Teplota spaľovania uhlia sa považuje za hlavné kritérium, ktoré vám umožňuje vyhnúť sa chybám pri výbere paliva. Výkon kotla a jeho kvalitná práca priamo závisia od tejto hodnoty.

Možnosť detekcie teploty

V zime je obzvlášť dôležitá otázka vykurovania obytných priestorov. Kvôli systematickému zvyšovaniu nákladov na chladiace kvapaliny musia ľudia hľadať alternatívne možnosti výroby tepelnej energie.

Najlepším spôsobom, ako tento problém vyriešiť, je vybrať kotly na tuhé palivá, ktoré majú optimálne výkonové charakteristiky a dobre udržujú teplo.

Merné spalné teplo uhlia je fyzikálna veličina, ktorá ukazuje, koľko tepla sa môže uvoľniť pri úplnom spálení kilogramu paliva. Aby kotol fungoval dlho, je dôležité zvoliť preň správne palivo. Merné spalné teplo uhlia je vysoké (22 MJ/kg), preto sa tento typ paliva považuje za optimálny pre efektívnu prevádzku kotla.

Charakteristika a vlastnosti dreva

V súčasnosti existuje tendencia prejsť od zariadení založených na procese spaľovania plynu na vykurovacie systémy domácností na tuhé palivo.

Nie každý vie, že vytvorenie pohodlnej mikroklímy v dome priamo závisí od kvality zvoleného paliva. Vyzdvihnime drevo ako tradičný materiál používaný v takýchto vykurovacích kotloch.

V drsných klimatických podmienkach, charakterizovaných dlhými a studenými zimami, je pomerne náročné vykurovať dom drevom na celú vykurovaciu sezónu. Pri prudkom poklese teploty vzduchu je majiteľ kotla nútený ho využívať na pokraj svojich maximálnych možností.

Pri výbere dreva ako tuhého paliva vznikajú vážne problémy a nepríjemnosti. V prvom rade si všimneme, že teplota spaľovania uhlia je oveľa vyššia ako teplota dreva. Medzi nevýhody patrí vysoká rýchlosť spaľovania palivového dreva, čo spôsobuje vážne ťažkosti pri prevádzke vykurovacieho kotla. Jeho majiteľ je nútený neustále monitorovať dostupnosť palivového dreva v ohnisku, na vykurovaciu sezónu bude potrebné pomerne veľké množstvo.

Možnosti uhlia

Teplota spaľovania je oveľa vyššia, takže táto možnosť paliva je vynikajúcou alternatívou k bežnému palivovému drevu. Zaznamenávame tiež vynikajúci prenos tepla, trvanie spaľovacieho procesu a nízku spotrebu paliva. Existuje niekoľko druhov uhlia, ktoré súvisia so špecifikami ťažby, ako aj hĺbkou výskytu v útrobách zeme: tvrdé, hnedé, antracitové.

Každá z týchto možností má svoje charakteristické vlastnosti a vlastnosti, ktoré umožňujú jej použitie v kotloch na tuhé palivá. Teplota spaľovania uhlia v peci bude pri použití hnedého uhlia minimálna, pretože obsahuje pomerne veľké množstvo rôznych nečistôt. Pokiaľ ide o ukazovatele prenosu tepla, ich hodnota je podobná drevu. Chemická spaľovacia reakcia je exotermická, výhrevnosť uhlia je vysoká.

Uhlie má zápalnú teplotu 400 stupňov. Okrem toho je výhrevnosť tohto typu uhlia pomerne vysoká, takže tento typ paliva sa široko používa na vykurovanie obytných priestorov.

Antracit má maximálnu účinnosť. Medzi nevýhody takéhoto paliva vyzdvihujeme jeho vysoké náklady. Teplota spaľovania tohto typu uhlia dosahuje 2250 stupňov. Žiadne tuhé palivo extrahované z útrob zeme nemá takýto ukazovateľ.

Vlastnosti pece na uhlie

Takéto zariadenie má konštrukčné prvky, ktoré zahŕňajú pyrolýzu uhlia. nepatrí medzi minerály, stal sa produktom ľudskej činnosti.

Teplota spaľovania uhlia je 900 stupňov, čo je sprevádzané uvoľňovaním dostatočného množstva tepelnej energie. Aká je technológia na vytvorenie takého úžasného produktu? Podstata spočíva v určitom spracovaní dreva, vďaka čomu dochádza k výraznej zmene jeho štruktúry a uvoľňuje sa z neho prebytočná vlhkosť. Podobný proces sa vykonáva v špeciálnych peciach. Princíp činnosti takýchto zariadení je založený na procese pyrolýzy. Pec na drevené uhlie pozostáva zo štyroch základných komponentov:

• spaľovacie komory;
• vystužený základ;
• komín;
• recyklačný priestor.

Chemický proces

Po vstupe do komory dochádza k postupnému tleniu palivového dreva. K tomuto procesu dochádza v dôsledku prítomnosti dostatočného množstva kyslíka, ktorý podporuje spaľovanie, v ohnisku. Ako prebieha proces tlenia, uvoľňuje sa dostatočné množstvo tepla a prebytočná kvapalina sa premieňa na paru.

