Температура горения каменного угля. Температура горения древесного и каменного угля в различных устройствах

В качестве энергоносителя применяют разные виды топлива, например, торф, уголь, древесину, а также топливные брикеты. Уголь по праву считается наиболее

Виды углей, применяемые для отопления

Образование черного топлива в недрах занимает от нескольких сотен тысяч до миллионов лет. Чем глубже и древнее месторождение, тем выше плотность и теплота сгорания угольной массы. Энергетическая ценность горючего зависит от одного показателя – процентного содержания чистого углерода в составе ископаемого.

Перечислим разновидности углей, сжигаемых в отопительных печах, в порядке возрастания калорийности:

1. Бурый уголь содержит до 70% углерода. Оставшиеся 30% – летучие вещества (связанный кислород, азот, водород) и примеси – сера, железо, фосфор, кремний и алюминий.
2. Более плотный каменный уголь на 82% состоит из углерода, остальное – примеси и влага.
3. Антрацит – самое древнее топливо, содержащее до 95% углерода.

При сгорании бурые угли выделяют наименьшее количество тепловой энергии

Справка. В этой цепочке не хватает первого и последнего звена. Сначала биомасса – растения и деревья – образует низкокалорийный торф, залегающий близко к поверхности и пригодный для производства брикет. Завершает цепочку природный графит, состоящий из чистейшего углерода.

Каменноугольное твердое топливо делится на виды и классы по физическим свойствам и размерам фракции. В зависимости от происхождения состав угля меняется, что влияет на его характеристики – температуру воспламенения и горения, теплотворную способность и зольность. Ниже в таблице представлена классификация каменных углей по содержанию летучих веществ, влаги и золы.

После добычи угольная смесь проходит калибровку – деление на фракции. Чем крупнее куски, тем выше цена энергоносителя и лучше происходит сжигание. Насколько отличаются и как обозначаются угли разной крупности, покажем в очередной таблице.

Примечание. Если кроме марки топлива необходимо указать крупность фракции, буквенный индекс приписывается к основному обозначению класса. Пример: ГО – газовый орех, АП – антрацит – плита. Маркировка бурой смеси ореха с мелочью – БОМ.

Мы не причисляем к общей классификации древесный уголь по нескольким причинам:

• горючее не является ископаемым, это продукт сухой переработки (перегонки) древесины;
• использование выжженного угля для обогрева жилища невыгодно экономически, дешевле купить обычных дров;
• данное топливо хорошо подходит для работы кузнечного горна, газогенератора либо сжигания в мангале.

Так выглядит горение длиннопламенной марки каменного угля

Лучший ответ:

Температура воспламенения и другие параметры

Процесс горения угля – это химическая реакция окисления углерода, протекающая при высокой начальной температуре с интенсивным выделением теплоты. Теперь попроще: угольное топливо не может воспламениться подобно бумаге, для возгорания требуется предварительный нагрев до 370—700 °С в зависимости от марки горючего.

Ключевой момент. Эффективность сжигания угля в печи или бытовом твердотопливном котле характеризуется не максимальной температурой, а полнотой сгорания. Каждая молекула углерода соединяется с двумя частицами кислорода воздуха, образуя углекислый газ СО2. Процесс отражен в химической формуле.

Если ограничить количество поступающего кислорода (прикрыть поддувало, перевести ТТ-котел в режим тления), вместо СО2 образуется угарный горючий газ СО, выбрасываемый в дымоход, КПД горения существенно снизится. Чтобы добиться высокой эффективности, нужно обеспечить благоприятствующие условия:

1. Бурые угли воспламеняются при температуре +370 °С, каменные – 470 °С, антрациты – 700 градусов. Требуется предварительный нагрев отопительного агрегата с помощью дров (опилочных брикетов).
2. Воздух в топливник подается с избытком, коэффициент запаса составляет 1.3—1.5.
3. Горение поддерживается за счет высокой температуры раскаленного слоя углей, лежащих на колосниковой решетке. Важно обеспечить проход кислорода через всю толщу топлива, поскольку воздух движется через зольник благодаря естественной дымоходной тяге.

