Температура горения дров и угля — что горит лучше. — Sibear.ru

Температура горения дров и угля — что горит лучше.

Выбор вида топлива для печи зависит от многих факторов. Дрова содержат много влаги, поэтому для испарения влаги требуется энергия. После испарения влаги начинается интенсивный процесс горения дров, но, к сожалению, он длится недолго.

Одним из них является количество тепла, выделяемого при сгорании.

В качестве горючего материала используются уголь, древесина, торф, топливные брикеты.

Содержание:

• Особенности разных видов топлива
• Состав топлива разных видов
• Процесс горения
• Сжигание
• Формулы горения
• Применение
• Использование древесного угля
• Использование бурого угля

Особенности разных видов топлива

Рассмотрим два основных, наиболее распространенных, вида твердотопливного сырья — дрова и уголь.

Поэтому, чтобы его поддерживать, требуется регулярное подкладывание дров в топку. Температура возгорания древесины составляет около 300°С.

По количеству выделяемого тепла и длительности горения уголь превосходит древесину. В зависимости от возраста ископаемого материала минерал подразделяется на виды:

• бурый;
• каменный;
• антрацит.

Состав топлива разных видов

Бурый уголь относится к молодым залежам, поэтому в нем содержится наибольшее количество влаги (от 20% до 40%), летучих веществ (до 50%) и небольшое количество углерода (от 50% до 70%). Температура горения у него выше, чем дерева, и составляет 350°С. Теплота сгорания — 3500 ккал/кг.

Наиболее распространенным видом топлива является каменный уголь. В нем содержится небольшое количество влаги (13-15%), а содержание горючего элемента углерода превышает 75%, в зависимости от сорта.

Средняя температура возгорания — 470°С. Летучих газов в каменном угле 40%. При сгорании выделяется 7000 ккал/кг.

К самым старым залежам твердотопливного ископаемого относится антрацит, залегающий на значительной глубине. В нем практически нет летучих газов (5-10%), а количество углерода варьируется в пределах 93-97%. Теплота сгорания находится в пределах от 8100 до 8350 ккал/кг.

Это интересно: температура горения берёзовых углей самая высокая — её достаточно для размягчения и ковки металла в кузнице. Её показатель — 1200-1300°С.

Отдельно необходимо отметить древесный уголь. Его получают из древесины путем пиролиза — сжигания при высокой температуре без доступа кислорода. Готовый продукт отличается высоким содержанием углерода (от 70% до 90%). При сжигании древесного топлива выделяется около 7000 ккал/кг.

Процесс горения

В зависимости от вида и сорта топливо делится на короткопламенное и длиннопламенное. К короткопламенным относится антрацит и кокс, древесный уголь.

При сжигании антрацит выделяет много тепла, но для его розжига требуется обеспечить высокую температуру более легко воспламеняемым топливом, например, дровами. Антрацит не выделяет дыма, горит без запаха, пламя у него низкое.

Длиннопламенные виды топлива сгорают за два этапа. Сначала выделяются летучие газы, которые сгорают над слоем угля в пространстве топки.

После выгорания газов начинает сгорать оставшееся топливо, превратившееся тем временем в кокс. Кокс горит на колосниках коротким пламенем. После выгорания углерода остается зола и шлаки.

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.

Формулы горения

При загорании топлива (дрова, уголь) идет химическая реакция с выделением тепла.

Двуокись углерода вступает в реакцию с углеродом топлива в верхних слоях, образуя окись углерода.

На этом процесс горения не заканчивается, ведь поднимаясь вверх в топочном пространстве, окись углерода вступает в реакцию с кислородом из воздуха, приток которого происходит через поддувало или открытую дверцу топки.

Ее сгорание сопровождается синим пламенем и выделением тепла. Образующийся угарный газ (двуокись углерода) поступает в дымоход и улетает через трубу.

Полезно знать: когда над топливом исчезают голубые язычки пламени, тогда можно закрыть заслонку дымохода, чтобы тепло не уходило через трубу на улицу.

Тление с минимальным притоком кислорода приведет к образованию неядовитой окиси углерода, давая равномерное тепло.

Применение

Основным использованием топлива является его сжигание для выделения тепла. Тепло используется не только для отопления частного дома и приготовления пищи, но и в промышленности для обеспечения технологических процессов, происходящих при высокой температуре.

В отличие от обычной печки, где процесс поступления кислорода и интенсивность горения слабо регулируется, в промышленных печах особое внимание уделяется контролю над подачей кислорода и поддержанием равномерной температуры горения.

Рассмотрим основную схему сгорания угля.

1. Идет нагревание топлива и испарение влаги.
2. С ростом температуры начинается процесс коксования с выделением летучих коксовых газов. Сгорая, он дает основное тепло.
3. Уголь превращается в кокс.
4. Процесс горения кокса сопровождается выделением тепла, достаточного для запуска коксования следующей порции топлива.

В промышленных котлах горение кокса разделяется по разным камерам от горения коксового газа. Это позволяет осуществлять приток кислорода для кокса и газа с разной интенсивностью, добиваясь необходимой скорости горения и поддержания необходимой температуры.

Использование древесного угля

Древесный уголь в быту используется для приготовления мяса на мангале.

Благодаря высокой температуре горения (около 700°С) и отсутствию пламени обеспечивается равномерный жар, достаточный для приготовления мяса без обугливания.

Также его применяют как топливо для каминов, приготовления пищи на небольших печах.

В промышленности его используют как восстановитель при производстве металла. Незаменим древесный уголь при производстве стекла, пластмасс, алюминия.

Использование бурого угля

Хотя температура горения и теплоотдача бурого ископаемого меньше, чем каменного, его также используют для отопления и приготовления пищи.

Это объясняется его низкой стоимостью.

Но более широко применяется бурый уголь для переработки и получения различных химических веществ: полукокса, горного воска, сажи, бензина.

О горении бурого угля смотрите следующее видео:

Какая температура в топке печи?