Dym uvoľnený počas reakcie ide do sekundárneho spracovateľského priestoru, kde úplne zhorí a uvoľní sa teplo. vykonáva niekoľko dôležitých funkčných úloh. S jeho pomocou sa vytvára drevené uhlie a v miestnosti sa udržiava príjemná teplota.

Proces získavania takéhoto paliva je však dosť chúlostivý a pri najmenšom oneskorení je možné úplné spálenie dreva. V určitom čase je potrebné z rúry vybrať zuhoľnatené kúsky.

Aplikácia dreveného uhlia

Pri dodržaní technologického reťazca sa získa vynikajúci materiál použiteľný na plnohodnotné vykurovanie obytných priestorov počas zimnej vykurovacej sezóny. Samozrejme, že teplota spaľovania uhlia bude vyššia, ale takéto palivo nie je dostupné vo všetkých regiónoch.

Spaľovanie dreveného uhlia začína pri teplote 1250 stupňov. Napríklad taviaca pec beží na drevenom uhlí. Plameň, ktorý sa vytvára pri privádzaní vzduchu do pece, ľahko roztaví kov.

Vytváranie optimálnych podmienok pre spaľovanie

Kvôli vysokej teplote sú všetky vnútorné prvky pece vyrobené zo špeciálnych žiaruvzdorných tehál. Na ich inštaláciu sa používa ohňovzdorná hlina. Ak sa vytvoria špeciálne podmienky, je celkom možné dosiahnuť teplotu v peci presahujúcu 2000 stupňov. Každý druh uhlia má svoj vlastný bod vzplanutia. Po dosiahnutí tohto indikátora je dôležité udržiavať teplotu vznietenia nepretržitým dodávaním prebytočného kyslíka do ohniska.

Medzi nevýhody tohto procesu vyzdvihujeme tepelné straty, pretože časť uvoľnenej energie unikne potrubím. To vedie k zníženiu teploty ohniska. V priebehu experimentálnych štúdií boli vedci schopní stanoviť optimálne prebytočné množstvo kyslíka pre rôzne druhy paliva. Vďaka voľbe prebytočného vzduchu sa môžete spoľahnúť na úplné spálenie paliva. Vďaka tomu môžete počítať s minimálnymi stratami tepelnej energie.

Záver

Porovnávacia hodnota paliva sa hodnotí podľa jeho výhrevnosti, meranej v kalóriách. Ak vezmeme do úvahy vlastnosti jeho rôznych typov, môžeme dospieť k záveru, že čierne uhlie je optimálnym typom pevné látky.Mnohí majitelia vlastných vykurovacích systémov sa snažia používať kotly, ktoré bežia na zmiešané palivo: tuhé, kvapalné, plynné.

Kvalita uhlia bude určovať množstvo energie, ktorú dokážeme získať, čas na údržbu a celkovo schopnosť s ním horieť... Ktoré uhlie je lepšie na vykurovanie domácnosti? a ako ho správne spaľovať, aby ste dosiahli maximálny energetický výdaj a minimum starostí.

Teplota spaľovania uhlia a ďalšie charakteristiky

Ľudia sa často pýtajú: „Aká je teplota spaľovania uhlia?“, hoci táto hodnota má malý vplyv. Ostatné parametre sú oveľa dôležitejšie.

• výhrevnosť – množstvo tepla vytvoreného na kilogram paliva, kW/kg;
• obsah popola - množstvo popola, ktoré zostane po spálení uhlia, % z celkovej hmotnosti. Zníži celkovú výhrevnosť, budeme ho musieť vyčistiť z kotla a zlikvidovať,

Tiež dôležité:

• Spekanie je schopnosť uhlia vytvárať spekaný popol, ktorý je veľmi škodlivý.
• Vlhkosť, in-situ aj zavedená – nie je to mokré uhlie? Je lepšie najskôr vysušiť mokrú vodu v prirodzených podmienkach, ako ju spaľovať v bojleri so stratou energie, ktorá bude vynaložená na odparenie tejto vody.
• Uvoľňovanie prchavých látok, sklon ku koksovaniu - druhy koksovateľného uhlia nie sú vhodné na vykurovanie.

Viac podrobností o obsahu popola

Obsah popola je nasledovný.

• In-situ - to sú tie minerálne nečistoty, „piesok a kamene“, ktoré sa nachádzajú vo vnútri uhoľnej sloje v každom kuse uhlia a nemožno ich extrahovať počas obohacovania. Dobré uhlie má až 10% popola.
• Technická je hornina, ktorá bola pri ťažbe zmiešaná s uhlím, a to aj z veľkých vrstiev hornín v uhoľnej sloji, a ktorú možno od uhlia oddeliť mechanickými metódami pri jeho obohacovaní. Baníci omylom vyrúbali strechu a zeminu sloja - to sú tony navyše, aj keď je obsah popola vysoký... Hornina z bane môže mať 35% obsah popola - na domáce spaľovanie to vôbec nie je vhodné.