Замечание. Исключением являются самодельные печки типа «Бубафоня» и цилиндрические котлы верхнего горения, где воздух подается в топку сверху вниз.

Теоретическая температура сжигания и удельная теплоотдача различных видов топлива показана в сравнительной таблице. Заметно, что в идеальных условиях любое горючее выделит максимум теплоты при взаимодействии с нужным объемом воздуха.

На практике создать подобные условия нереально, поэтому воздух подается с некоторым избытком. Реальная температура горения бурых углей в обычном ТТ-котле лежит в пределах 700…800 °С, каменных пород и антрацитов – 800…1100 градусов.

Если переборщить с количеством кислорода, энергия начнет расходоваться на подогрев воздуха и попросту вылетать в трубу, КПД печи заметно упадет. Причем температура огня может достигать и 1500 °С. Процесс напоминает обычный костер – пламя большое, тепла мало. Пример эффективного сжигания каменного угля ретортной горелкой на автоматическом котле представлен в видеосюжете:

Свойства древесного угля

Древесный уголь выделяют в отдельную категорию, поскольку это не ископаемое топливо, а продукт производства. Для его получения древесину обрабатывают особым образом, чтобы изменить структуру и удалить излишки влаги. Технология получения эффективного и удобного в использовании энергоносителя известна с давних времен – раньше древесину пережигали в глубоких ямах, перекрыв доступ кислороду, а сегодня применяются особые углевыжигательные печи.

Сжигание древесины в углевыжегательной печи

При нормальных условиях хранения влажность древесного угля составляет около 15%. Воспламеняется топливо уже при нагреве до 200°С. Удельная теплотворная способность энергоносителя высока — она достигает 7400 ккал/кг.

Температура горения древесного угля варьируется в зависимости от сорта древесины и условий сжигания. К примеру, березовые угли можно использовать для разогрева кузнечного горна и ковки металла — при интенсивной подаче воздуха гореть они будут при 1200-1300°С. В печке или отопительном котле температура в процессе горения достигнет 800-900°С, а при использовании угля в мангале на улице — 700°С.

Горючее из пережженной древесины характеризуется экономичностью — его расход значительно ниже по сравнению с использованием дров. Помимо высокой теплоотдачи оно характеризуется низкой зольностью.

За счет того, что древесный уголь сгорает с малым количеством золы и выделяет ровный жар без открытого пламени, он идеально подходит для приготовления мяса и других продуктов на открытом огне. Также его можно использовать для каминного отопления или приготовления еды на варочной печи.

Опасный дым от каменного угля

В редакцию нашей газеты обратились жители села Углекаменск с информацией о том, что каменный уголь, который они используют при сжигании в печах, образует некий особо вредный дым, который проникает в дома, вызывает осложнения со здоровьем. У жителей сложилось впечатление, что уголь необычный, возможно пропитан некими вредными веществами. Что делать жителям частного сектора при возможном некачественном угле, обладающем повышенным количеством и качеством вредных, токсичных веществ?

Дым, каждый день идущий из труб печей домов частного сектора в Партизанском городском округе, может быть опасным для здоровья. Дым, образующийся при горении каменного угля, который чаще всего используют жители частных домовладений, может содержать опасные для здоровья примеси.

При полном сгорании угля кроме золы из него образуются летучие газообразные и парообразные продукты, именно углекислота и вода, а также ещё сернистый (и серный) ангидрид. При неполном сгорании этих материалов получаются продукты горения, содержащие не только окись углерода, но также горючие соединения, заключающие углерод, водород и частью кислород и азот, и, кроме того, уголь в мелкоразделенном состоянии — в виде сажи. Вследствие этого продукты горения таких материалов являются в виде дыма, не вполне прозрачного, окрашенного в светло-серый, серовато-желтый, до темно-серого цвет. Дым от древесного топлива легок, поднимается в атмосфере вверх. Дым от ископаемых углей тяжелее, ещё более непрозрачен, трудно рассеивается в атмосфере, и потому там, где много фабрик, отапливаемых ископаемым углем, дым держится в атмосфере, вредит её чистоте, осаждает хлопья сажи.

