Что относится к твердому топливу и его распространенные виды


Что относится к твердому топливу и его распространенные виды

Что относится к твердому топливу и его распространенные виды


На основе углерода под действием фотосинтеза и солнечных лучей органика превращается в природное твердое топливо. Оно представляет собой плиты, куски, бруски неизменной формы. Особенностью является способность сгорать и выделять тепло, характеризующаяся показателем удельной теплотворности единицы массы. При увеличении показателя повышается полезное действие, и нагревание дома становится экономичным.

Котёл отопления
Используйте твердое топливо для экономии

Сущность горения

Способность вещества выделять тепло зависит от состава. В природных ископаемых обнаруживаются компоненты:

  1. Кислород, азот. Они не принимают участия в сгорании. Балластные вещества, занимая место в толще брикета, снижают содержание главных производителей энергии. Кислород взаимодействует с техническим углеродом и выводит часть его и водорода из процесса сгорания.
  2. Углерод и водород. Относятся к основным носителям теплоэнергии, которые при горении выделяют тепло.
  3. Сера. Образуется в виде сульфатов и летучего вещества, первые из них относят к балластам, оседающим в золе. Компонент в газообразном состоянии участвует в горении, но выделяет в атмосферу сернистый газ. Токсичный ангидрид разлагается и переходит в трехокись серы. Газ при контакте с влагой становится серной кислотой и разъедает стенки котла и труб. Попадая в атмосферу, выпадает на землю в виде вредного дождя.

Эффективность материала снижается с увеличением концентрации негорючих минералов. Для топлива существует еще одна характеристика — зольность, выражаемая в процентах от первоначальной массы.

В даном видео рассмотрим изготовление пеллетов:

В некоторых районах, где ограничена возможность добычи древесины и угля, население применяет кизяки — коровьи лепешки вперемежку с соломой. Другие народности используют для горения в очаге брикеты из сухого овечьего и козьего помета. Эти вещества вполне сопоставимы с древесным углем по физическим характеристикам.

Природные виды

Для обзора материалов, используемых для обогрева, следует четко понимать, что относится к твердому топливу. Промышленность добывает и перерабатывает уголь, древесину, торф. В котлах бытового назначения используют именно эти горючие вещества. В промышленных масштабах применяют кокс и сланцы.

Виды твердого топлива таковы:

  • ископаемые, которые возникли в процессе метаморфоз останков органики в результате взаимодействия температур и давления много веков назад;
  • не ископаемые — к ним относят дерево и производные от него материалы.

Котёл отопления
Разнообразие топлива поможет подобрать вам наиболее качественное и дешевое

Ископаемый уголь

Из древних частей растений образовались полезные месторождения. Значение имеют и массы битума, наслоившихся на поверхности и постепенно оказавшихся под давлением без воздуха в результате постепенного ухода под землю.

Антрацит относится к высоко углифицированным формам, по состоянию приближающимся к графиту. Плотный и блестящий пласт содержит до 92% углерода. Используется в качестве высококалорийного топлива, горит при низких температурах, но трудно воспламеняется. Происходит от каменного угля.

Каменный уголь возник в результате метаморфизма битума, появившегося при тектонических сдвигах в различные эпохи. Богатые залежи обнаруживаются в горах, где созданы условия давления и отсутствия воздуха. Ископаемые образцы отличаются по химическому составу, что предопределяет их свойства. В зависимости от сорта материал содержит 74-96% углерода и до 15% влаги. В составе присутствует 30% летучих газов, поэтому основа легко воспламеняется.

Бурый уголь происходит от торфа. В его составе сконцентрировано 63-72% углерода. По сравнению с другими видами является молодым и залегает не глубже одного километра. Применяется в качестве местного горючего материала и в виде химического сырья. Отличается высоким содержанием углерода (около половины от массы).

Лесное топливо

Самый доступный вид горючего материала, добывается рубкой, не требует геологических разработок. Повсюду используется в качестве твердого топлива для дома, костра, бани и др. Стоимость дров невелика, каждый хозяин заготавливает их собственноручно. На рынке котлов представлены модели различной сложности, рассчитанные на использование древесины или брикетов из нее.

