Článek je věnován druhům uhlí a jejich rozdílům. Pro rozlišení druhů uhlí jsou rozděleny do tříd:
OS – chudé slinování
Celkem existuje 17 druhů uhlí: „D“, „DG“, „Zh“, „KZh“, „G“, „GZhO“, „GZh“, „K“, „KO“, „KSN“, ” KS”, “OS”, “TS”, “SS”, “T” “AM”, “AO”, “AS”, “AK”, “AKO”, “ASH” “B1”, “B2”, “B3”. Na základě obohacování se uhlí dělí na průmyslové produkty, odvětví hutnictví. Na koncentráty – to je naše energie, na elektrárny a kaly – pro obyvatelstvo a na briketování uhlí. Oxidace je označena OK, OK2, OK1.
Označení frakce antracitového uhlí:
AK – velké (50 – 100 mm)
AKO – pěstní ořech (25-100)
AO – ořech (25-50mm)
AM – malý (13–25 mm)
AC – semeno (6-13 mm)
R – soukromé (0–200)
Existují také smíšené značky. Uvedeme-li příklad označení značek, pak GKOM (K – 50–100, O –25–50, M – 13-25) je 13–100 mm. Při vzniku uhlí se tomuto procesu říká také metamorfóza, vzniklé uhlí se dělí na tvrdé, hnědé a antracitové. Nejvyšší výhřevnost mají antracit. Pro ruskou energetiku vypadá nejatraktivněji černé uhlí, protože má nejpříznivější poměr podle množství vynaložených peněz k výhřevnosti. Jako příklad můžeme uvést uhlí třídy D a G, přenášejí vynikající množství tepla a mohou hořet bez dmýchání, často se používají pro spalování v kotelnách. Ale uhlí SS, T a OS se obvykle používá v energetice. Opodstatnění použití těchto druhů uhlí je vhodné při jejich velkém množství, protože realizace spalovacího procesu vyžaduje ekonomičtější náklady. Pro výrobu oceli a litiny se používají třídy G a Z.
Stupeň “A” (antracit). Velké frakce antracitu se používají hlavně v domácím a domácím sektoru Ruska. Mezi obyvatelstvem velmi oblíbený a hojně využívaný. Toto uhlí třídy A je také široce používáno v energetickém sektoru kvůli vysokému spalnému teplu.
Třída „B“ (hnědé uhlí). Pro tuto značku je charakteristické, že výtěžnost těkavých látek je přes 45 %. Rozděleno podle vlhkosti na: 1 B (nad 43 %), 2 B (29-45 %), 3 B (až 32 %).
Označení jakosti koksovatelného uhlí.
Třída „D“ (dlouhoplamenné uhlí). Má špatnou slinovatelnost. Stejně jako uhlí třídy A lze použít jak v energetickém průmyslu Ruska, tak v domácí sféře a v chemickém průmyslu Ruska, pro lisovaný koks, v procesu koksování.
Značka “DG” (plynové uhlí s dlouhým plamenem). Naopak má vysokou slinovatelnost a nízkou křehkost. Výsledný koks je však pro další použití nevhodný, protože má vysokou reaktivitu a nízkou pevnost. Tato značka má uhlí středních a velkých tříd z hlediska frakčního složení.
Stupeň “G” (plynové uhlí). V domácím sektoru našeho státu se používá jako levnější náhrada uhlí třídy A. Díky svým vlastnostem je použitelný v procesu zplyňování, tvorby koksu a polokoksu. Dělí se do následujících technologických skupin: inertinit, vitrinit. Nízkopopelnatý vitrinit se používá k výrobě syntetického paliva.
Značka „F“ (tučné uhlí). Nejcennější druh koksovatelného uhlí. Strukturní pevnost je jedním z charakteristických rysů koksu získaného z uhlí třídy Zh.
Značka “GZhO” (plynné tučné chudé uhlí). Tvoří více než polovinu vsázky a jsou vynikajícím produktem pro koksování. Mohou být také použity pro domácí potřeby obyvatelstva, pokud jsou fusinitové. Nevhodné pro výrobu koksu pro metalurgii.
Třída „K“ (koksovatelné uhlí). Hlavním účelem je získat upravený metalurgický koks. Nemísí se však s jinými druhy uhlí.