Если ориентироваться по Википедии, то температура горения дров лежит в пределах 800—1000 °С (приблизительно), а воспламенение и тление дерева начинается при 300 °С. В действительности этот диапазон еще шире – от 450 до 1050 °С.

Как работает котел длительного горения?

Котел длительного горения — это вид отопительного оборудования, который работает по принципу горения топлива в закрытом пространстве, что позволяет добиться длительного времени горения без необходимости постоянной подачи топлива. Это позволяет снизить расход топлива и уменьшить количество отходов, производимых при сжигании.

Внутри котла длительного горения обычно устанавливают топку, в которую загружается топливо (обычно древесные брикеты или угольные таблетки), а также систему для подачи воздуха, которая регулирует интенсивность горения. Некоторые котлы могут иметь автоматическую систему подачи топлива.

Горение происходит при высокой температуре и высокой концентрации кислорода внутри котла, что обеспечивает максимальную эффективность сжигания топлива. Газы, выделяющиеся при сжигании, удаляются через дымоход, а тепло, выделяемое при горении, передается через стенки котла и передается в систему отопления.

Котлы длительного горения обычно имеют высокую эффективность и могут работать без перерыва в течение длительного времени, что делает их очень популярными в качестве основного источника тепла в домах и зданиях. Однако, перед покупкой котла длительного горения, необходимо тщательно изучить его характеристики и убедиться, что он подходит для конкретных условий и потребностей в отоплении. Также следует убедиться в соблюдении всех необходимых норм и правил безопасности при его установке и эксплуатации.

Похожие статьи

Температура горения древесного и каменного угля. Из чего состоит уголь? Какова химическая формула угля

Где можно найти значения q

Информацию о величинах удельной теплоты сгорания для конкретных видов топлива можно найти в технических справочниках или в их электронных версиях на интернет-ресурсах. Обычно они приводятся в виде такой таблицы:

Удельная теплота сгорания, q

Ресурсы разведанных, современных видов топлива ограничены. Поэтому в будущем на смену им придут другие источники энергии:

• атомные, использующие энергию ядерных реакций;
• солнечные, преобразовывающие энергию солнечных лучей в тепло и электричество;
• ветряные;
• геотермальные, использующие тепло природных горячих источников.

Пиролизная печь: температура горения древесного угля

Древесный уголь – это вовсе не ископаемое. Данное топливо производится человеком в специальных пиролизных печах. Процесс его получения достаточно прост и заключается он в переработке древесины путем пиролиза. Проще говоря, нужно из дерева удалить всю влагу.

В процессе всего тления образуется много тепла, а влага испаряется и улетучивается. Дым, который вырабатывается, вторично перерабатывается в специальном отсеке и там сгорает полностью, образуя тепло.

Этапы получения древесного угля:

• Ответственный этап – сушка;
• Самый важный – пиролиз;
• Затем – прокалка;
• И в завершении – остывание.

Древесный уголь начинает воспламеняться при температуре 100 – 200 градусов, а разгорается до 800 – 900. При его горении выделяется достаточное количества тепла, способное обогреть помещение.

Применение

Основным использованием топлива является его сжигание для выделения тепла

Тепло используется не только для отопления частного дома и приготовления пищи, но и в промышленности для обеспечения технологических процессов, происходящих при высокой температуре.В отличие от обычной печки, где процесс поступления кислорода и интенсивность горения слабо регулируется, в промышленных печах особое внимание уделяется контролю над подачей кислорода и поддержанием равномерной температуры горения

Рассмотрим основную схему сгорания угля.

1. Идет нагревание топлива и испарение влаги.
2. С ростом температуры начинается процесс коксования с выделением летучих коксовых газов. Сгорая, он дает основное тепло.
3. Уголь превращается в кокс.
4. Процесс горения кокса сопровождается выделением тепла, достаточного для запуска коксования следующей порции топлива.

В промышленных котлах горение кокса разделяется по разным камерам от горения коксового газа. Это позволяет осуществлять приток кислорода для кокса и газа с разной интенсивностью, добиваясь необходимой скорости горения и поддержания необходимой температуры.

Химическая формула угля, процесс его образования и использование в промышленности

Уголь в различных своих модификациях может иметь цвет от коричневого до черного. Он является хорошим топливом, поэтому его используют в преобразовании тепловой энергии в электрическую. Образуется он в результате накопления растительной массы и прохождения в ней физико-химических процессов.

Различные модификации угля

Накопление древесной массы в болотистой почве приводит к образованию торфа, который является предшественником угля. Формула торфа достаточно сложная, кроме того, для этой разновидности угля не существует конкретного стехиометрического соотношения. Сухой торф состоит из атомов углерода, водорода, кислорода, азота и серы.

Далее торф при длительном воздействии высокой температуры и больших давлений, возникающих в результате протекания геологических процессов, претерпевает ряд следующих угольных модификации:

1. Бурый уголь или лигнит.
2. Битум.
3. Каменный уголь.
4. Антрацит.

Конечным продуктом этой цепи преобразований является твердый графит или графитоподобный уголь, формула которого представляет собой чистый углерод C.

Древесина карбонового периода

Около 300 млн лет назад в карбоновый период большая часть суши нашей планеты была покрыта гигантскими папоротниковыми лесами. Постепенно эти леса вымирали, и древесина накапливалась в болотистых почвах, на которых они произрастали. Большое количество воды и грязи создавали препятствия для проникновения кислорода, поэтому мертвая древесина не разлагалась.

В течение длительного времени вновь отмершая древесина покрывала более старые слои, давление и температура которых постепенно увеличивались. Сопутствующие геологические процессы в конечном итоге привели к образованию залежей угля.

Процесс карбонизации

Термин “карбонизация” подразумевает метаморфические преобразования углерода, связанные с увеличением толщины древесных пластов, тектоническими движениями и процессами, а также с увеличением температуры в зависимости от глубины напластований.