Treba mať na pamäti, že pridávanie horniny výrazne zvyšuje objem vreciek pre tých, ktorí predávajú uhlie. Nákup uhlia preto nie je jednoduchá záležitosť. Pred vykládkou je potrebné skontrolovať palivo na prítomnosť kúskov horniny, vrátane posypaných, priamo vo vozni, v aute. A odmietnuť nákup, ak niečo...

Aká je výhrevnosť rôznych druhov uhlia?

Koľko tepla môžeme získať z uhlia, stačí to na vykurovanie domu?

Množstvo tepla v kilowattoch, ktoré sa môže uvoľniť z rôznych značiek uhlia v porovnaní so suchým palivovým drevom, je uvedené nižšie, kW/kg

• Suché palivové drevo – 4,0
• Hnedé uhlie – 3,8 – 5,5
• Dlhý plameň – 6,0 -7,0
• Plyn a tuk – 7.5
• Chudé spekanie 7,0 – 7,4
• Chudý – 7,4 – 8,0
• Antracit – 7,8 – 9,5

Najvhodnejšie druhy energetického uhlia pre domáce kotly sú chudé, antracitové a poloantracitové. Sú také, ktoré menej spekajú a tvoria koksové látky, majú minimum popola vo vnútri útvaru a lepšiu výhrevnosť .

Okrem značky si musíte vybrať triedu veľkosti uhlia.

Veľkostná trieda uhlia, prečo nespaľujú uhoľný prach

Uhoľný prach a uhoľné pelety sú najlacnejšie a dobre horia, ale len v špeciálnych peciach v elektrárňach. Tam horia v oblaku s vykurovacím olejom a vzduchom. A v kotli jednoducho utesňujú priechod vzduchu cez ne, takže spaľovanie vo vnútri ich vrstvy je nemožné. Kúsok uhlia v kachliach nehorí, okrem malých prídavkov, nasypaných na horiace uhlie.

• Môžete ho ohrievať slnečnicovými semienkami, ale spravidla sa prelieva cez rošty všetkých kotlov...
• Na vykurovanie domu sa používajú drahšie frakcie - orech a päsť.
• Doskové uhlie je ešte drahšie, ale doma sa láme na menšie kúsky.

V uhoľnom popole zostalo veľa nespálených prvkov. Po spálení horliví majitelia preosejú popol na 5 mm kovovej mriežke a všetky veľké nespálené časti posielajú späť do kotla spolu s čerstvou porciou. Tým sa ušetrí 10 – 15 % paliva.

Snažia sa navlhčiť uhoľný prach do koláčov, ktoré sa sušia a privádzajú do kotla vo forme peliet.

Ako správne spaľovať uhlie

Ak sa do spaľovacej zóny nepridáva kyslík, tak namiesto oxidu uhličitého vzniká oxid uhoľnatý - CO, účinnosť z nedokonalého spaľovania klesá o 20 - 50%. Moderné kotly poskytujú sekundárny vzduch na dodatočné spaľovanie CO a častíc sadzí pri vysokých teplotách. Pri starom zariadení, pri kachliach, potrebujete praktickú zručnosť pri privádzaní vzduchu nad horiace uhlie pre lepšie dohorenie a zabránenie úniku nespálených plynov do atmosféry.

Privádzanie veľkého množstva primárneho vzduchu priamo do spaľovania uhlia môže zmeniť kotol na vyhňu, viesť k rýchlemu spaľovaniu veľkého množstva uhlia, prudkému zvýšeniu teploty výfukových plynov až na 1500 stupňov a roztaveniu zariadenia, vznietenie sadzí v komíne, prudký pokles účinnosti niekoľkokrát, od -pre odvod energie do potrubia.

Efektívnosť spaľovania uhlia je možné sledovať podľa teploty výfukových plynov, ktorá by sa nemala zvyšovať. Vzduchu by malo byť toľko, aby došlo k úplnému spáleniu paliva bez CO a zároveň nedošlo k zvýšeniu teploty v komíne nad normál. Moderné kotly na uhlie sú spravidla schopné spaľovať palivo podľa potreby s maximálnou účinnosťou okolo 78 %.

Ako prinútiť uhlie horieť na dlhú dobu

Normálne dlhodobé spaľovanie s vysokou účinnosťou sa dosahuje lepšie s modernými zariadeniami. Ale aj na starých kotloch a peciach sa dá nájsť optimálne približné otvorenie dolných a horných klapiek, aby sa zabezpečil normálny prívod vzduchu nad palivom na dohorenie CO na výmenníku tepla.

Napríklad bežná stará pec na uhlie poskytovala tieto úpravy:

• "ventilátor je zatvorený"
• „dva horné horáky sú mierne otvorené“,

- časť uhlia tleje - dochádza k dlhodobému spaľovaniu, ale dohorenie plynov je zvyčajne úplné.

V moderných kotloch sú takéto režimy monitorované samotným zariadením.

Vysokovýkonné kotly na uhlie (možné veľké zaťaženie) od známych výrobcov s prívodom sekundárneho vzduchu sú vhodné ako lacná a univerzálna možnosť vykurovania domácnosti. Môžu byť použité na dlhodobé spaľovanie veľkého nákladu uhlia prerozdelením prívodu vzduchu.