Značka „KZh“ (koksárenské uhlí). Je všeobecně známo, že tento druh uhlí se v daném území používá v koksárenském průmyslu. Nejvyšší rychlost koksování, která umožňuje získat z tohoto druhu uhlí metkoks. Mají následující ukazatele:
SS – málo spékavé. Našel uplatnění v elektrárnách, kotelnách a ve veřejném sektoru. Tento typ uhlí se vyznačuje následujícími ukazateli:
T – hubená. Jedním z hlavních ukazatelů je úplná absence spékání. Našel uplatnění v energetice, ale i pro komunální a domácí potřeby.
Značení uhlí bylo zřízeno za účelem racionálního průmyslového využití uhlí. Uhlí se dělí na jakostní a technologické skupiny; Toto rozdělení je založeno na parametrech charakterizujících chování uhlí při tepelné expozici.
Vlastnosti paliva pro topné kotle se značně liší. Výběr správného paliva vám pomůže ušetřit peníze a udržet vaše zařízení v provozu.
Vlastnosti paliva pro topné kotle se značně liší. Výběr správného paliva vám pomůže ušetřit peníze a udržet vaše zařízení v provozu.
Hlavní druhy paliv pro kotle na tuhá paliva:
Palivové dřevo jsou nařezané nebo naštípané kusy dřeva určené ke spalování v kamnech, krbech apod. k výrobě tepla, tepla a světla.
Obsah vlhkosti by měl být co nejnižší.
Krbové dřevo je dlouhé cca 25 – 33 cm.
Prioritními vlastnostmi palivového dřeva pro krby a kamna jsou jeho výhřevnost, doba hoření a komfort při používání (vznik plamene, vůně).
Pro účely vytápění je důležité, aby uvolňování tepla probíhalo pomaleji, ale po delší dobu.
Pro účely vytápění se nejlépe hodí veškeré palivové dřevo z tvrdého dřeva, včetně dubu, jasanu, břízy, lísky, tisu a hlohu.
Vlastnosti spalování palivového dřeva různých druhů dřeva:
– palivové dříví z buku, břízy, jasanu, lísky je těžké tavit, ale může hořet vlhké, protože má málo vlhkosti a palivové dříví ze všech těchto dřevin kromě buku se snadno štípe;
— olše a osika hoří bez tvorby sazí a dokonce je vypalují z komína;
— březové dříví je dobré na teplo, ale není-li v topeništi dostatek vzduchu, hoří kouřově a tvoří dehet (březová pryskyřice), který se usazuje na stěnách trubky;
— borové palivové dřevo hoří žhavěji než smrkové palivové dřevo díky vyššímu obsahu pryskyřice, s jiskřením při prudkém zvýšení teploty;
— dub a habr mají lepší přenos tepla při spalování, ale neštěpí se snadno;
— palivové dříví z hrušek a jabloní se snadno štípe a dobře hoří;
– palivové dřevo vyrobené ze středně tvrdých hornin, snadno štípatelné;
– cedr produkuje dlouho doutnající uhlí;
— třešňové a jilmové dřevo při spalování kouří;
— dříví klen se snadno roztaví, ale těžko se štípe;
— jehličnaté dřevo má nízkou výhřevnost, kouří a jiskří, což přispívá k tvorbě pryskyřičných usazenin v dýmce, ale snadno se štěpí a taví;
— topol a lípa dobře hoří, silně jiskří a velmi rychle vyhoří.
Výhřevnost palivového dřeva různých druhů dřeva se velmi liší, což s sebou nese kolísání hustoty dřeva a kolísání přepočítacích koeficientů metr krychlový => metr sklad.
Tabulka s průměrnými výhřevnostmi na 1 metr palivového dřeva.
Modřínové palivové dříví
1 zásobní metr suchého dřeva z listnatých stromů nahradí 200 – 210 litrů kapalného paliva nebo 200 – 210 m³ zemního plynu.
Pelety (palivové granule) jsou přírodní suroviny rostlinného původu lisované pod vysokým tlakem ve formě válcových granulí standardní velikosti.
Surovinou pro jejich výrobu jsou kůra, piliny, dřevní štěpka a další těžební odpad a zemědělský odpad (slunečnicové slupky, sláma, nekvalitní len atd.), dále organické obalové materiály, kartonové obaly atd.