К токсичным относят элементы-примеси, которые при сжигании углей способны переходить в газовую фазу при температуре сжигания и выбрасываются с дымовыми газами в атмосферу. Эти элементы, выпадая вместе с осадками, переходят в водоёмы и почву, где включаются в трофическую цепь «почва — растения — животные — человек». Обычно в их числе указывают серу, фосфор, бериллий, ртуть, мышьяк, селен, марганец, ванадий, хром, а также радиоактивные элементы — торий и уран. Степень негативного воздействия вредных веществ, получаемых при сжигании каменного угля, определяется концентрацией загрязнителей (в нашем случае — элементов-примесей) в приземном слое воздуха и их токсическими свойствами. При оценке токсичности элементов-примесей учитывают их концентрацию в топливе и способность переходить в газовую фазу дымовых выбросов при сжигании углей. Отметим, что токсическое действие многих элементов-примесей и их соединений может многократно усиливаться при их совместном поступлении в организм человека. Соединения серы (оксиды — SO2, SO3), образующиеся при сжигании многосернистых углей, чаще всего упоминаются в числе загрязнителей атмосферного воздуха в районах крупных угольных ТЭС. При длительном вдыхании они поражают желудочно-кишечный тракт, лёгкие и сердечно-сосудистую систему. Известный трагический пример — события декабря 1952 года в Лондоне. Плотный смог при полном безветрии держался 3—4 дня и, по официальным данным, погубил более четырёх тысяч человек. Ежедневные анализы воздуха показали, что смертность нарастала прямо пропорционально концентрации двуокиси серы (в основном топливного происхождения) в атмосфере.

Один из экологически опасных элементов-примесей — бериллий, который обладает высокой биологической активностью и оказывает аллергическое и канцерогенное воздействие на организм человека. Он накапливается в скелете, печени и лёгких (имеются сведения о заболеваемости работников угольных тепловых электростанций бериллиозом — серьёзной патологией лёгких). Промышленные объекты, работающие на угле и нефти, считаются главными источниками загрязнения атмосферного воздуха бериллием. Так, при среднем содержании бериллия в донецком угле, сжигаемом на одной крупной ТЭС, 2,5 г/т, выход его в газовую фазу составляет порядка 60%. На площади около 150 кв. км, прилегающей к станции, наблюдается двух-трёхкратное превышение предельно допустимой среднесуточной концентрации (ПДКСС) этого токсичного элемента в атмосфере воздуха.

Другой токсичный элемент — ванадий. Он оказывает отрицательное воздействие на органы дыхания, нервную систему, обмен веществ. Наиболее уязвимы печень, почки, семенники, костная ткань. Уран, торий обладают высокой токсичностью и в форме химических элементов, и в форме их соединений — главным образом, в виде радиационного воздействия. Отрицательные экологические последствия сжигания углей могут быть уменьшены и при правильном выборе технологии сжигания углей — высоты и числа дымовых труб, скорости выброса дымовых газов и их температуры. Конечно-же, в частном секторе все нюансы правильных технологий сжигания угля не применяются, в результате и человек, и почва, и растения могут быть заражены вредными химическими элементами и их соединениями. Компании, продающие каменный уголь населению, вероятно, должны иметь сертификат качества, в котором отражён химический состав этого угля. Однако если качество угля вызывает у потребителей сильное сомнение, то они могут обратиться, например,

в Территориальный отдел Управления Роспотребнадзора по Приморскому краю в г. Партизанске. 692856, Приморский край, г. Партизанск, ул. Октябрьская, д. 5 «Б». телефон/факс: 8 (42363) 6-34-85, код города 8 (42363). E-mail: [email protected]

В связи с тем, что некачественный уголь и его продукты горения могут вызывать значительные нарушения здоровья, то специалисты Роспотребнадзора просто обязаны проверить подозрительный уголь, так как его применение может затрагивать интересы большого количества людей и их безопасность.

Редакция

Онлайн мод игры Among As

Играть онлайн

Одиночный мод игры Among Us, в котором вы всегда играете за предателя, а экипаж — боты.

Сжигание

Рассмотрим процесс сгорания топлива в обычной печке, которую используют для отопления частных домов. Она состоит из основных частей:

• топки;
• поддувала;
• дымохода с трубой.