Увеличение давления в первую очередь изменяет физические свойства угля, химическая формула которого остается неизменной. В частности, изменяется его плотность, твердость, оптическая анизотропия и пористость. Увеличение же температуры изменяет саму формулу угля в сторону увеличения содержания углерода и уменьшения кислорода и водорода. Эти химические процессы приводят к увеличению топливных характеристик угля.

Каменный уголь

Эта модификация угля очень богата углеродом, что приводит к высокому коэффициенту теплоотдачи и обуславливает ее использование в энергетической промышленности к качестве основного топлива.

Формула каменного угля состоит из битумных субстанций, дистилляция которых позволяет выделить из него ароматические гидрокарбонаты и вещество, известное под названием кокс, которое широко используется в процессах металлургии. Помимо битумных соединений, в каменном угле много серы. Этот элемент является главным источником загрязнения атмосферы при сжигании угля.

Каменный уголь имеет черный цвет и медленно горит, создавая пламя желтого цвета. В отличие от бурого угля, его теплота сгорания больше и составляет 30-36 МДж/кг.

Формула угля имеет сложный состав и содержит множество соединений углерода, кислорода и водорода, а также азота и серы. Такое разнообразие химических соединений стало началом развития целого направления в химической промышленности – карбохимии.

В настоящее время каменный уголь практически вытеснен природным газом и нефтью, однако два важных его направления использования продолжают существовать:

• основное горючее на тепловых электростанциях;
• источник кокса, получаемого путем бескислородного горения каменного угля в закрытых домнах.

Применение бурого угля и древесного: области использования

Бурый уголь является самым дешевым среди других видов топлива. Его поэтому широко применяют в быту и некоторой промышленности. Например, в химической промышленности, для получения сажи, бензина, полукокса, горного воска, а так же их переработки.

Это топливо принесло очень большую пользу в сфере экологии. Древесный уголь, сегодня, считается экологически чистым топливом и при этом совсем безопасным. Поэтому его широко используют во многих отраслях промышленности.

Использование данного угля в промышленности:

• При производстве очень редких и ценных металлов;
• Используют в противогазах в качестве улавливателя вредных веществ;
• Очищают газовые выбросы и стоки;
• Принимают при отравлении в медицине;
• Как подкормка рогатому скоту в сельском хозяйстве;
• Отличное удобрение для почвы;
• В качестве восстановителя.

Древесный уголь способен сгорать без образования золы и пламени, выделяя при этом ровный жар. Температура его горения не всегда постоянна, она может варьироваться. Березовые угли, например, можно использовать даже в кузнечном деле, так как они способны достичь температуры сгорания 1200 – 1300 градусов.

Что такое каменный уголь и как он выглядит

Строительство шахты является очень дорогостоящим вложением, однако по истечении времени все затраты полностью окупаются. При добыче угля на поверхность попадают и другие ресурсы.

Есть вероятность добычи драгоценных металлов и редко встречающихся земных элементов, которые впоследствии возможно продать и получить дополнительную прибыль.

Нефть является практически самым драгоценным ресурсом и основным источником топлива на сегодняшний день. Однако, ни одна фирма или страна, добывающая каменный уголь, не пренебрежет его добычей во имя нефти, ибо твёрдое топливо также имеет большое значение и высокую ценность.

Виды угля для топки печи

В зависимости от материала

Материал для печей, работающих на угле – основной критерий выбора топлива и печи. Разберем эти качества подробнее.

Для чугунной печи

Чугун по своим характеристикам легко переносит высокие температуры, поэтому такие печи, и кирпичные лучше подходят для топки их углем. Каменные угли, обозначенные литерами:

• «А» — антрацит;
• «Д» — длиннопламенный;
• «ДГ» — уголь длиннопламенный, газовый.

Мнение эксперта Павел Круглов Печник с 25-летним стажем

Этот уголь для печи лучше остальных видов. Печи, оборудованные системами длительного горения, для них рекомендуют использовать длиннопламенный и аналогичный газовый вид. Топливо «ДГ» наиболее подойдет для пиролизных типов печей – у них повышенное образование отработанных газов при сжигании топлива, с обедненной по кислороду атмосферы топки.

Бурые типы углей не подходят для чугунных печей – большое содержание золы потребует прочищать дымоход после 20-25 дней эксплуатации.

Для кирпичной печи

Такой вариант позволяет поддерживать температуру в помещении и экономить дорогостоящий антрацит. Такой закладки хватает до вечера. На ночь, засыпают семечку, которая поддерживает температуру в доме на протяжении 8-10 часов.

Важно! Котлы и печи разных конструкций могут менять свои вкусы, поэтому зайдите на форум и поинтересуйтесь, какое топлива подойдет для вашей техники. Так вы сможете не только сэкономить деньги, но и позволите каменке работать в нормальном режиме

При выборе, многое зависит от ваших возможностей. Можно приобрести топливо, марки «А» и обеспечить себя антрацитом с отличными характеристиками

Так вы сможете не только сэкономить деньги, но и позволите каменке работать в нормальном режиме. При выборе, многое зависит от ваших возможностей. Можно приобрести топливо, марки «А» и обеспечить себя антрацитом с отличными характеристиками.

Мнение эксперта Павел Круглов Печник с 25-летним стажем

Но для обогрева небольших садовых домиков лучше купить кокс или даже бурые угли. Они справятся со своей задачей не хуже антрацита, но стоят на порядок дешевле. Невысокая цена лингита делает такое топливо востребованным у дачников или у сельских жителей.

Для стальной печи

Отметим сразу – такие печи обязательно должны изготавливаться из толстой и только жаропрочной стали. Если вы сделаете печь – буржуйку из старой бочки, она может не доработать до конца отопительного сезона. Высокая температура при сжигании топлива потребует приобретать дорогие печи с деталями, толщиной от 8-10 мм. Это увеличивает массу и ее цену.

Если вы приобрели стальную печку, работающую на угле, обязательно ознакомьтесь с инструкцией. В ней, производители указывают его марки и виды.