Полезно знать: дрова ольховые свойства.

Порода насаждений имеет значение для определения качества. Наиболее ценными считаются твердые деревья, имеющие высокие показатели теплотворности и горящие длительное время. Лучше всего для печи брать лиственные стволы, т. к. хвойные образуют больше дыма, выделяют много смолы и меньше тепла. Горение пород характеризуется так:

  1. Береза отличается хорошим воспламенением даже в сыром виде. Недостаток материала — в образовании смолистого нагара на стенках дымохода. Кубометр дров выдает 2700 ккал тепла.
  2. Ольха и осина выделяют тепло без образования сажи, наоборот, способствуют очищению внутренней поверхности дымового коллектора. Осина разгорается постепенно, нагревание малой интенсивности. Ольха загорается скоро, горит жарко (1840-2150 ккал).
  3. Тополь быстро раскаляет очаг, но явление кратковременное, так как древесина скоро уничтожается (2430 ккал).
  4. Сосновое и еловое топливо сильно горит, т. к. содержит большой процент смолы. Заготавливаются легко, поскольку хорошо обрабатываются из-за мягкости (1745-1855 ккал).
  5. Липа, бук и ясень выдают горячее пламя, но растапливаются трудно (2340-2520 ккал).
  6. Дуб тяжело заготавливается и колется, но топливо — одно из лучших по физическим показателям. Жарко горят и долго тлеют, выделяя большое количество тепла (3100 ккал).

Отрицательным в заготовке зимнего топлива является то, что требуется много места для хранения материала, организация отвода влажности и создание условий естественной сушки. Рационально заготавливать древесину на следующий год. Так она потеряет влажность и станет пригодной для сгорания с выделением оптимального количества тепла.

Сейчас паллеты, евродрова, угольные брикеты производятся в широких масштабах. Промышленность идет навстречу потребителям и учитывает нюансы отопительного процесса.

Брикеты из черного золота

В котле и печи неудобно сжигать мелкие камешки или пыль, часть топлива попадает в золу или перекрывает проход воздуха из поддувала, чем останавливает горение. Решение проблемы производители нашли в виде прессовки мелочи и в формировании брикетов из нее.

В процессе дробятся камни небольшой фракции до одинаковых частиц (около 6 мм), помещаются в сушилку. В массе остается влажность до 15%, в нее вводят минеральные или органические вещества для связи, затем сырье поступает на пресс, где формуются изделия под давлением 25-115 МПа.

Несмотря на разработанную технологию, брикеты из угля не стали популярными у населения, т.к. имеют недостатки:

  • трудно воспламеняются и выдают количество тепла меньше заявленного;
  • в топке получается много золы и остатков камней по форме брикета;
  • теряют целостность при перевозке;
  • плохо пахнут при сгорании;
  • в производство берется некачественное сырье.

Древесные товарные формы

В качестве альтернативы природному сырью разработаны и выпускаются евродрова. Они спрессованы в виде ствола или кирпичика из отходов деревообрабатывающей промышленности, пищевого производства и сельскохозяйственной отрасли. Для их формовки используется распаривание с последующим прессованием. Чаще всего связующих добавок не применяют, а склеивают частицы лигнином — полимером природного происхождения.

Плитки Пини-кей

Выпускают их в форме полена с торцом в виде шестиугольника. По длине проходит продольный паз. Высокая плотность товара (1,1-1,4 г/см?) получается во время прессовки на шнековых агрегатах под давлением. Технологический паз на поверхности усиливает горение, прохождение воздушного потока при складировании в топке, увеличивает площадь тления.

Темный колер брикету придается во время термической обработки (нагрев до 200°С), благодаря которой изделия становятся устойчивыми к влаге. Марка товара Нестро изготавливается на механических прессах, работающих ударным способом, при этом возникает давление 450-650 бар. Плотность изделий ниже обычных (0,95-1,25 г/см?). Цилиндры поступают в продажу без бокового паза, но иногда он присутствует.