Proces výroby pelet se skládá z fází: drcení, sušení a granulace.
Suroviny jsou rozemlety do stavu mouky, poté důkladně vysušeny a slisovány do granulí standardní velikosti pomocí speciálního zařízení – granulátoru.
Při granulaci, která je doprovázena zvýšením teploty materiálu, v něm obsažený polymer lignin, obsažený v buňkách rostlinných materiálů, pevně slepí drcené částice k sobě. Chemická pojiva se nepoužívají.
Výstupem je lehké, levné, snadno skladovatelné a naprosto bezpečné palivo, alternativa k tradičním palivům (uhlí, rašelina, palivové dřevo, zemní plyn).
Lisovací granulátor dává peletám jejich tvar.
Pelety jsou moderním univerzálním typem biopaliva, který je svou účinností ekvivalentní uhlí.
— získané zpracováním kulatiny z tvrdých a měkkých stromů;
— získané zpracováním slámy;
— získané zpracování slunečnicových slupek;
— získané zpracováním kukuřičných klasů a stonků;
– ekologické palivo odpovídající zelené technologii, vyrobené z materiálů neškodných pro člověka a životní prostředí a podléhající recyklaci: 10-50krát nižší emise oxidu uhličitého (CO2) do okolí je tvorba popela 15-20x menší než při spalování uhlí;
— neomezená výroba, a to i z nekvalitního dřeva,
– nižší náklady ve srovnání s cenou uhlí, kapalného paliva nebo palivového dřeva,
— snadná přeprava v balených pytlích i volně ložených a vykládání přes rukávy s možností automatizace procesu;
– nevyžadují velké skladovací plochy a lze je skladovat venku bez bobtnání nebo hniloby,
– během skladování se samovolně nevznítí,
— nevyžadují před použitím další zpracování, o nic horší než plyn nebo uhlí.
– vyšší výhřevnost než piliny a dřevěné štěpky, 1,5krát vyšší než palivové dřevo,
— při spalování 1,9 tuny pelet se uvolní přibližně stejné množství tepla jako při spalování 1 tuny topného oleje, přičemž náklady na pelety na tuzemském trhu jsou 3x levnější, to znamená, že vytápění peletami je o 40 % levnější než topný olej;
— téměř úplné spalování s minimálním množstvím strusky, které snižuje četnost čištění kotle a lze jej provádět mnohem méně často,
— je možná automatizace nakládání pelet do topeniště v průmyslových podmínkách,
– seřízení domácích topných zařízení na pelety se nastavuje automaticky,
— nízká cenová volatilita, protože cena je interní,
– kotle na pelety vydrží déle, vyžadují méně údržby a jsou hospodárnější,
– pro vytápění obytných budov spalováním v kamnech, krbech a kotlích,
— poskytovat teplo a elektřinu průmyslovým zařízením a malým sídlům (pomocí velkých granulí s vysokým obsahem stromové kůry.
Poptávka po tomto alternativním palivu a po zařízeních na jeho výrobu a spalování neustále roste.
Srovnávací charakteristiky druhů paliv
Oxid uhličitý
kg/GJ
„0“ znamená, že když je produkt spálen, množství uvolněného CO je2 nepřesahuje objem, který vzniká při přirozeném rozkladu, a množství ostatních škodlivých emisí je zanedbatelné.
- Měření výhřevnosti v Kcal/kg. 1 kalorie je množství tepla potřebné k ohřátí 1 g vody o 1 o C. 4,500 4,500 Cal/kg (1 XNUMX Cal/kg) je spalné teplo XNUMX kg paliva v Cal.
- Měření výhřevnosti v MJ/kg. Systémová mezinárodní tepelná jednotka. 1 Kalorie = 4,19 Joulů, 4,500 Kcal/kg * 4,19 J = 18,855 MJ/kg – spalné teplo 1 kg paliva v Joulech.
- Měření výhřevnosti v kW*hod. 5,238 kW* hodina/kg je spalné teplo 1 kg paliva, měřeno v „elektrických jednotkách“. Množství energie uvolněné za sekundu (tj. tepelný výkon) = 18.855.000 2 3600 J (viz bod 5238) / 5,238 XNUMX s = XNUMX XNUMX J/s = XNUMX XNUMX kWh.