Важно! Независимо от материала печей, перед растопкой агрегата, обязательно открываем воздушную заслонку на дымоходе, дверку топки и поддувало и выдвигаем ящик для сбора золы. Только убедившись в достаточной тяге, можно заполнить топку. Для этого рекомендуют для растопки использовать дрова, затем засыпать в отсек «орех» и перед ночью использовать «семечко»

Для этого рекомендуют для растопки использовать дрова, затем засыпать в отсек «орех» и перед ночью использовать «семечко».

В зависимости от назначения

Такое топливо можно использовать для отопления дома, теплицы или бани. Разберем основные места установки и выбор видов для них.

Для бани и сауны

Если вы любите запах сгоревших дров, то такое топливо вам не подойдет. Уголь сгорает без запаха и сполохов огня. Каменный уголь для печи в бане, дает для парной тяжелый и влажный пар. Добавим еще и высокий уровень токсичности золы для человека.

Это недостатки такого топлива для сауны. Но высокая температура за короткий промежуток времени – это достоинство для больших бань. Для маленькой парной лучше использовать старое, проверенное временем топливо – дрова.

Для отопления дома

Выбор зависит от величины помещения. Для небольшого садового домика подойдет коксовый или даже бурый уголь, но потребуется чаще прочищать дымоход.

Такое топливо имеет небольшую температуру разогрева, чем антрацит, но стоит на порядок ниже. Длинопламменный и длиннопламенный газовый уголь предпочтительней для обогрева средних и больших домов. Но самые высокие показатели дает использование антрацита.

Выбор зависит от денег, которые вы сможете выделить на покупку топлива. Используя смешанную закладку угля, описанную выше, можно значительно снизить затраты на приобретение угля. В отличие от печей в бане, дом требуется отапливать постоянно.

Поэтому понадобится точно рассчитать весь годовой запас угля и закупить несколько видов топлива.

Особенности горения

Теплоносители отличаются по типу пламени. Для бурого и каменного ископаемого характерны длинные языки пламени, а антрацит и древесное топливо являются энергоносителями с коротким пламенем. Последние выделяют много тепловой энергии и сгорают почти без остатка.

Длиннопламенное топливо горит в два этапа. Сначала происходит испарение летучих фракций, горючий газ сгорает и перемещается в верхнюю область топочной камеры. Во время выделения газа уголь коксуется, после полного выгорания примесей начинается горение кокса. Появляется короткое пламя. В заключение углерод сгорает, а зола и шлаки остаются.

Температура в мангале

Идеальная температура топлива для жарки мяса — 600-700 градусов. В таком случае шашлык получится максимально сочным и прожаренным.

Профессионалы советуют определять температуру по виду теплоносителя. Оптимально, когда угольки начинают «седеть», то есть на них образуется белый пепел.

Важно не путать температуру горения угля и дров. Если в мангал поместить березовую древесину и зажечь ее, температура дойдет до отметки 1070-1570 градусов

Такой показатель не подойдет для жарки шашлыка. Мясо попросту сгорит.

Измерение показателей

Для того чтобы определить температуру в мангале, начинающие могут воспользоваться пирометром. Этот прибор стоит недорого и облегчит жизнь любителям дачного отдыха. Однако можно измерить показатель и без использования специальных средств. Для этого потребуется только рука. Ее необходимо поднять над мангалом на высоте 7-8 см от топлива. В процессе необходимо подсчитать, через какое время станет максимально горячо:

• через 1 секунду — уровень температуры от 350 градусов и больше;
• 2 секунды — около 280 градусов;
• 3 секунды — 250 градусов;
• 4 секунды — отметка в 200 градусов;
• 5 секунд или больше — меньше 150 градусов.

Использование разнообразных видов топлива очень популярно. Уголь, торф и древесину применяют не только в быту, но и в промышленных целях. На современном рынке каждый найдет подходящий теплоноситель исходя из назначения и желаемых требований.

Тепловые характеристики древесины

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.

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.

Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.

Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.

Низкокачественными дровами считается топливо из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при горении выделяет мало тепла. Ольха и некоторые другие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к возникновению пожара, если дрова использовать для топки открытого камина.

При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы. В настоящее время наблюдается тенденция перехода с установок, в основе которых был процесс сгорания газа, на твердотопливные отопительные бытовые системы

В настоящее время наблюдается тенденция перехода с установок, в основе которых был процесс сгорания газа, на твердотопливные отопительные бытовые системы.

Не все знают о том, что создание комфортного микроклимата в доме напрямую зависит от качества выбранного топлива. В качестве традиционного материала, применяемого в таких отопительных котлах, выделим древесину.

В суровых климатических условиях, характеризующихся продолжительной и холодной зимой, достаточно сложно обогревать древесиной жилище весь отопительный сезон. При резком понижении температуры воздуха владелец котла вынужден его использовать на грани максимальных возможностей.

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.

Виды углей, применяемые для отопления

Образование черного топлива в недрах Земли занимает от нескольких сотен тысяч до миллионов лет. Чем глубже и старше отложение, тем больше плотность и теплотворная способность углеродной массы. Энергетическая ценность топлива зависит от одного параметра: процентного содержания чистого углерода в составе ископаемого топлива.

Перечислим виды угля, сжигаемого в отопительных печах, в порядке теплотворной способности:

1. Бурый уголь содержит до 70% углерода. Остальные 30% составляют летучие вещества (кислород, азот, водород) и примеси — сера, железо, фосфор, кремний и алюминий.
2. Более плотный каменный уголь на 82% состоит из углерода, остальное — это загрязнения и влага.
3. Антрацит — старейшее топливо, содержащее до 95% углерода.

Во время горения бурый уголь выделяет наименьшее количество тепловой энергии.

Каменный уголь подразделяется на типы и классы в зависимости от его физических свойств и размера фракции. В зависимости от происхождения состав угля меняется, что влияет на его свойства — температуру воспламенения и горения, теплотворную способность и зольность. В таблице ниже представлена ​​классификация каменного угля по содержанию летучих веществ, влаги и золы.