Automatizované kotly sú v súčasnosti čoraz obľúbenejšie. Trvanie ich spaľovania je zabezpečené zásobníkom na uhlie a stálym prísunom malých porcií do spaľovacej zóny. Okrem toho vybavenie nie je nevyhnutne príliš drahé. Kotly s bunkrom, z ktorého sa palivo nakladá vlastnou váhou, majú prijateľnú cenu. Kotly so závitovkovým podávaním sú drahšie, ale dokážu o niečo viac. Bunker vám tak umožňuje nestarať sa o dopĺňanie paliva každý deň. Spaľovanie sa spravidla vyskytuje v malých častiach, ale s plným prívodom vzduchu bez tvorby veľkých objemov CO - európske environmentálne požiadavky na zariadenia.

Každopádne zvýšenú dobu horenia uhlia zabezpečia predovšetkým zariadenia na veľké zaťaženia – v bunkri alebo priamo v peci. Výber kotla na uhlie je založený na tejto úvahe.

Ktoré uhlie si vybrať

Uhlie sa vyskytuje v zemskej kôre vo forme vrstiev. Každý z nich je označený a má svoje vlastné kvalitatívne charakteristiky. Ale aj v tej istej sloji, ale v rôznych oblastiach, sa uhlie môže veľmi líšiť v kvalite - stupeň metamorfózy, množstvo popola, prchavých látok, síry, zmeny vlhkosti...

Pre energetické účely sú najcennejšie uhlie s najvyšším stupňom metamorfózy s najvyšším percentom uhlíka C v zložení. Ide o Anthracites a im blízke, ktorým sú priradené značky Semi-Anthracites a Lean Coals.

Najlepšie uhlie na kúrenie bude antracit a poloantracit zo spracovateľského závodu, orechová a pästná frakcia.

Podľa oblasti výroby sa najlepšie tepelné uhlie predtým ťažilo na Donbase, ale v poslednej dobe sa produkcia výrazne znížila a takéto uhlie je ťažké nájsť na trhu. V každom prípade boli antracitové vrstvy Donbass H2 Removsky, N2-1 Podremovsky, N-8 Fominsk považované za najlepšie na vykurovanie domácností. Známy je rekord o výhrevnosti kilogramu uhlia vyťaženého v 70. rokoch z Fominskej sloje s hodnotou 9800 kW/h.

Teraz je lacnejšie nakupovať uhlie od Kuzbass a Ekibastuz, a to aj napriek dlhej dodávke. Musíte požiadať o uhlie z energetických vrstiev Kuzbass.

Nakupované uhlie musí obsahovať minimálne množstvo:

• chumáče, prach, ktoré prakticky nehoria a majú zlý vplyv na proces spaľovania, plnenie kotla, obmedzenie prístupu kyslíka k veľkým kusom;
• horniny - kusy horniny v uhlí - ide o plytvanie obohatením alebo špeciálnou zmesou v rôznych štádiách obchodu.

Je lepšie okamžite upozorniť predajcu, že odmietnete kúpiť uhlie s kusom a kameňom. Frakcie vlašského a pästného uhlia objednávajte v malých porciách na kontrolu, predajca má spravidla zásobu na celú sezónu a ak je kvalitné, palivo si môžete dokúpiť.

Teoretická teplota spaľovania uhlia leží v rozmedzí 1000...2300 °C a závisí od množstva faktorov - podmienok spaľovania, mernej výhrevnosti, vlhkosti a pod. Skutočný ohrev v strede horiaceho plameňa v ohnisku kotla alebo kachlí zriedka prekročí 1200 stupňov. Majiteľ domu však vôbec nestojí pred úlohou vykurovať jednotku a potrubia rozžeravenými dobiela. Hlavným cieľom je efektívne využiť energiu cennej fosílie, získať potrebné množstvo tepla počas dlhého obdobia.

Druhy uhlia používaného na vykurovanie

Tvorba čierneho paliva v hĺbkach trvá niekoľko stotisíc až milióny rokov. Čím je ložisko hlbšie a staršie, tým je hustota a spalné teplo uhoľnej hmoty vyššia. Energetická hodnota paliva závisí od jedného ukazovateľa – percenta čistého uhlíka vo fosílnom zložení.

Uveďme zoznam druhov uhlia spaľovaného v kachliach v poradí podľa zvyšujúceho sa obsahu kalórií:

1. Hnedé uhlie obsahuje až 70 % uhlíka. Zvyšných 30 % tvoria prchavé látky (viazaný kyslík, dusík, vodík) a nečistoty – síra, železo, fosfor, kremík a hliník.
2. Hustejšie uhlie tvorí 82 % uhlíka, zvyšok tvoria nečistoty a vlhkosť.
3. Antracit je najstaršie palivo, ktoré obsahuje až 95 % uhlíka.

Odkaz. V tomto reťazci chýba prvý a posledný článok. Po prvé, biomasa – rastliny a stromy – tvorí nízkokalorickú rašelinu, ktorá leží blízko povrchu a je vhodná na výrobu brikiet. Reťazec dopĺňa prírodný grafit, pozostávajúci z najčistejšieho uhlíka.

