Температура горіння дров і вугілля — що горить краще

Визначення виду палива, необхідного для печі залежить від безлічі факторів.

Одним з них є кількість тепла, що виділяється при згорянні.

В якості горючого матеріалу використовуються вугілля, деревина, торф, паливні брикети.

Особливості різних видів палива

Розглянемо два основних, найбільш поширених, виду твердопаливного сировини — дрова і вугілля.

Дрова містять значну кількість вологи, тому спочатку відбувається випаровування вологи, на що буде потрібно певну кількість енергії. Після випаровування вологи починається інтенсивне горіння дров, але, на жаль, процес триває недовго.

Тому, щоб його підтримувати, потрібно регулярне підкладання дров в топку. Температура займання деревини становить близько 300°С.

За кількістю тепла, що виділяється і тривалості горіння вугілля перевершує деревину. В залежності від віку викопного матеріалу мінерал підрозділяється на види:

• бурий;
• кам'яний;
• антрацит.

Склад палива різних видів

Буре вугілля відноситься до молодих покладів, тому в ньому міститься найбільша кількість вологи (від 20% до 40%), летких речовин (до 50%) і невелика кількість вуглецю (від 50% до 70%). Температура горіння у нього вище, ніж дерева, і складає 350°С. Теплота згоряння — 3500 ккал/кг.

Найбільш поширеним видом палива є кам'яне вугілля. В ньому міститься невелика кількість вологи (13-15%), а вміст пального елемента вуглецю перевищує 75%, залежно від сорту.

Середня температура займання — 470°С. Летких газів в кам'яному вугіллі 40%. При згорянні виділяється 7000 ккал/кг

До найстарішим покладів твердопаливного копалин відноситься антрацит, залягає на значній глибині. У ньому практично немає летких газів (5-10%), а кількість вуглецю варіюється в межах 93-97%. Теплота згоряння знаходиться в межах від 8100 до 8350 ккал/кг.

Це цікаво: температура горіння березових вугілля найвища — її достатньо для розм'якшення і кування металу в кузні. Її показник — 1200-1300°С.

Окремо необхідно відзначити деревне вугілля. Його отримують з деревини шляхом піролізу — спалювання при високій температурі без доступу кисню. Готовий продукт відрізняється високим вмістом вуглецю (від 70% до 90%). При спалюванні деревного палива виділяється близько 7000 ккал/кг

Процес горіння

В залежності від виду і сорту паливо ділиться на короткопламенное і длиннопламенное. До короткопламенным відноситься антрацит та кокс, деревне вугілля.

При спалюванні антрацит виділяє багато тепла, але для його розпалювання потрібно забезпечити високу температуру більш легко воспламеняемым паливом, наприклад, дровами. Антрацит не виділяє диму, горить без запаху, полум'я у нього низька.

Довгополум'яне види палива згоряють за два етапи. Спочатку виділяються летючі гази, які згоряють над шаром вугілля в просторі топки.

Після вигоряння газів починає згоряти залишився паливо, перетворилося тим часом в кокс. Кокс горить на колосниках коротким полум'ям. Після вигоряння вуглецю залишається зола і шлаки.

Спалювання

Розглянемо процес згоряння палива у звичайній печі, яку використовують для опалення приватних будинків. Вона складається з основних частин:

• топки;
• піддувала;
• димоходу з трубою.

Топка з'єднується з піддувалом через спеціальну решітку (колосники), розташовані внизу топки. На колосники укладається паливо, а з піддувала через колосники повітря поступає в топку.

Формули горіння

Температури займання різних видів палива (натисніть для збільшення)

При загорянні палива (дрова, вугілля) йде хімічна реакція з виділенням тепла.

Двоокис вуглецю вступає в реакцію з вуглецем палива у верхніх шарах, утворюючи оксид вуглецю.

На цьому процес горіння не закінчується, адже піднімаючись вгору в топковому просторі, окис вуглецю вступає в реакцію з киснем з повітря, приплив якого відбувається через піддувало або відкриту дверцята топки.

Її згоряння супроводжується синім полум'ям і виділенням тепла. Утворюється чадний газ (двоокис вуглецю) надходить в димар і відлітає через трубу.

Корисно знати: коли над паливом зникають блакитні язички полум'я, тоді можна закрити заслінку димоходу, щоб тепло не йшло через трубу на вулицю.

Тління з мінімальним припливом кисню призведе до утворення неядовитой окису вуглецю, даючи рівномірне тепло.

Застосування

Основним використанням палива є його спалювання для виділення тепла. Тепло використовується не тільки для опалення приватного будинку і приготування їжі, але і в промисловості для забезпечення технологічних процесів, що відбуваються при високій температурі.

На відміну від звичайної грубки, де процес надходження кисню та інтенсивність горіння слабо регулюється, в промислових печах особлива увага приділяється контролю над подачею кисню і підтриманням постійної температури горіння.

Розглянемо основну схему згоряння вугілля.

1. Йде нагрівання палива та випаровування вологи.
2. З ростом температури починається процес коксування з виділенням летючих коксових газів. Згораючи, він дає основне тепло.
3. Вугілля перетворюється на кокс.
4. Процес горіння коксу супроводжується виділенням тепла, достатнього для запуску коксування наступної порції палива.

В промислових котлах горіння коксу розділяється по різних камерах від горіння коксового газу. Це дозволяє здійснювати приплив кисню для коксу і газу з різною інтенсивністю, домагаючись необхідної швидкості горіння і підтримки необхідної температури.

Використання деревного вугілля

Деревне вугілля в побуті використовується для приготування м'яса на мангалі.

Завдяки високій температурі горіння (близько 700°С) і відсутності полум'я забезпечується рівномірний жар, достатній для приготування м'яса без обвуглювання.

Також його застосовують як паливо для камінів, приготування їжі на невеликих печах.

У промисловості його використовують як відновник при виробництві металу. Незамінний деревне вугілля при виробництві скла, пластмас, алюмінію.

Використання бурого вугілля

Хоча температура горіння і тепловіддача бурого копалин менше, ніж кам'яного, його також використовують для опалення і приготування їжі.

Це пояснюється його низькою вартістю.

Але більш широко застосовується буре вугілля для переробки й одержання різних хімічних речовин: напівкоксу, гірського воску, сажі, бензину.

Про горінні бурого вугілля дивіться наступне відео: