Blog

Średnia wartość opałowa różnych rodzajów paliw stałych do kotłów

Средняя теплота сгорания различных видов топлива

Drewno kominkowe
Są to kawałki pni, gałęzi i korzeni o długości 15-30 cm.Wilgotność powietrza w nich waha się od 15-60%, w zależności od gatunku drewna i terminu przydatności do spożycia. Zawartość popiołu nie przekracza 2%.
Pył
Powstają jako produkt uboczny przy piłowaniu drewna w tartakach i stolarstwie. Wykorzystywane są jako opał i surowiec do produkcji brykietów i peletów. Wilgotność wynosi 15-60%, popiół – do 3%.
Drewniane ścinki
Jest to wiór o nieregularnym kształcie o długości 5-50 mm. Surowcem do produkcji zrębki drzewnej są odpady
tartak, gałęzie i korzenie drzew iglastych i liściastych pozyskane podczas wycinki. Wilgotność zrębków waha się w granicach 30-55%. Wartość opałowa zależy od pochodzenia surowca i wilgotności. Zawartość popiołu wynosi 0,6-5%.
Kora korowa
Są to odpady powstające podczas okorowania drzew. Wilgotność powietrza 50-60%. Wykorzystywany jest jako paliwo lub surowiec do produkcji brykietu (mieszany z innymi rodzajami odpadów).
Trociny
Są produktem ubocznym suchej obróbki drewna w zakładach meblowych i stolarskich. Charakteryzują się wilgotnością 5-20% i zawartością popiołu poniżej 1%.
Brykiety
Produkowane są głównie z trocin, ale także z kory i odpadów drzewnych, wiórów oraz rozdrobnionych suchych odpadów drzewnych. Podczas procesu brykietowania surowiec jest zagęszczany, a jego objętość rozdrabniana pod wysokim ciśnieniem. Może osiągnąć 200 atmosfer (20 MPa). Temperatura też rośnie. Oba te czynniki prowadzą do powstania z drewna ligniny, która po schłodzeniu twardnieje i wiąże wszystkie surowce. Brykiety są zwykle wielkości od kilku do kilkunastu centymetrów, cylindryczne, prostokątne lub cylindryczne.
Niska wilgotność (6-10%) pozwala na uzyskanie stosunkowo wysokiej kaloryczności.
Osiąga 17-21 MJ/kg. Duża gęstość surowca spowalnia proces spalania. Do spalania brykietów zaleca się stosowanie kotłów zgazowujących lub retortowych.
Pellety
Uzyskuje się je poprzez prasowanie trocin pod wysokim ciśnieniem. Średnica peletu nie może przekraczać 2,5 cm Paliwo to charakteryzuje się bardzo niską zawartością popiołu (poniżej 1%). Jego zalety to łatwość użycia jako przyjaznego dla środowiska paliwa i magazynowania; pellety są małe, ciasno rozmieszczone, dzięki czemu można zmaksymalizować przestrzeń, jaką mamy do dyspozycji.
Nie są zanieczyszczone piaskiem. Ich zwarte, błyszczące ścianki są odporne na wilgoć i utrudniają przenikanie granulek do środka. Mają dość wysoką kaloryczność (17-22 MJ/kg).
Drewno wiklinowe, z krzewów wierzby.
Drewno wikliny, pozyskiwane z krzewów wierzby, uważane jest za paliwo przyszłości. Oni
uprawianych na plantacjach, tzw. plantacjach energetycznych. Sadzonka o długości 25 cm wytwarza kilka pędów rocznie, które są ścinane zimą. W następnym roku ze wspólnego pnia wyrasta 40-60 pni.
Po trzech latach wierzba jest ścinana nisko nad ziemią, a następnie odrasta. Na plantacji sadzi się wierzbę (tzw. wierzbę konopną Salix viminalis). W ciągu roku z jednego hektara takiego przerobu uzyskuje się 12-15 ton suchego drewna. Ma wartość opałową dwa razy niższą niż węgiel. Taka ilość splotu odpowiada 6-7,5 tonom węgla kamiennego.
Słoma