Uhlie na tuhé palivo je rozdelené do typov a tried podľa fyzikálnych vlastností a veľkosti frakcií. V závislosti od pôvodu sa mení zloženie uhlia, čo ovplyvňuje jeho vlastnosti – zápalnú a spaľovaciu teplotu, výhrevnosť a obsah popola. Nižšie uvedená tabuľka uvádza klasifikáciu čierneho uhlia podľa obsahu prchavých látok, vlhkosti a popola.

Po ťažbe uhoľná zmes prechádza kalibráciou – delením na frakcie. Čím väčšie kusy, tým vyššia cena nosiča energie a tým lepšie spaľovanie. Ako sa líšia a ako sa označujú uhlíky rôznych veľkostí, si ukážeme v ďalšej tabuľke.

Poznámka. Ak je okrem triedy paliva potrebné uviesť aj veľkosť frakcie, index písmena sa priradí k označeniu hlavnej triedy. Príklad: GO – plynový orech, AP – antracit – sporák. Označenie hnedej zmesi orechov a jemných častíc je kusovník.

Drevené uhlie nezahŕňame do všeobecnej klasifikácie z niekoľkých dôvodov:

• palivo nie je fosília, je to produkt suchého spracovania (destilácie) dreva;
• používanie spáleného uhlia na vykurovanie domu nie je ekonomicky výhodné, je lacnejšie ho kúpiť;
• Toto palivo je vhodné na prevádzku kováčskej dielne, plynového generátora alebo na spaľovanie v grile.

Teplota vznietenia a ďalšie parametre

Proces spaľovania uhlia je chemická reakcia oxidácie uhlíka, ku ktorej dochádza pri vysokej počiatočnej teplote s intenzívnym uvoľňovaním tepla. Teraz je to jednoduchšie: uhoľné palivo sa nemôže vznietiť ako papier, zapálenie vyžaduje predhriatie na 370-700 °C v závislosti od typu paliva.

Kľúčový moment. Účinnosť spaľovania uhlia v kachle alebo v kotli na tuhé palivá pre domácnosť nie je charakterizovaná maximálnou teplotou, ale úplnosťou spaľovania. Každá molekula uhlíka sa spája s dvoma časticami kyslíka vo vzduchu a vytvára oxid uhličitý CO2. Proces sa odráža v chemickom vzorci.

Ak obmedzíte množstvo prichádzajúceho kyslíka (zakryjete popolník, prepnete kotol TT do tlejúceho režimu), namiesto CO2 vzniká horľavý oxid uhličitý CO, ktorý je vypúšťaný do komína a účinnosť spaľovania sa výrazne zníži. Na dosiahnutie vysokej účinnosti je potrebné zabezpečiť priaznivé podmienky:

1. Hnedé uhlie sa zapaľuje pri teplote +370 °C, čierne uhlie - 470 °C, antracit - 700 stupňov. Vyžaduje sa predhrievanie vykurovacieho telesa palivovým drevom (pilinové brikety).
2. Vzduch je privádzaný do ohniska v prebytku, bezpečnostný faktor je 1,3-1,5.
3. Spaľovanie je udržiavané vysokou teplotou horúcej vrstvy uhlia ležiaceho na rošte. Je dôležité zabezpečiť priechod kyslíka cez celú hrúbku paliva, pretože vzduch sa v dôsledku prirodzeného ťahu komína pohybuje popolníkom.

Komentujte. Výnimkou sú domáce a valcové kotly s horným spaľovaním, kde sa vzduch privádza do ohniska zhora nadol.

Teoretickú teplotu spaľovania a merný prenos tepla rôznych druhov palív uvádza porovnávacia tabuľka. Je zrejmé, že za ideálnych podmienok akékoľvek palivo uvoľní maximum tepla pri interakcii s požadovaným objemom vzduchu.

V praxi je nereálne vytvoriť takéto podmienky, takže vzduch je dodávaný s určitým prebytkom. Skutočná teplota spaľovania hnedého uhlia v klasickom kotle TT je v rozmedzí 700...800 °C, hornín a antracitov - 800...1100 stupňov.

Ak to preženiete s množstvom kyslíka, energia sa začne míňať na ohrev vzduchu a jednoducho vyletí do komína, účinnosť pece sa výrazne zníži. Okrem toho môže teplota ohňa dosiahnuť 1500 ° C. Proces pripomína bežný oheň – plameň je veľký, teplo je málo. Príklad efektívneho spaľovania uhlia s retortovým horákom na automatickom kotle je uvedený vo videu:

Úplné spaľovanie uhoľného paliva si vyžaduje osobitný prístup k problematike. Úlohou je dosiahnuť maximálnu účinnosť zdroja tepla, neprehrievať chladiacu kvapalinu a nevzniknúť požiar v dôsledku príliš vysokej teploty.

Na každý druh uhlia si treba zvyknúť. Je lepšie pridávať neznáme palivo v malých porciách, upravovať ťah pomocou klapky a sledovať nárast teploty. Keď vypočítate všetky nuansy spaľovania danej značky, naplňte ohnisko do 2/3.