Tabulka 1. Přenos tepla peletami a alternativními zdroji energie
Normy výroby pelet:
— v USA: Standardní předpisy a normy pro pelety v USA: The PFI (pellet), která smí vyrábět pelety Premium a Standard. Premium, které tvoří asi 95 % pelet vyrobených ve Spojených státech, není více než 1 % popela a Standard není více než 3 %. Premium lze použít pro vytápění jakýchkoliv objektů. Odrůda Standard obsahuje větší objem kůry nebo zemědělského odpadu. Normy dále určují hustotu, velikost pelet, vlhkost, prašnost a další látky.
– v Německu: DIN 51731, v Rakousku: ONORM M-7135, ve Velké Británii: The British BioGen Code of Practice pro biopaliva (pelety), ve Švýcarsku: SN 166000, ve Švédsku: SS 187120.
Základní evropské normy kvality pro palivové pelety
Objemová hmotnost (kg/m3)
Spalné teplo (MJ/kg)
Fixátor, spojovací materiály (%)
* „ne“ neznamená hodnotu, může být, neexistují žádné informace, nejsou definovány, neexistuje přesná hodnota atd.
Palivové brikety jsou lisovaný dřevní odpad (hobliny, dřevěné štěpky), zemědělský odpad (sláma, slupky slunečnicových semen, pohanka), ale i rašelina.
Pojivem je přírodní polymer lignin. Chemická pojiva se nepoužívají.
Palivové brikety se aktivně používají pro vytápění soukromých domů v různých typech topenišť (kamna), kotlů na dřevo, krbů a při vaření na grilu.
Výhody palivových briket:
– výrobek šetrný k životnímu prostředí, jehož materiálem jsou zcela přírodní suroviny, a
– není ovlivněna plísněmi,
– hoří 2-4x déle než dřevo,
– vhodné pro skladování a použití.
– vysoká výhřevnost srovnatelná s uhlím, v průměru 2x vyšší ve srovnání s klasickým palivovým dřevem,
— konstantní teplota v každé fázi spalování díky rovnoměrnému plameni,
— obsah popela po spálení — 1-3 %. Pro srovnání: obsah popela po spálení uhlí je 30-40 %, palivové dřevo 8-16 %, štěpka 11-18 %,
– moderní kotle na tuhá paliva využívající brikety lze čistit maximálně jednou ročně,
– popel lze použít jako ekologické hnojivo,
— neuvolňuje se oxid uhelnatý a netvoří se jiné škodlivé látky,
— náklady na vytápění jsou nižší než při použití uhlí nebo palivového dřeva.
Druh palivových briket:
— brikety RUF — ve formě velké obdélníkové cihly,
— brikety NESTRO — briketa ve tvaru válce, někdy s radiálním otvorem uvnitř,
— Brikety Pini&Kay jsou brikety se 4, 6 nebo 8 stranami s podélným radiálním otvorem uvnitř.
Uhlí je hořlavá sedimentární hornina rostlinného původu sestávající převážně z uhlíku a řady dalších chemických prvků.
Složení uhlí závisí na stáří a podmínkách prouhelnění:
— hnědé uhlí je nejmladší,
— antracit je nejstarší.
Stárnutím docházelo ke koncentraci uhlíku a poklesu obsahu těkavých složek, zejména vlhkosti.
Hnědé uhlí má vlhkost 30-40%, více než 50% těkavých složek, u antracitu jsou tyto 2 ukazatele 5-7%.
Vlhkost uhlí je 12-16%, množství těkavých složek je asi 40%.
Uhlí obsahuje i různé nespalitelné popelotvorné přísady, „kámen“.
Popel znečišťuje životní prostředí a na roštu se spéká na strusku, což ztěžuje spalování uhlí.
Přítomnost horniny snižuje měrné spalné teplo uhlí.
V závislosti na druhu a podmínkách těžby se množství nerostů velmi liší, obsah popela v černém uhlí je asi 15 % (10-20 %).
Škodlivou složkou uhlí je i síra, při jejímž spalování vznikají oxidy, které se ve vzduchu mění na kyselinu sírovou.