После добычи угольная смесь калибруется путем разделения на фракции. Чем толще комки, тем выше цена на электроэнергию и тем лучше сгорание. В таблице ниже мы представляем различия в градации углерода и способы их различения.

Мы не включаем древесный уголь в общую классификацию по нескольким причинам:

• топливо не минеральное, это продукт сухой переработки (перегонки) древесины;
• использовать жженый уголь для обогрева дома невыгодно, дешевле покупать обычные дрова;
• Это топливо, которое подходит для использования в кузнице, газогенераторе или печи.

Так выглядит горящий длиннопламенный уголь

Формулы горения

Температуры воспламенения разных видов топлива (нажмите для увеличения) При загорании топлива (дрова, уголь) идет химическая реакция с выделением тепла.

Двуокись углерода вступает в реакцию с углеродом топлива в верхних слоях, образуя окись углерода.

На этом процесс горения не заканчивается, ведь поднимаясь вверх в топочном пространстве, окись углерода вступает в реакцию с кислородом из воздуха, приток которого происходит через поддувало или открытую дверцу топки.

Ее сгорание сопровождается синим пламенем и выделением тепла. Образующийся угарный газ (двуокись углерода) поступает в дымоход и улетает через трубу.

Тление с минимальным притоком кислорода приведет к образованию неядовитой окиси углерода, давая равномерное тепло.

Как сделать в домашних условиях

Очень часто изготовлением древесного угля в домашних условиях занимаются люди, владеющими мастерскими по ковке металла. Домашнее биотопливо делается для бытовых нужд: приготовления пищи на мангале, заправки кузнечного горна. Перед тем, как сделать древесный уголь своими руками, необходимо выбрать способ изготовления и организовать производственные цехи, учитывая правила пожарной безопасности. Делать древесный уголь в домашних условиях можно при помощи подручных материалов. При этом часто не соблюдается технология изготовления материала. При производстве этого продукта используют ямы, бочки и печки. Перед тем, как самому сделать мастерскую по изготовлению угля, нужно оценить количество затрат и рентабельность бизнес-проекта.

В яме

Этот способ предполагает наличие ямы, расположенной на дальнем расстоянии от зданий. Ее глубина должна составлять не менее 150 см, ширина – 80 см. Для изготовления древесного угля в яме нужно разжечь костер из мелких веток. Его требуется поместить в яму. В костер забрасываются заготовки средних размеров. После сгорания дров яму необходимо накрыть настилом и оставить ее на несколько дней для охлаждения. Полученную продукцию можно извлечь в течение 2 дней.

В бочке

При изготовлении древесного угля в бочке необходимо использовать емкости из жаростойких материалов. Дно металлической бочки укрепляется кирпичами. Между ними располагается костер, на который кладутся деревянные заготовки. На скопление дров накладывается металлическая решетка, пропускающая тепло и пламя. Эта конструкция позволяет изготавливать в бочке несколько порций угля.

В печке

Изготовлять уголь можно в стандартной печке. Для этого заготовки нужно поместить дрова в топливный отсек и нагреть их до 550 °С. Необходимо дождаться момента, когда древесина приобретет красный оттенок. Полученное топливо извлекается при помощи щипцов, помещается в металлическую емкость и накрывается крышкой. После остывания продукт можно упаковывать в мешки и использовать в бытовых условиях.

Свойства

Полезные свойства этого топлива определяются несколькими показателями. Прежде всего, они определяются температурой горения древесного угля. Так прессованное топливо активно используется при плавке чугуна и стали. Достигая высокой температуры горения во время плавления (свыше 1350 градусов), химический состав древесного угля выступает катализатором реакции в металле. В доменном производстве при выплавке чугуна сегодня доля использования топлива невелика, всего 7-8%, но при этом чугун получается самого высокого качества. Это достигается за счет свойств древесного угля – в нем не содержатся вещества, которые при нагреве образуют летучие газы, а при сгорании примеси веществ ухудшающие характеристики и структуру металла. Высокая плотность и удельный вес древесного угля, используемого в металлургии, позволяют сохранить однородность процесса плавки без применения дополнительных технологий.

Среди полезных свойств древесного угля выступает его высокая температура горения и длительное выделение тепла высокой температуры. Особенно ярко это демонстрируется при приготовлении блюд в мангале. После разжигания, топливо быстро достигает высокой температуры и поддерживает горение на протяжении нескольких часов.

Важным показателем для топлива выступает и такой показатель, как зольность. Согласно ГОСТ, высший класс древесного угля при сгорании имеет зольность от 2,5 до 3 %. Для бытовых нужд, обычно используется класс Б он подходит как для отопления так и для приготовления пищи. В отличие от высшего класса с более высокой температурой горения, использование углей класса Б, таит в себе меньше опасности, прежде всего из-за более низкой температуры горения – она примерно на 300 градусов ниже. Такая разница между температурой горения двух видов древесного угля связывается со структурой, размерами головней и типом приготовления топлива. Более высокая температура получается при сгорании углей из более плотных слоев древесины. К тому же хранение материала класса А, предусматривает возрастание до 20% наличия воды в объеме всей массы.

Важным показателем для древесного угля выступает однородность массы, так, в общей массе сорта А, фракции 25 и 12 мм должно быть не более 12% суммарно, в то же время головней в составе объема быть вообще не должно. При кустарном производстве древесного угля своими руками свойства определяются по цвету, размерам головней и количеству пыли. Считается, что чем крупнее фракция и насыщеннее его цвет, тем качество его выше. Во многом такой метод оправданный, поскольку косвенно указывает на химический состав топлива, и наличие в нем большого количества углерода. Более глубокий лабораторный химический анализ может показать наличие или отсутствие в его составе серы, фосфора, солей тяжелых металлов и отдельные соединения на основе смол. При лабораторном анализе проверяется и зольность материала. Для топлива высшего качества зольность составляет 2,5-3%, для среднего качества определяется 3,5-4%.