Primárnym kritériom, aby ste sa pri výbere paliva a vykurovacieho zariadenia nepomýlili, je teplota spaľovania uhlia, pretože jej hodnota určuje dobrú prevádzku kotla a jeho produktivitu.

Otázka vykurovania vlastného domu v zime je obzvlášť akútna. Keďže ceny energií neustále rastú, ľudia sú nútení hľadať alternatívne spôsoby výroby tepla. Najlepším riešením v tejto situácii je použitie kotlov na tuhé palivá, ktoré majú optimálnu produkciu a retenciu tepla.

Ale pre ich plnú prevádzku je potrebná príprava tuhého paliva. Jeho najlepšou odrodou je uhlie, ktoré zaisťuje optimálny výkon kachlí. Správny výber tohto paliva je kľúčom k efektívnej prevádzke kotla.

Kotly na tuhé palivá nahrádzajú zariadenia na princípe spaľovania plynu. Niektorí ich využívajú už pomerne dlho, iní ich na vykurovanie vlastných domov len začínajú. Ale každý vie, že vytvorenie pohodlných podmienok v domácnosti plne závisí od kvality paliva. Tradičným materiálom používaným v takýchto zariadeniach je drevo. Je to ten najpoužívanejší. Je však dosť ťažké vykurovať domácnosť pomocou tohto materiálu počas celej zimy. To sa prejaví najmä v období extrémnych mrazov, kedy kotol pracuje takmer na svoje maximálne výkony.

Používanie palivového dreva je však spojené s niektorými nepríjemnosťami. V prvom rade je to dosť nízka teplota a rýchle spaľovanie. Pri spaľovaní dreva stúpa teplota len na 200-400°C, pričom rýchlosti prenosu tepla dosahujú značné hodnoty. Ale kvôli rýchlosti spaľovania tento typ paliva spôsobuje určité ťažkosti, ktoré si vyžadujú neustále monitorovanie prítomnosti v ohnisku. Táto skutočnosť je najvýznamnejšou nevýhodou, pretože si vyžaduje veľkú zásobu palivového dreva na zimu.

Alternatívou dreva je uhlie. Tento typ paliva má zlepšený prenos tepla a dobu horenia, čo zabezpečuje nižšiu spotrebu. Má odrody v závislosti od hĺbky výskytu v podloží a vlastností ťažby surovín. Vyzerajú takto:

Každá z vyššie uvedených možností má svoje vlastné vlastnosti a vlastnosti, ktoré umožňujú ich použitie v kotloch na tuhé palivá. Vykurovanie hnedým uhlím je v porovnaní s inými druhmi podobného paliva najmenej efektívne. Je to spôsobené jeho štruktúrou obsahujúcou veľa nečistôt. Teplota jeho spaľovania je cca 230-250°C. Zároveň sa rýchlosti prenosu tepla príliš nelíšia od hodnôt dreva. Pri spaľovaní hnedého uhlia je zabezpečená teplota cca 1900°C. Takéto ukazovatele sú však maximálne a skutočné hodnoty získané počas používania paliva sú oveľa nižšie.

Čierne uhlie sa zapáli pri teplote 400 °C, pričom produkuje oveľa viac tepla ako hnedé uhlie. Teplota spaľovania uhlia v peci je asi 2100 °C. To zaisťuje jeho dlhodobé používanie a vysoký prenos tepla. Tento druh minerálu sa používa hlavne na vykurovanie budov.

Antracit je najúčinnejšou, ale aj neúmerne drahou možnosťou. Teplota jeho spaľovania sa pohybuje v rozmedzí 500-600°C a dosahuje hodnoty 2250°C. Žiadny z druhov tuhého paliva extrahovaného z útrob zeme sa nemôže pochváliť takýmito ukazovateľmi.

Konštrukčné charakteristiky pece na drevené uhlie založené na použití pyrolýzy

Drevené uhlie by sa malo považovať za samostatnú kategóriu. Tento typ paliva nie je fosílnym palivom. Predstavuje skôr tok pokroku, keďže ho celý vytvára človek. Na zapálenie stačí nízka teplota 100-200°C. Navyše pri spaľovaní dreveného uhlia dosahuje teplotu okolo 800-900°C, čo poskytuje vynikajúce vlastnosti pri uvoľňovaní tepla. Ako sa vyrába tento úžasný produkt? Tento proces je celkom jednoduchý. Spočíva v špeciálnom spracovaní dreva, ktoré umožňuje výrazne upraviť jeho štruktúru uvoľňovaním vlhkosti z neho. Na splnenie tejto náročnej úlohy sa používajú pece na drevené uhlie. Ako už názov napovedá, účelom týchto zariadení je vykonávať funkcie spracovania dreva. Pece na výrobu dreveného uhlia majú určitú štruktúru a podobné dizajnové prvky.

Princíp činnosti takéhoto zariadenia je založený na vplyve procesu pyrolýzy na drevo, ktorý vykonáva funkciu jeho transformácie. Pec na pyrolýzu na drevené uhlie pozostáva zo 4 hlavných komponentov:

• zosilnená základňa;
• spaľovacia komora;
• recyklačný priestor;
• komín.

