Teoretyczna temperatura spalania węgla mieści się w zakresie 1000 ... 2300 ° C i zależy od wielu czynników - warunków spalania, określonej wartości opałowej, zawartości wilgoci i tak dalej. Rzeczywiste ogrzewanie w środku płomienia płonącego w piecu kotła lub pieca rzadko przekracza 1200 stopni. Ale właściciel domu wcale nie ma za zadanie świecić urządzenia i rur na biało. Głównym celem jest efektywne wykorzystanie energii cennego minerału, uzyskanie odpowiedniej ilości ciepła przez długi czas.
Rodzaje węgla wykorzystywanego do ogrzewania
Tworzenie się czarnego paliwa w jelitach trwa od kilkuset tysięcy do milionów lat. Im głębsze i pradawniejsze złoża, tym większa gęstość i ciepło spalania masy węgla. Wartość energetyczna paliwa zależy od jednego wskaźnika - procentu czystego węgla w składzie kopalnej.
Podajemy rodzaje węgla spalanego w piecach grzewczych, w kolejności rosnącej ilości kalorii:
- Węgiel brunatny zawiera do 70% węgla. Pozostałe 30% to substancje lotne (związany tlen, azot, wodór) i zanieczyszczenia - siarka, żelazo, fosfor, krzem i aluminium.
- Gęsty węgiel to 82% węgla, reszta to zanieczyszczenia i wilgoć.
- Antracyt to najstarsze paliwo zawierające do 95% węgla.
Odniesienie. W tym łańcuchu brakuje pierwszego i ostatniego linku. Po pierwsze, biomasa - rośliny i drzewa - tworzy niskokaloryczny torf, który leży blisko powierzchni i nadaje się do produkcji brykietu. Naturalny grafit składający się z czystego węgla uzupełnia łańcuch.
Stałe paliwo węglowe dzieli się na typy i klasy w zależności od właściwości fizycznych i wielkości frakcji. W zależności od pochodzenia skład węgla jest różny, co wpływa na jego charakterystykę - temperaturę zapłonu i spalania, wartość opałową i zawartość popiołu. Poniższa tabela pokazuje klasyfikację paliw kopalnych według zawartości substancji lotnych, wilgoci i zawartości popiołu.
Po wydobyciu mieszanina węgla jest kalibrowana - podzielona na frakcje. Im większe kawałki, tym wyższa cena energii i lepsze spalanie. W następnej tabeli pokazujemy, jak różne i jak oznaczane są węgle o różnych rozmiarach.
Uwaga. Jeżeli oprócz gatunku paliwa konieczne jest wskazanie wielkości frakcji, indeks literowy przypisywany jest do głównego oznaczenia klasy. Przykład: GO - nakrętka gazowa, AP - antracyt - piec. Oznaczanie brązowej mieszanki orzechów i drobiazgów - LM.
Nie klasyfikujemy węgla drzewnego jako ogólnej klasyfikacji z kilku powodów:
- paliwo nie jest kopalne, jest produktem suchej obróbki (destylacji) drewna;
- wykorzystanie spalonego węgla do ogrzewania domu jest ekonomicznie nieopłacalne, taniej jest kupować zwykłe drewno;
- Paliwo to doskonale nadaje się do pracy kuźni kowala, generatora gazu lub spalania na grillu.
Temperatura zapłonu i inne parametry
Proces spalania węgla jest reakcją chemiczną utleniania węgla, która zachodzi w wysokiej temperaturze początkowej z intensywnym ciepłem. Teraz jest to prostsze: paliwo węglowe nie może zapalić się jak papier, do wstępnego podgrzewania konieczne jest wstępne podgrzanie do 370–700 ° С w zależności od rodzaju paliwa.
Kluczowy moment. Wydajność spalania węgla w piecu lub w domowym kotle na paliwo stałe charakteryzuje się nie maksymalną temperaturą, ale kompletnością spalania. Każda cząsteczka węgla łączy się z dwiema cząsteczkami tlenu w powietrzu, tworząc dwutlenek węgla, CO2. Proces ten znajduje odzwierciedlenie we wzorze chemicznym.
Jeśli ograniczysz ilość dopływającego tlenu (zakryj dmuchawę, ustaw kocioł TT w trybie tlenia), zamiast CO2 emitowanego do komina powstaje tlenek węgla, palny CO, a wydajność spalania zostanie znacznie zmniejszona. Aby osiągnąć wysoką wydajność, konieczne jest zapewnienie sprzyjających warunków:
- Węgiel brunatny zapala się w temperaturze +370 ° C, kamień - 470 ° C, antracyt - 700 stopni. Konieczne jest wstępne podgrzanie urządzenia grzewczego drewnem opałowym (brykiety z trocin).
- Powietrze w palenisku jest dostarczane w nadmiarze, współczynnik bezpieczeństwa wynosi 1,3-1,5.
- Spalanie jest wspierane przez wysoką temperaturę gorącej warstwy węgla leżącej na ruszcie. Ważne jest, aby tlen przepływał przez całą grubość paliwa, ponieważ powietrze przepływa przez popielnik z powodu naturalnego ciągu kominowego.