Изделия для котлов Руф

Топливный материал, выпускаемый под этой маркой, отличается формой в виде кирпича. Изготавливается путем прессовки на гидравлическом оборудовании, при этом создается давление 350-450 бар. Плотность камней — 0,73-0,85 г/см?, сырьем служит древесина и ее отходы.

За счет большей твердости (по сравнению с дровами) и сухому состоянию (4,5-6% влаги) брикеты выделяют 3750 ккал тепла при горении, что больше среднего показателя любой древесины. На конечные физические свойства продукции влияет выбор исходного материала. Для производства используют лиственные и хвойные стволы или растительные остатки другой органики.

Много тепла дают изделия, в которых использована шелуха семян подсолнечника. Брикеты сгорают без остатка, золы мало. В химическом составе сырья присутствует масло, что повышает температуру в топке. Есть и обратная сторона — загрязняется сажей дымовой канал.

Опилочный материал

Брикеты из отходов при выстругивании по объему выделяемого тепла стоят на втором месте и сопоставимы с деревянными брусками. При выборе материала для печи учитывают показатель теплотворности сырья. По сравнению с отопительными брикетами из рисовой шелухи, которые образуют 21% золы, опилочный товар дает только 2,6%.

При покупке обращают внимание на габариты изделия. Качественные образцы выпускают толщиной 6-8 см, а длина элемента не превышает 35 см. Уменьшение размеров ведет к удешевлению материала, такие бруски производятся в 4-6 см на 5-15 см. Эти параметры связаны с рыхлым телом полена, которое распадется при увеличении габаритов.

Выпуск брикетов преследует цель сохранения лесных массивов и является в этом смысле предпочтительным видом топлива. Брикеты создают из гречихи, шелухи семечек, тырсы, опилок, стружек, кукурузных стеблей, сена. При этом целые стволы в работе не используются.

Положительный момент заключается в идеальной форме, в результате чего брикеты укладываются в жерло компактно и позволяют долго не заглядывать в топку. Это имеет значение при эксплуатации газогенераторных котлов, сжигающих дополнительно выделяемые продукты горения.

Пеллеты — гранулы для печи

Изделия выпускают в диаметре до 8 мм, их длина составляет 5 см. Это распространенное топливо для пеллетных котлов, использующихся во многих странах мира. Сырьем служит солома, птичий помет, отходы деревообработки.

Масса дробится и перемалывается в мелкую крошку, затем поступает на гранулярный пресс для обжима и придания формы. Изделия после обработки отличаются повышенной плотностью и сниженной влажностью. В продаже встречаются гранулы темного цвета, подверженные выдержке в высокой температуре. Их показатели улучшены, такой материал называется биоуголь. Гранулы различают по сортам:

  1. Стандартные темного цвета из-за сырьевой базы (гречишная шелуха и семечки). После сгорания образуют 3% золы. Оптимальный вид топлива по приемлемой цене при достаточном обогреве.
  2. Премиум-гранулы. Серые или белые с высоким выделением тепла и остатком золы после разложения (0,4%).
  3. Промышленные. Используются в индустриальных печах. Эти изделия грязно-серого цвета выпускают из древесных отходов с включением коры. Отличаются низкой стоимостью.

Чтобы использовать гранулы при отоплении, устанавливают специальные котлы, в которых есть топка и бункер. Технологичная горелка таких печей позволяет им приблизиться по показателям к газовым моделям котлов.

Стоимость готовой продукции

На современном информационном пространстве приведены скрупулезные экономические расчеты, выявляющие, что при покупке тонны брикетов по высокой цене потребитель получит температуру в два раза больше, чем при сжигании простых дров.

На практике тепло от евробрикета действительно поступает интенсивно, но не в два раза, а только на треть (32-34%). Денег при этом потребитель потратит больше на 55%, чем при приобретении уже колотых и готовых к применению поленьев. Именно из-за этого практического результата выбор вида топлива становится очевидным.


Возврат к списку