Плотность зависит от марки и типа древесины, из которого он сделан. Вес стандартного объема топлива в 1 куб. метр составляет:

• Из еловой древесины – 100-120 кг;
• Соснового – 130-140 кг;
• Березового – 175-185 кг;
• Букового – 187-195;
• Дубового – 200-215.

Сам по себе материал очень пористый, если брать отношение объема пор к общему объему вещества, то для березового угля она составит 72%, для елового 80%. Из-за этого удельная плотность древесного угля в зависимости от материала происхождения может быть:

• Елового – 0,26 гр/см3;
• Соснового – 0,29 гр/см3;
• Березового – 0,38 гр/см3;

Именно высокая пористость материала и требует при розжиге в мангале и барбекю особой осторожности. Прежде всего перед розжигом нужно обработать угли спиртосодержащей жидкостью, и дать немного времени для того, чтобы она впиталась и проникла как можно глубже в поры

Еще один показатель топлива – теплоемкость зависит от температуры и влажности материала. Для сухого (с влажностью 7-15%) топлива средняя теплоемкость составляет 0,18 ккал/кг, для абсолютно сухого с влажностью 2-4% теплоемкость составляет 0,2 ккал/кг.

Теплотворная способность, то есть способность выделения тепла составляет при температуре 380-500 градусов около 7500-8170 ккал/кг.

Насколько горячо горит дерево? Все, что вам нужно знать Начать деревообработку сейчас

Во многих частных домах есть камин.

Но недостаточно просто положить в него любые дрова и дождаться максимального нагрева. Чтобы правильно отапливать дом, вы должны иметь полную информацию о том, насколько жарко горит древесина, а также о том, какую древесину лучше всего использовать.

Различные породы дерева имеют разную температуру горения. При средней плотности и равновесной влажности с влажностью окружающего воздуха древесина воспламеняется при температуре около 300 градусов по Цельсию (572 градуса по Фаренгейту). Древесина горит жарко, средняя температура колеблется от 800 до 950 градусов Цельсия (от 1472 до 1742 градусов по Фаренгейту). Дрова сначала нагреваются в периферийной части, после чего тепло распространяется внутрь.

Может ли масляная лампа обогревать комнату? Масляная лампа…

Пожалуйста, включите JavaScript

Может ли масляная лампа обогревать комнату? Калькулятор масляной лампы, факты и рекомендации

Чтобы зажечь кусок дерева, необходим источник тепла, чтобы нагреть часть этого дерева до благоприятной температуры. При нормальной влажности древесина воспламеняется до 300 градусов по Цельсию (572 градуса по Фаренгейту).

Температура при горении колеблется от 840 до 900 градусов. Когда необходимо развести открытый огонь, разжечь поленья в мангале, целесообразно использовать сосну. Его также часто используют для обогрева дома, помещая его в печь.

Температура горения древесины около 610-630 градусов Цельсия. Но по этой причине вам нужно будет использовать примерно вдвое меньше древесины, чем при использовании березы или дуба.

Предел температуры горения различных пород древесины

В зависимости от структуры и плотности древесины, а также количества и характеристик смол, они зависят от температуры обжига древесины, от теплотворной способности и от свойств пламени.

Если дерево пористое, то горит очень интенсивно, но высоких температур горения не даст – максимальное значение 500 градусов ℃.

Но более плотная древесина, такая как граб, ясень или бук, горит при температуре около 1000 градусов ℃.

Чуть ниже температура обжига у березы (около 800 ℃), а также у дуба и лиственницы (900 ℃).

Если речь идет о таких породах дерева, как ель и сосна, то они загораются примерно при 620-630 градусах ℃.

Сжигание дров для отопления или приготовления пищи на самом деле является сжиганием, учитывая, что оно является тотальным.

В результате полного сгорания при максимальном выходе образуется вода, двуокись углерода и зола. Зола составляет от 0,5 до 1% от объема сухой древесины .

Узнайте здесь лучшие методы, которые я рекомендовал для сушки древесины самым быстрым и простым способом!

Если дрова слишком влажные и слишком толстые или недостаточно воздуха (плохая тяга, дрова расположены так, что не пропускает воздух), горение неполное и опасные газы (окись углерода, окись азота ) результат и дым.

Дым представляет собой углерод (древесный уголь), приводимый в движение воздухом или водяным паром, прежде чем он полностью сгорит и превратится в двуокись углерода.

В таблице ниже вы найдете, насколько горячим горят различные типы древесины:

65 Сосна лучистая

При какой температуре воспламеняется древесина?

Пиролиз – процесс разложения древесины при высоких температурах CO2 и остатков сгорания – происходит в три этапа.

https://guides.firedynamicstraining.ca/

Начальный процесс горения древесины происходит при 160-260 градусах Цельсия (320 градусов по Фаренгейту) . В древесине начинают проявляться необратимые изменения, заканчивающиеся пожаром. Температура воспламенения древесины колеблется в пределах 200-250 градусов Цельсия (392-482 градуса по Фаренгейту).

Вторая фаза горения древесины 270-430 градусов Цельсия . Начало разложения древесины под действием высокой температуры.

Третья фаза характерна для костра или горящей печи. Температура обжига древесины на третьем этапе 440-610 градусов Цельсия.

В этих условиях древесина воспламеняется практически в любом состоянии и оставляет после себя уголь.

Различные породы дерева имеют разную температуру воспламенения. Температура обжига сосны – дерево само по себе не является топливом, составляет 250 градусов.

Проверьте этот список, который я составил из 15 самых твердых деревьев в мире!

Различные стадии процесса сжигания древесины

Это сложный процесс сжигания, который осуществляется в несколько этапов :

ИСПАРЕНИЕ ВОДЫ.

Вода примерно вдвое легче свежесрубленного бревна. После одного сезона сушки подача воды снижается на 20%. Когда вода нагревается в камере сгорания, она испаряется, поглощая часть тепловой энергии, выделяемой при сгорании.

Чем влажнее древесина, тем больше энергии тратится впустую. Вот почему влажное дерево трещит и лопается, а сухое загорается и слабо горит.