W rolnictwie słoma może być wykorzystywana do wytwarzania ciepła. W takim przypadku zaleca się, aby wilgotność nie przekraczała 20%. Słoma wykorzystywana jest do spalania w kotłach w postaci balotów 2-3 kg (sprasowanych bloków cylindrycznych).
Połowa z nich pozostaje niewykorzystana i jest spalana przez rolników na polach. Porównanie kaloryczności węgla i słomy pokazuje, że przy spalaniu 1,7 tony słomy powstaje taka sama energia jak przy spalaniu 1 tony węgla. Zaletą słomy jako ekologicznego paliwa jest to, że zawiera bardzo mało popiołu.
Ponadto podczas spalania powstają tylko niewielkie ilości tlenku siarki (0,05-0,1%) i tlenków azotu (0,002%). Występuje również niewielka ilość tlenku węgla CO, rzędu 0,2%. To znacznie mniej niż tradycyjne kotły węglowe, które wytwarzają 0,5-1% tlenku węgla. Sprawność kotłów opalanych słomą sięga około 80%.
Do spalania słomy kotły o specjalnej konstrukcji z możliwością
późniejsze spalanie lotnych gazów powstających podczas spalania. Dopalanie należy prowadzić w temperaturze powyżej 800°C. Osiąga się to za pomocą wentylatora, który przepycha powietrze prostopadle do załadowanych bel na dole stosu.
Po spaleniu tej warstwy bele pod własnym ciężarem opadają w dół, a lotne gazy unoszą się w górę, unoszone przez strumień wydmuchiwanego powietrza. Ponieważ słoma spala się bardzo szybko, system grzewczy współpracujący z kotłem musi posiadać zbiornik na wodę, który gromadzi (akumuluje) ciepło.
Biogaz
Biogaz powstaje w wyniku fermentacji metanowej ścieków komunalnych, odchodów zwierzęcych, odpadów przemysłu spożywczego i innych odpadów organicznych. Fermentacja ta odbywa się w warunkach beztlenowych w komorze fermentacyjnej. Podczas tego procesu przetwarzane są osady ściekowe lub gnojowica.
Bakterie rozkładają materię organiczną na metan (ponad 60% w biogazie) i dwutlenek węgla (około 35%). Ponadto siarkowodór, wodór, tlenek węgla, azot i tlen występują w niewielkich ilościach. Skład biogazu zależy od składu przetwarzanych odpadów. Wartość opałowa waha się od 20-27 MJ/m (dla gazu ziemnego ok. 34 MJ/m).
Podczas fermentacji w 1 ml komory fermentacyjnej uwalnia się 0,8-1,5 ml biogazu dziennie. Biogaz służy do zasilania kotłów grzewczych i pieców gazowych. Ciepło powstające podczas spalania wykorzystywane jest do ogrzewania budynku, przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz gotowania posiłków. Służy również do ogrzewania komory fermentacyjnej.
W małych komorach fermentacyjnych do 25 m3 ilość produkowanego biogazu może być zbyt mała do ogrzania domu jednorodzinnego. Biogaz jest następnie wykorzystywany do podgrzewania ciepłej wody i gotowania posiłków. Biogaz jest wykorzystywany w ograniczonym zakresie ze względu na wysokie koszty inwestycyjne.
Kolejną wadą tego paliwa jest to, że okresy największego zapotrzebowania i najwyższego
przepustowość produkcyjna: w systemie grzewczym budynku największa ilość biogazu
uzyskuje się latem, kiedy zapotrzebowanie na energię jest najniższe. W wyższych temperaturach aktywność bakterii rozkładających związki organiczne jest większa.
Zimą, kiedy większość gazu jest zużywana, niska temperatura ogranicza aktywność bakterii. Tym samym ilość produkowanego w ten sposób biogazu jest mniejsza. Aby podtrzymać proces fermentacji, część ciepła wytwarzanego przez biogaz jest wykorzystywana do ogrzewania komory fermentacyjnej. Zmniejsza to ilość energii cieplnej zużywanej do ogrzewania budynku.

Leave a Comment