čišćenje.

• pileća butina kuhati će se za 3 minute;
• goveđi odresci za 6 minuta,
• a krumpir će se peći 10 minuta.

Ovo brzo vrijeme kuhanja osiguravaju visoke radne temperature.

Gori

Razmotrite postupak sagorijevanja goriva u konvencionalnoj peći, koja se koristi za grijanje privatnih kuća. Sastoji se od glavnih dijelova:

• ložište;
• puhalo;
• dimnjak s cijevi.

Ognjište je s puhalom povezano preko posebne rešetke (rešetke) koja se nalazi na dnu kurišta... Na rešetku se stavlja gorivo, a iz puhala kroz rešetku zrak ulazi u kamin.

Na izgaranju ugljena u pećima

Gore navedene temperature u stupnjevima za svaku vrstu goriva su teoretske. Odnosno, oni su dostižni pod idealnim uvjetima za izgaranje nosača energije, što se ne događa u stvarnom životu, pa čak ni kod kuće. Štoviše, nema smisla pregrijavati peć od opeke ili metalni kotao. Oni nisu predviđeni za takve režime.

Općenito, intenzitet izgaranja ugljena u peći ovisi o količini dovedenog zraka. Ugljen najbolje daje toplinu sa 100% dovoda zraka, ali u praksi se to ne događa, jer ga količinom ograničavamo prigušivačem ili zaklopkom. Inače, temperatura u komori za izgaranje previše će porasti, pa je tako u rasponu od 800-900 ºS.

Što se tiče kotla na kruto gorivo, pretjerano intenzivno izgaranje može uzrokovati brzo vrenje rashladne tekućine i naknadnu eksploziju. Stoga se ova vrsta krutog goriva u kotlovima sagorijeva na dva načina:

• tradicionalna, s punjenjem u peć i ograničavanjem količine zraka.
• uz pomoć doziranog punjenja, implementiranog u automatskim kotlovima.

Formule izgaranja

Temperature paljenja različitih goriva (kliknite za povećanje)
Kad se gorivo (drvo, ugljen) zapali, dolazi do kemijske reakcije s ispuštanjem topline.

Ugljični dioksid reagira s ugljikom u gorivu u gornjim slojevima stvarajući ugljični monoksid.

To nije kraj postupka izgaranja, jer kako se diže u prostoru peći, ugljični monoksid reagira s kisikom iz zraka, čiji se dotok događa kroz puhalicu ili otvorena vrata peći.

Njegovo izgaranje prati plavi plamen i oslobađanje topline. Rezultirajući ugljični monoksid (ugljični dioksid) ulazi u dimnjak i izlazi kroz dimnjak.

Tinjanje uz minimalnu opskrbu kisikom rezultirat će stvaranjem netoksičnog ugljičnog monoksida, dajući ravnomjernu toplinu.

Primjena

Glavna upotreba goriva je izgaranje za stvaranje topline. Toplina se koristi ne samo za grijanje privatne kuće i kuhanje, već i u industriji kao podrška tehnološkim procesima koji se odvijaju na visokim temperaturama.
Za razliku od uobičajene peći, gdje su postupak opskrbe kisikom i intenzitet izgaranja slabo regulirani, u industrijskim pećima posebna se pažnja posvećuje kontroli opskrbe kisikom i održavanju ujednačene temperature izgaranja.

Razmotrimo osnovnu shemu izgaranja ugljena.

1. Gorivo se zagrijava, a vlaga isparava.
2. Kako temperatura raste, postupak koksa započinje ispuštanjem hlapljivih plinova iz koksarne peći. Izgarajući, daje glavnu toplinu.
3. Ugljen se pretvara u koks.
4. Proces izgaranja koksa popraćen je oslobađanjem topline dovoljne da započne koksiranje sljedećeg dijela goriva.

U industrijskim kotlovima izgaranje koksa odvojeno je u različite komore od izgaranja koksnog plina. To omogućuje dotok kisika za koks i plin različitih intenziteta, postižući potrebnu brzinu izgaranja i održavajući potrebnu temperaturu.

Maksimalna temperatura izgaranja ugljena (video)

Danas je popularna ova vrsta upotrebe krutih goriva, u obliku drva, ugljena ili treseta. Ne koristi se samo u svakodnevnom životu za grijanje ili kuhanje, već u mnogim industrijama.

Za vlasnike domova koji koriste različite vrste krutih goriva za grijanje domova, takav parametar kao temperatura gorenja ugljena od velikog je interesa. Logično gledano, što je ova temperatura viša, to se gorivom može dobiti više topline. Ali ovo je teorija, ali u praksi se sve događa malo drugačije. O stvarnom sagorijevanju ovog vrijednog fosila bit će riječi u ovom materijalu.

Koristeći ugljen

Ugljen se koristi u svakodnevnom životu za kuhanje mesa na roštilju.
Zbog visoke temperature izgaranja (oko 700 ° C) i odsutnosti plamena, osigurava se ravnomjerna toplina, dovoljna za kuhanje mesa bez pougljenja.

Također se koristi kao gorivo za kamine, kuhanje na malim pećima.

U industriji se koristi kao redukcijsko sredstvo u proizvodnji metala. Nezamjenjivi ugljen u proizvodnji stakla, plastike, aluminija.

Ugljen je moguće napraviti sami. Pojedinosti:

Koji je ugljen najbolji za ćevape

Breza

- Bilo je bolje uzeti brezu. Čujete li često takve riječi dok pržite ćevape? Zanimljivo je da autori ovih riječi ne mogu objasniti zašto. Upravo breza, daje najprikladniju temperaturu. Koristi se ne samo za roštilj, već i u pećnicama.

Budi oprezan: ljeti možete kupiti gotovi ugljen u paketima, ali često pod krinkom brezovog ugljena prodaju borovi ugljen.

Kako prepoznati brezov ugljen

- antracitna boja; - sjajni obrat; - površina svjetluca;

Borovi ugljevi nemaju apsolutno nikakav sjaj i obojeni su u jednostavno bogatu, crnu boju.

Briketi

Također ih je preporučljivo koristiti za roštilje. U svojoj srži to je također ugljen, samo čvrsto stisnut. Briket je dvostruko gušći. Od običnog ugljena gori puno dulje, dosežući temperaturu od 700 C. Također, emitiraju manje dima.

hrast

Takav se ugljen rijetko može naći u vrećama, ali ga ima. Dugo zadržava temperaturu, ali prilično je teško podmetnuti je. Stoga se uglavnom koristi u kafićima i restoranima.

Bor

Loša kvaliteta, na što ukazuje niska cijena. Na pakiranjima s takvim ugljenom često pišu jednostavno - "ugljen". Gori brzo i često puši.