ДЕРЕВЯННЫЙ ДЫМ

Дым — это облако горючих газов. Их воспламенение происходит при повышенных температурах и в присутствии кислорода, который поддерживает это горение. Газы горят ярким пламенем.

При отсутствии их возгорания дым либо конденсируется на трубах и дымоходе в виде смолы, либо выносится в атмосферу, загрязняя окружающую среду.

ЗНАКИ ДЛЯ ПРАВИЛЬНОГО ГОРЕНИЯ

Горение должно происходить в присутствии пламени, пока древесина не превратится в древесный уголь. Цель — пламенное, бездымное сжигание.

Древесный уголь

Дымоходные кирпичи в камере сгорания (если есть) должны быть окрашены в желто-коричневый цвет, а не в черный.
Сухая древесина должна немедленно загореться при наличии достаточного количества воздуха.

Стекло камеры сгорания (если есть) должно оставаться чистым.
Газы, выходящие из корзины, должны быть прозрачными или белыми. Серый дым указывает на неправильное сгорание.

Как горит древесина

Изотермическая реакция, при которой выделяется определенное количество тепловой энергии, называется горением. Эта реакция протекает в несколько последовательных стадий. На первом этапе древесина нагревается внешним источником огня до точки воспламенения.  

https://www.youtube.com/watch?v=B0E4PX3e3REВидео не может быть загружено, так как отключен JavaScript: В центре внимания науки: горение древесины (https://www.youtube.com/watch?v= B0E4PX3e3RE)

При достижении температуры 120-150 градусов ℃ древесина превращается в угли, способные к самовозгоранию. Когда температура древесины достигает 250-350°С, начинают выделяться горючие газы – этот процесс называется пиролизом.

При этом горение верхнего слоя древесины, которое сопровождается белым или коричневым дымом, смешивается с пиролизными газами с водяным паром.

На второй ступени в результате того, как раскалены дрова, пиролизные газы загораются светло-желтым пламенем. Он постепенно распространяется по всей поверхности древесины, продолжая нагревать древесину.

Следующая стадия характеризуется воспалением древесины. Как правило, для этого его следует нагреть до 450-620 ℃.

Для того, чтобы дрова загорелись, необходим внешний источник тепла, который будет достаточно интенсивным, чтобы сильно нагреть дрова и ускорить реакцию.

Высушите древесину, используя любой из следующих методов, представленных в этой полезной статье, которую я написал!

Факторы, влияющие на температуру горения древесины

Существует несколько факторов, влияющих на то, насколько горячим может гореть древесина:

• Сорт древесины, используемой для сжигания.
• Влажность материала.
• Объем воздуха, поступающего в топку.

Это основные показатели, требующие особого внимания, так как они зависят от эффективности горения дров и температуры, которая может повышаться в процессе горения.

1. Воздух

Дрова горят лучше всего и пламя интенсивное, если воздухозаборник топки открыт. Это также уменьшит загрязнение окружающей среды, поскольку частицы газа сгорают и выделяют тепло.

2. Уровень влажности

Влажность древесины играет ключевую роль при обжиге, поэтому этот важный момент требует отдельного анализа. Каждое только что срубленное дерево имеет определенную влажность. В большинстве случаев этот показатель составляет 50%.

Но в некоторых случаях увеличивается до 65%. А это говорит о том, что такой материал будет долго сохнуть под воздействием высокой температуры, прежде чем воспламенится.

Часть тепла пойдет только на удаление лишней влаги путем испарения.

По этой причине температура не достигнет максимального значения. Теплоотдача в таких условиях уменьшится.

Для получения максимальной выгоды следует использовать несколько основных опций:

• Лучший вариант сушка дров . Для этого дерево разрезают на мелкие кусочки, затем сгибают в сухом месте на складе или в навесе.

В естественных условиях процесс сушки занимает примерно 1 год. А если древесину хранить дольше и разложить на два лета, то влажность будет 20%. Это оптимальный показатель.

• Второй вариант менее предпочтителен – сжигать то, что есть, не обращая внимания на влажность. Но в этой ситуации приходится тратить в два раза больше дров для формирования нужной температуры. Кроме того, вы должны быть готовы к чистке дымохода.

Чем лучше высушить древесину, тем выше может быть достигнута температура горения. И в этом смысле зависит и выделение тепла. Тепло не работает с мокрым деревом.

Тип древесины и калорийность древесины

При выборе подходящей древесины необходимо знать некоторые оттенки. Например, если вы используете ясень или бук, вы можете поднять температуру до высокого уровня, но если вы используете его для сауны или печи, это очень дорого и нерентабельно — дрова быстро сгорают.

По этой причине люди стали использовать другие виды березы. Березовые дрова имеют температуру горения 800 градусов по Цельсию (1472 градуса по Фаренгейту).

В приведенной ниже таблице представлен ряд пород древесины с одинаковой влажностью 12%. Эта влажность является влажностью по умолчанию для древесины, оставленной снаружи для просушки.

Без искусственной принудительной сушки древесина никогда не достигает 0% влажности. Я хочу, чтобы вы поняли, что не обязательно хорошо удалять всю воду. Для топки в обычной печи дрова должны быть максимально сухими, потому что происходит только горение.

2 3790 ккал/кг 61

Лиственные породы выделяют больше тепла, чем мягкие объем, а на килограмм разные породы дерева будут давать одинаковое тепло.

Хвойные породы дешевле, чем лиственные, и мы рекомендуем их использовать в начале и в конце зимы, когда менее холодно. Они предлагают чистое горение, не превращая дом в сауну.

Они будут гореть быстрее, но огонь можно продлить, добавив твердую древесину.

Если вам интересно узнать, насколько жарко горит каждая древесина или теплотворная способность каждого типа древесины, проверьте это Сгорание древесины – теплотворная способность

Почему бы не использовать влажную древесину? Влажность древесины снижает теплотворную способность. Большая часть теплотворной способности расходуется на испарение воды, а остальная часть недостаточна для обеспечения нагрева.