Měrné spalné teplo (uhelný koncentrát)
Měrné spalné teplo uhlí
Skutečná čísla se mohou výrazně lišit.
Kuzbass černé uhlí – 5000-5500 kcal/kg. .
Hustota uhlí je 1 – 1,7 (černé uhlí – 1,3-1,4) g/cm 3 v závislosti na druhu a obsahu minerálních látek.
Používá se indikátor „sypné hmotnosti“, který je asi 800-1 000 kg/m3.
Druhy a druhy uhlí
Uhlí je klasifikováno podle mnoha parametrů (geografie produkce, chemické složení), ale z „každodenního“ pohledu stačí znát označení a možnosti využití.
Používá se následující systém označování uhlí: Třída = (třída) + (třída velikosti).
Kromě hlavních jakostí existují mezitřídy uhlí: DG (plyn s dlouhým plamenem), GZh (plynový tuk), KZh (koksový tuk), PA (polantracit), do skupin se dělí i hnědé uhlí.
Koksovatelné uhlí (G, koks, Zh, K, OS) se v tepelné energetice prakticky nepoužívá, protože je nedostatkovou surovinou pro koksochemický průmysl.
Tříděné uhlí se podle velikostní třídy (velikost kusů, frakce) dělí na:
není omezena velikostí
Kromě tříděného uhlí jsou v prodeji kombinované frakce a třídičky (PK, KO, OM, MS, SSh, MSSh, OMSSh).
Velikost uhlí se určuje na základě menší hodnoty nejjemnější frakce a větší hodnoty největší frakce uvedené v názvu třídy uhlí.
Například frakce OM (M – 13-25, O – 25-50) je 13-50 mm.
Kromě výše uvedených druhů uhlí se můžete v prodeji setkat s uhelnými briketami, které se lisují z málo obohacené uhelné kaše.
Proces spalování uhlí.
Uhlí se skládá ze 2 hořlavých složek: těkavých látek a pevného (koksového) zbytku
Při 1. stupni hoření se uvolňují těkavé látky; Když je kyslíku přebytek, rychle hoří, produkují dlouhý plamen, ale málo tepla.
Ve 2. stupni dochází k vyhoření zbytků koksu; intenzita jeho hoření a zápalná teplota závisí na stupni prouhelnění, tedy na druhu uhlí (hnědé, tvrdé, antracitové).
Čím vyšší je stupeň karbonizace (nejvyšší je u antracitu), tím vyšší je teplota vznícení a spalné teplo, ale nižší intenzita spalování.
Třídy uhlí B, D, G
Díky vysokému obsahu těkavých látek takové uhlí rychle vzplane a rychle vyhoří.
Uhlí těchto jakostí je dostupné a vhodné pro téměř všechny typy kotlů, pro úplné shoření je však nutné toto uhlí dodávat po malých dávkách, aby se uvolněné těkavé látky stihly zcela sloučit se vzdušným kyslíkem.
Úplné spálení uhlí se vyznačuje žlutým plamenem a čirými spalinami; nedokonalým spalováním těkavých látek vzniká fialový plamen a černý kouř
Aby se takové uhlí efektivně spalovalo, musí být proces neustále monitorován.
Třídy uhlí SS,T,A
Náročněji se zapaluje, ale hoří dlouho a produkuje mnohem více tepla.
Uhlí lze nakládat ve velkých dávkách, protože spalují převážně zbytky koksu a nedochází k hromadnému uvolňování těkavých látek.
Režim dmýchání je velmi důležitý, protože při nedostatku vzduchu dochází ke spalování pomalu, může dojít k jeho zastavení, nebo naopak k nadměrnému zvýšení teploty vedoucí k tepelným ztrátám a vyhoření kotle.
Srovnávací tabulka výhřevnosti některých druhů paliv
Výhřevnost paliva charakterizuje množství tepla uvolněného při úplném spálení paliva o hmotnosti 1 kg nebo objemu 1 m³ (1 l).
Nejčastěji se výhřevnost měří v J/kg (J/m³; J/l).
Čím vyšší je měrné spalné teplo paliva, tím nižší je jeho spotřeba.
Měrné spalné teplo každého typu paliva závisí na:
— z jeho hořlavých složek (uhlík, vodík, těkavá hořlavá síra atd.);