Výkresy tohto zariadenia umožňujú presne vysledovať, aké procesy prebiehajú vo vnútri štruktúry. Akonáhle sa palivové drevo dostane do spaľovacej komory, začne sa postupne rozkladať. Tento proces je spôsobený nedostatkom kyslíka v ohnisku, ktorý je potrebný na udržanie plného ohňa. Počas tlenia sa uvoľňuje dostatočné množstvo tepla a kvapalina obsiahnutá v dreve sa odparuje. Dym uvoľnený v dôsledku podobného účinku vstupuje do sekundárneho spracovateľského priestoru, kde je úplne spálený a vytvára teplo.

Uhoľná pec teda vykonáva niekoľko úloh naraz. Prvý z nich umožňuje vytvárať drevené uhlie, druhý poskytuje miestnosti dostatočné množstvo tepla. Proces premeny palivového dreva je však mimoriadne citlivý, pretože najmenšie oneskorenie môže viesť k úplnému spáleniu. Preto v určitom bode musia byť zuhoľnatené obrobky odstránené z pece.

V dôsledku tohto procesu budeme môcť získať vynikajúci materiál, ktorý v zime pomôže úplne vykurovať miestnosť. V tomto prípade zohrávajú dôležitú úlohu pece na drevené uhlie, pretože drevené uhlie sa v prírode prakticky nevyskytuje.

Obsah

Účinnosť a hospodárnosť vykurovacieho systému s kotlom na tuhé palivo priamo závisí od druhu paliva. Okrem palivového dreva a drevného odpadu sa ako zdroj energie aktívne využívajú aj rôzne druhy uhlia. Teplota spaľovania uhlia je jedným z dôležitých ukazovateľov, ale treba ju brať do úvahy pri výbere paliva do kachlí či kotla?

Uhlie v peci

Uhlie: odrody a vlastnosti

Uhlie sa líši predovšetkým pôvodom. Ako zdroj energie sa využíva drevené uhlie, ktoré sa získava spaľovaním dreva, ako aj fosílne palivá.

Fosílne uhlie sú palivá vytvorené prírodou. Pozostávajú zo zvyškov prastarých rastlín a bitúmenových hmôt, ktoré prešli množstvom premien v procese ponorenia sa do podzemia do veľkých hĺbok. Premena východiskových látok na účinné palivo prebiehala pri vysokých teplotách a v podmienkach nedostatku kyslíka pod zemou. Medzi fosílne palivá patrí hnedé a čierne uhlie, ako aj antracit.

Hnedé uhlie

Medzi fosílnymi uhlíkmi sú najmladšie hnedé uhlie. Palivo dostalo svoj názov podľa hnedej farby. Tento typ paliva sa vyznačuje veľkým množstvom prchavých nečistôt a vysokým obsahom vlhkosti - až 40%. V tomto prípade môže množstvo čistého uhlíka dosiahnuť 70%.

Hnedé uhlie má vďaka vysokej vlhkosti nízku teplotu spaľovania a nízky prenos tepla. Palivo sa zapáli pri 250°C a teplota spaľovania hnedého uhlia dosahuje 1900°C. Výhrevnosť je približne 3600 kcal/kg.

Ako nosič energie je hnedé uhlie vo svojej prirodzenej forme horšie ako palivové drevo, takže sa zriedka používa na kachle a jednotky na tuhé palivá v súkromných domoch. Ale briketované palivo je stále žiadané.

Hnedé uhlie v briketách je palivo, ktoré prešlo špeciálnou prípravou. Znížením vlhkosti sa zvyšuje jeho energetická účinnosť. Prenos tepla briketovaného paliva dosahuje 5000 kcal/kg.

Kamenné uhlie

Čierne uhlie je staršie ako hnedé uhlie, ich ložiská sa nachádzajú v hĺbke do 3 km. V tomto type paliva môže obsah čistého uhlíka dosiahnuť 95% a prchavé nečistoty - až 30%. Tento nosič energie neobsahuje viac ako 12% vlhkosti, čo má pozitívny vplyv na tepelnú účinnosť minerálu.

Teplota spaľovania uhlia za ideálnych podmienok dosahuje 2100°C, ale vo vykurovacej peci sa palivo spaľuje maximálne pri 1000°C. Prenos tepla uhoľného paliva je 7000 kcal/kg. Je náročnejšie na zapálenie – na zapálenie je potrebné zahriatie až na 400°C.

Energia uhlia sa najčastejšie využíva na vykurovanie obytných budov a iných budov.

Antracit

Najstaršie tuhé fosílne palivo, ktoré neobsahuje prakticky žiadnu vlhkosť a prchavé nečistoty. Obsah uhlíka v antracite presahuje 95 %.

Špecifický prenos tepla paliva dosahuje 8500 kcal / kg - to je najvyšší ukazovateľ medzi uhlím. Za ideálnych podmienok horí antracit pri 2250°C. Zapaľuje sa pri teplote minimálne 600°C – to je ukazovateľ pre najnižšie kalorické typy. Zapaľovanie vyžaduje použitie dreva na vytvorenie potrebného tepla.