Водяной пар снижает температуру горения и способствует образованию сажи, которая скапливается и затвердевает толстым слоем на стенках топки, керамике, трубах, дымоходе и т.п.

Загрязнение атмосферы увеличивается из-за того, что газы выходят из камеры сгорания несгоревшими.

Качество дров и способ выбора дров

Березовые дрова имеют лучшее соотношение теплоэффективности и себестоимости – топить более дорогие породы с высокими температурами горения экономически невыгодно.

Эта статья поможет вам при покупке древесины. Это полное руководство о том, сколько древесины содержится в шнуре и сколько должен стоить каждый вид древесины!

Ель, пихта и сосна подходят для костра – эти хвойные деревья дают относительно умеренное тепло. А вот в твердотопливном котле, печи или камине дрова использовать не рекомендуется – они не выделяют достаточно тепла для эффективного обогрева дома и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества. сажи.

https://www.youtube.com/watch?v=9ekMjUB462IВидео не может быть загружено, так как отключен JavaScript: Как определить хорошие дрова (https://www.youtube.com/watch?v=9ekMjUB462I)

Низкокачественные дрова считаются топливом из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина выделяет мало тепла при сгорании.

Ольха и другие виды древесины «зажигаются» углем в процессе горения, что может привести к пожару, если древесина используется для топки открытого очага.

При выборе также следует обратить внимание на влажность древесины – сырая древесина хуже горит и оставляет больше золы.

Заключение

Как вы заметили, разные породы дерева имеют разную температуру воспламенения. В этой статье мы показали, как сильно горит древесина , имея диапазоны воспламенения от 200 до 300 градусов по Цельсию (от 392 до 572 градусов по Фаренгейту) и диапазоны горения от до 840 до 950 градусов по Цельсию (от 1544 до 1742 градусов по Фаренгейту). ) .

Чем выше температура горения (800-1000°С), тем полнее распад древесины, выше количество выделяемой энергии, выше КПД установки и ниже степень загрязнения.

Основываясь на диапазонах сжигания древесины, мы можем понять различные факторы, влияющие на процесс сжигания древесины. Эти факторы помогут вам решить, как вы можете разжечь отличный костер и какой тип древесины вам нужно выбрать в зависимости от ваших потребностей.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЧИТАТЬ:

• Сколько древесины в шнуре
• Что такое инженерная древесина?
• Что такое каучуковое дерево?

УГОЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ ПРОТИВ ДРОВЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

• Майкл Харрисон
• •
• 25 февраля 2016 г.
• •

С незапамятных времен человечество использует древесину как источник тепла. Мы также давно обнаружили, что уголь является хорошим источником, особенно в промышленных условиях. Их часто сравнивают, и иногда один является явным победителем над другим в зависимости от приложения. Вопрос в том, в наши дни, какой из них подходит вам — и миру в целом.

Во-первых, преимущества угля очевидны. Он компактен, хорошо и стабильно горит и, как правило, предсказуем из одного источника. Различные угольные месторождения имеют разные компоненты, поэтому могут быть некоторые различия, если вы получаете уголь от разных поставщиков. Минусы тоже достаточно очевидны.

При сжигании угля образуется сильное загрязнение воздуха. Тяжелые металлы попадают в воздух, и считается, что уголь является одним из главных источников глобальной проблемы кислотных дождей. В зависимости от того, где вы живете, уголь может быть дорогим для покупки в небольших количествах или его трудно хранить в достаточно больших количествах, чтобы это было экономически целесообразно.

Добыча угля оказывает долгосрочное воздействие на окружающую среду, например, загрязнение грунтовых вод и продолжительное горение пластов. Даже когда шахты не загораются, часто наблюдается заметное смещение поверхности над шахтой, что может привести к повреждению зданий и разрушению в остальном прекрасной фермы и пастбищных угодий. Немаловажно и то, что уголь также является исчерпаемым ресурсом. Его очень мало, и пройдут века, прежде чем у планеты появится шанс произвести больше.

Древесина может быть немного более изменчивой в производстве тепла. Разная древесина горит при разных температурах, и один и тот же тип дерева будет по-разному реагировать в качестве источника тепла в зависимости от того, насколько хорошо оно было вылечено. Он также создает некоторые выбросы углекислого газа во время сгорания, но они на более низком уровне с меньшим количеством дополнительных загрязнителей, чем уголь. В то время как некоторые утверждают, что вырубка лесов является результатом сжигания древесины, современные методы выращивания деревьев для сбора урожая устраняют практику сплошных рубок прошлого.

Эта практика делает использование древесины для сжигания экологически нейтральным и создает полностью возобновляемый источник тепла.
Несмотря на то, что уголь горит сильнее, мы знаем достаточно о различных видах древесины и о том, как с ней обращаться, чтобы получить прочные и горячие бревна из выращенных в культуре лесов. После заготовки древесина пролечивается для удаления лишней влаги, что позволяет ей гореть горячее и, следовательно, чище. Этот процесс создает меньше выбросов и требует меньше обслуживания дымоходов.

Разные породы дерева горят при разных температурах, что позволяет использовать тепло для конкретных целей, чтобы дерево лучше всего соответствовало его потребностям. Вместо того, чтобы просто рубить деревья и раскалывать древесину, существует множество способов использования возобновляемых ресурсов для нашего использования. В дополнение к ранее упомянутому методу сушки древесину можно измельчить до опилок и спрессовать для создания брикетов.

Они имеют меньшее содержание влаги и, как правило, более плотные, чем натуральное бревно, поэтому горят горячее и дольше. Обработанные аналогичным образом гранулы меньшего размера можно использовать в автоматических машинах, создавая продолжительный постоянный огонь, поскольку они высвобождаются с течением времени. Эти приложения особенно полезны в коммерческих условиях или для домовладельцев, желающих избежать хлопот, связанных с подбрасыванием очередного бревна в огонь.