Komentarz. Wyjątek stanowią domowe piece Bubafony i cylindryczne kotły górnego spalania, w których powietrze jest dostarczane od góry do dołu w piecu.
Teoretyczna temperatura spalania i właściwa wymiana ciepła różnych rodzajów paliwa są przedstawione w tabeli porównawczej. Można zauważyć, że w idealnych warunkach każde paliwo uwalnia maksimum ciepła podczas interakcji z pożądaną ilością powietrza.
W praktyce tworzenie takich warunków jest nierealne, więc powietrze jest dostarczane z pewnym nadmiarem. Rzeczywista temperatura spalania węgla brunatnego w konwencjonalnym kotle TT wynosi 700 ... 800 ° C, a skały i antracytu - 800 ... 1100 stopni.
Jeśli posuniesz się za daleko z ilością tlenu, energia zacznie wydawać się na ogrzewanie powietrza i po prostu wyleje się do rury, wydajność pieca wyraźnie spadnie. Ponadto temperatura ognia może osiągnąć 1500 ° C. Proces przypomina zwykły ogień - płomień jest duży, jest mało ciepła. Przykład efektywnego spalania węgla za pomocą palnika retortowego na automatycznym kotle przedstawiono na filmie:
Ogrzewanie węglowe - praktyczne wskazówki
Pełne spalanie paliwa węglowego wymaga specjalnego podejścia do tego problemu. Zadaniem jest osiągnięcie maksymalnej wydajności źródła ciepła, a nie przegrzanie chłodziwa i nie spowodowanie pożaru z powodu zbyt wysokiej temperatury.
Oferujemy uwzględnienie naszych zaleceń dotyczących wyboru sprzętu:
- Kotły czysto opalane drewnem i fabryczne piece stalowe nie powinny być ogrzewane wysokokalorycznymi węglami - kamieniem i antracytem. Silne przenoszenie ciepła i silne nagrzewanie może zdeformować ściany paleniska (zwykle są wykonane o grubości 3 mm).
- Do ogrzewania węgla kotły TT z rusztem wypełnionym wodą nie są odpowiednie. Ze względu na różnicę temperatur rozgrzana do czerwoności warstwa spieku mocno przylega do rur z wodą, przepływem powietrza i dalsze czyszczenie urządzenia jest bardzo trudne.
- Jeśli skalibrowałeś węgiel kamienny o uziarnieniu 25–50 mm (klasyfikacja orzecha włoskiego), najlepszym wyborem jest kocioł z automatycznym podawaniem paliwa. Jednostka jest wyposażona w palnik retortowy i wentylator, który precyzyjnie dozuje wtrysk powietrza na polecenie elektroniki. Czas ciągłej pracy - do 7 dni.
- Idealną opcją jest zakup kopalni lub tradycyjnego kotła przeznaczonego na węgiel. W generatorze ciepła znajdują się ruchome kratki, obracane zewnętrznym uchwytem. Urządzenie pomaga zrzucić popiół z pieca do dolnej komory.
- Grzejniki wyposażone w wentylator lub wyciąg dymny są wygodniejsze i bezpieczniejsze niż kotły z mechanicznymi sterownikami na łańcuchu. Przy krytycznym wzroście temperatury automatyka wyłączy dopływ powietrza, a kanał zostanie zamknięty przepustnicą. Zwykła pokrywa dmuchawy nie pasuje dokładnie, tlen przenika do komory, a powolne spalanie trwa.
- Palenie otwartego kominka węglem jest bezużyteczne. Nie będzie dużo ciepła, wystarczy rozcieńczyć brud w pomieszczeniu i pojawi się nieprzyjemny zapach.
- Aby zwiększyć bezpieczeństwo, zaleca się zainstalowanie dodatkowego zaworu uwalniającego ciepło na kotle.W przypadku przegrzania i wrzenia element zrzuca część płynu chłodzącego z płaszcza kotła i jednocześnie napełnia go zimną wodą z kranu.
Każdy rodzaj węgla musi zostać dostosowany. Lepiej jest napełniać nieznane paliwo małymi porcjami, dostosowując ciąg za pomocą bramki i obserwując wzrost temperatury. Podczas obliczania wszystkich płonących niuansów tej marki wypełnij palenisko 2/3.
Ważny punkt dotyczący działania pieca ceglanego z piecem. W żadnym wypadku nie otwieraj palników po załadowaniu nowej porcji węgla, użyj bocznych drzwi. Przy braku tlenu paliwo emituje gaz pirolityczny, który wydostaje się przez usunięty palnik.
Wreszcie o spalaniu pyłu węglowego
Drobna frakcja pozostała z surowego węgla jest również paliwem pełnym. Problem polega na ładowaniu - większość pyłu natychmiast budzi się w popielniczce. Jeśli załadujesz go na drewno, dostęp tlenu zostanie zablokowany, a spalanie pogorszy się. W takich przypadkach możesz zastosować 3 metody:
- Dedowski. Pył węglowy miesza się z wodą, ciasta są przygotowywane i suszone na słońcu.
- Brykietowanie Jeśli masz dużo pyłu, sensowne jest wykonanie lub zamówienie prasy śrubowej do formowania brykietów węglowych w domu.
- Dodaj do drobnej frakcji wody i załaduj do paleniska w starych plastikowych workach.