Antracit je primárne priemyselné palivo. Jeho použitie v peci alebo kotli je iracionálne a drahé. Medzi výhody antracitu patrí okrem vysokého prestupu tepla aj nízky obsah popola a nízka dymivosť.

Vlastnosti dreveného uhlia

Drevené uhlie je zaradené do samostatnej kategórie, pretože nejde o fosílne palivo, ale o vyrobený produkt. Na jeho získanie sa drevo spracováva špeciálnym spôsobom, aby sa zmenila štruktúra a odstránila prebytočná vlhkosť. Technológia výroby efektívneho a ľahko použiteľného nosiča energie je známa už od staroveku – predtým sa drevo spaľovalo v hlbokých jamách, čím sa zablokoval prístup kyslíku a dnes sa používajú špeciálne pece na drevené uhlie.

Za normálnych podmienok skladovania je obsah vlhkosti dreveného uhlia asi 15%. Palivo sa vznieti pri zahriatí na 200°C. Špecifická výhrevnosť energetického nosiča je vysoká – dosahuje 7400 kcal/kg.

Teplota horenia dreveného uhlia sa líši v závislosti od druhu dreva a podmienok spaľovania. Brezové uhlie možno použiť napríklad na ohrev vyhne a kovanie kovu - pri intenzívnom prívode vzduchu budú horieť pri 1200-1300°C. V kachliach alebo vykurovacom kotli dosiahne teplota počas spaľovania 800-900 ° C a pri použití uhlia na grile vonku - 700 ° C.

Palivo zo spáleného dreva je ekonomické - jeho spotreba je výrazne nižšia v porovnaní s použitím palivového dreva. Okrem vysokého prenosu tepla sa vyznačuje nízkym obsahom popola.

Vďaka tomu, že drevené uhlie horí s malým množstvom popola a vytvára rovnomerné teplo bez otvoreného plameňa, je ideálne na varenie mäsa a iných potravín na otvorenom ohni. Dá sa použiť aj na vykurovanie krbom alebo varenie na sporáku.

Vlastnosti spaľovania uhlia

Pri zvažovaní, pri akej teplote horí konkrétny druh paliva, treba mať na pamäti, že uvedené hodnoty sú dosiahnuteľné len za ideálnych podmienok. V domácom sporáku alebo kotle na tuhé palivo nie je možné vytvoriť takéto podmienky a nie je to potrebné. Tehla alebo kovový generátor tepla nie je určený pre túto úroveň vykurovania a chladiaca kvapalina v okruhu sa rýchlo varí.

Preto je teplota spaľovania paliva určená jeho spaľovacím režimom, to znamená množstvom vzduchu privádzaného do spaľovacej komory. Fosílne a drevené palivá horia najlepšie, keď prívod vzduchu dosiahne 100 %. Na obmedzenie prúdenia vzduchu sa používa ventil alebo klapka, čím sa udržiava teplota spaľovania paliva, ktorá je optimálna pre pec - asi 800-900°C.

Pri spaľovaní energie v kotli nesmiete nechať chladiacu kvapalinu vrieť vo vodnom plášti - ak poistný ventil nefunguje, dôjde k výbuchu. Okrem toho má zmes pary a vody škodlivý vplyv na obehové čerpadlo vo vykurovacom systéme.

Na riadenie spaľovacieho procesu sa používajú nasledujúce metódy:

• nosič energie je naložený do ohniska a prívod vzduchu je regulovaný;
• uhoľné štiepky alebo kusy paliva sa dodávajú v dávkach (podľa rovnakej schémy ako v kotloch na pelety).

Vlastnosti spaľovania

Uhlie sa líšia typom plameňa. Horiace tvrdé a hnedé uhlie má dlhé plamene, antracit a drevené uhlie sú nosiče energie s krátkym plameňom. Palivo s krátkym plameňom horí prakticky bez zvyškov, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo tepelnej energie.

Spaľovanie nosičov energie s dlhým plameňom prebieha v dvoch fázach. Najprv sa uvoľňujú prchavé frakcie - horľavý plyn, ktorý horí a stúpa do hornej časti spaľovacej komory. V procese uvoľňovania plynov uhlie koksuje a po vyhorení prchavých látok výsledný koks začne horieť a vytvorí krátky plameň. Uhlík vyhorí a zanechá za sebou trosku a popol.

Záver

Pri výbere, ktorý nosič energie je najlepšie použiť pre kotol alebo kachle na tuhé palivá, by ste mali venovať pozornosť fosílnym palivám a drevenému uhliu. Teplota spaľovania nie je dôležitá, pretože v každom prípade bude musieť byť obmedzená, aby sa zachoval optimálny prevádzkový režim generátora tepla.

Je dôležité posúdiť dostupnosť energie a jej cenu, tepelnú účinnosť a jednoduchosť použitia. Pre kotlové jednotky sa najčastejšie používa kameň alebo hnedé uhlie. Spaľovanie čierneho uhlia v pyrolýznej peci je najlepšou možnosťou, ktorá umožňuje maximálne využitie tepelnej energie, zníženie spotreby paliva a zníženie množstva škodlivých emisií.

Jednotka pece alebo kotla musí byť navrhnutá tak, aby pracovala s vysokoteplotnými nosičmi energie.