Топка соединяется с поддувалом через специальную решетку (колосники), расположенные внизу топки. На колосники укладывается топливо, а из поддувала через колосники воздух поступает в топку.

Откуда берется энергия у топлива

Известно, что молекулы состоят из атомов . Для того, чтобы разделить какую либо молекулу (например, молекулу воды) на составляющие её атомы, требуется затратить энергию (на преодоление сил притяжения атомов). Опыты показывают, что при соединении атомов в молекулу (это и происходит при сжигании топлива) энергия, напротив, выделяется.

Как известно, существует ещё и ядерное топливо, но мы не будем здесь говорить о нём.

При сгорании топлива выделяется энергия. Чаще всего это тепловая энергия . Опыты показывают, что количество выделившейся энергии прямо пропорционально количеству сгоревшего топлива.

Особенности горения

Угли различаются по виду пламени. У горящего каменного и бурого угля языки пламени длинные, антрацит и древесный уголь относятся к короткопламенным энергоносителям. Короткопламенное топливо сгорает практически без остатка, выделяя большое количество тепловой энергии.

Сгорание длиннопламенных энергоносителей происходит в два этапа. Первым делом выделяются летучие фракции — горючий газ, который сгорает, поднявшись к верхней части топочной камеры. В процессе выделения газов уголь коксуется, и после выгорания летучих веществ начинает гореть образовавшийся кокс, образуя короткое пламя. Углерод выгорает, шлаки и зола остаются.

Температура

Лучшей и оптимальной температурой для шашлыка, считается 600 С или 700 С градусов. Благодаря такой температуре, мясо приобретает внешнюю корочку, которая сохраняет сочность.

Шашлычник с опытом, может определить температуру угля по внешнему виду. В момент, когда угли становятся серовато-белыми, следует начинать готовить мясо.

Не стоит путать температуру горения и температуру тления.

Например, березовые дрова при горении могут давать температуру до 1500 градусов. В такой ситуации ваш шашлык превратится в уголек. А вот угли березы отлично подойдут, поскольку дадут до 700 С.

Температура горения деревянного и каменного угля в самых разных устройствах

Первостепенным параметром, дающим возможность не совершить ошибку в своем выборе топлива и отопительные агрегаты, считается температура горения угля, потому как ее величина обуславливает уверенную работу котла и его продуктивность.

Вопрос обогревания своего жилья во время зимы стоит особенно остро. В условиях непрерывного подорожания источников энергии люди вынуждены искать альтернативные способы выработки тепла. Прекрасным выходом из ситуации в получившейся ситуации считается применение котлов работающих на твёрдом топливе, обладающих хорошими параметрами производства и теплосбережения.

Однако для их полноценной эксплуатации нужна заготовка твёрдого топлива. Лучшей его вариацией считается уголь, обеспечивающий хорошие показатели работы печи. Взвешенный выбор этого топлива считается залогом хорошей работы котла.

Какой уголь лучше для шашлыков

Береза

«Лучше было взять березу». Часто слышите такие слова во время жарки шашлыков? Интересно то, что авторы этих слов не могут объяснить почему. Просто береза, дает самую подходящую температуру. Её используют не только для мангала, но и в печах.

Будьте внимательны: летом можно приобрести уже готовый уголь в пакетах, но часто под видом березового, продают сосновый уголь.

Как узнать березовый уголь

— антрацитовый цвет; — глянцевый извив; — поверхность искрится;

Сосновые угли абсолютно не имеют блеска и окрашены в просто насыщенный, черный цвет.

Брикеты

Их также рекомендуется использовать для мангалов. По своей сути — это тоже уголь, только плотно прессованный. Брикет плотнее в два раза. Чем обычный уголь и горит значительно дольше, достигая температуры в 700 С. Также выделяют меньше дыма.

Дубовый

Такой уголь редко можно встретить в пакетах, но он есть. Долго держит температуру, но его достаточно сложно разжигать. Поэтому, в основном используется в кафе и ресторанах.

Сосновый

Низкого качества, на что указывает его низкая цена. На пакетах с таким углем, часто пишут просто – «уголь древесный». Быстро сгорает и зачастую коптит.