Nhiên liệu rắn là Chủng loại, đặc điểm và cách sản xuất nhiên liệu rắn

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Tất cả các loại nhiên liệu, bất kể trạng thái tập hợp của chúng, đều giống nhau ở một điểm: nguyên tố chính trong thành phần của chúng là cacbon. Các hợp chất hữu cơ phức tạp dựa trên nó cuối cùng biến thành một chất dễ cháy - nhiên liệu.

Củi

Củi là nhiên liệu rắn, việc khai thác không cần khảo sát và phát triển địa chất. Hệ thống sưởi bằng củi trong nước là phổ biến nhất do tính sẵn có và giá thành rẻ so với các loại nhiên liệu khác. Thị trường thiết bị sưởi ấm hiện đại cũng cung cấp nhiều loại nồi hơi với nhiều kiểu dáng khác nhau được thiết kế để sử dụng củi.

Đặc điểm của củi

Củi gỗ khô, chẳng hạn như bạch dương, có các đặc điểm sau:

• Nhiệt trị cao. Hàm lượng cacbon trong nhiên liệu rắn này là 50-58%, nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy lên đến 15 MJ / kg.
• Sau khi đốt, một lượng tro tối thiểu được tạo ra.
• Không có lưu huỳnh trong thành phần.
• Đốt gỗ không ảnh hưởng xấumôi trường.

Trong số những bất cập là lượng nhiên liệu lớn: nguồn cung cấp củi cho cả mùa sưởi ấm chiếm rất nhiều diện tích. Với lưu ý này, độ ẩm tối ưu đạt được sau hai năm lão hóa gỗ, nó được lưu trữ trong vài năm.

Khiếu nại là do cần phải xử lý trước nhiên liệu: cưa, xẻ, thu gom trong đống gỗ. Củi chặt còn đắt gấp mấy lần. Một sắc thái khác - nhiệt đốt cháy nhiên liệu trực tiếp phụ thuộc vào độ ẩm trong đó. Vì lý do này, vị trí lưu trữ phải được chọn sao cho củi không tiếp xúc với lượng mưa và độ ẩm.

Bánh nhiên liệu

Một chất thay thế cho củi thông thường là một loại nhiên liệu rắn được gọi là gỗ eurowood. Chất thải từ ngành công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp và chế biến gỗ được ép thành gạch hoặc gỗ. Trong quá trình sản xuất loại nhiên liệu rắn này, không sử dụng chất kết dính: nguyên liệu thô được hấp và sau đó ép bằng lignin, một loại polymer tự nhiên.

Một số loại bánh nhiên liệu được bày bán rộng rãi:

• Pini kei. Được làm dưới dạng các khúc gỗ bốn hoặc sáu cạnh với các lỗ dọc. Bánh pini-kay được sản xuất trên máy ép trục vít dưới áp suất khoảng 1000 bar, đảm bảo mật độ cao của chúng - từ 1,08 đến 1,40 g / cm3. Các lỗ trên bản ghi làm tăng diện tích đốt của nhiên liệu rắn và cải thiện lưu thông không khí trong lò, làm tăng hiệu quả đốt than bánh. xử lý nhiệttạo màu tối cho pini kei và tăng khả năng chống ẩm đồng thời cải thiện hiệu suất cháy.
• Nestro, hoặc nelson. Một trong những loại nhiên liệu rắn được sản xuất trên máy ép thủy lực hoặc cơ khí xung kích dưới áp suất 400-600 bar, ảnh hưởng đến tỷ trọng của thành phẩm - 0,9-1,2 g / cm3. Viên gạch được làm hình trụ, có thể có hoặc không có lỗ.
• Ruf. Dưới nhãn hiệu RUF, nhiên liệu đóng bánh ở dạng gạch được sản xuất. Đối với sản xuất, máy ép thủy lực được sử dụng ở áp suất 300-400 bar. Mật độ của chúng nhỏ - 0,75-0,8 g / cm3.

Về hiệu quả, than củi thực tế không thua kém củi thông thường, vì chúng được làm từ cùng một loại gỗ. Độ ẩm tối thiểu và mật độ đóng bánh cao cung cấp cho chúng nhiệt độ đốt cháy riêng cao.

Chất lượng và loại nguyên liệu thô cũng ảnh hưởng đến nhiệt trị của củi châu Âu. "Ấm áp" nhất là những viên bánh làm từ vỏ hướng dương. Dầu có trong trấu có nhiệt trị cao hơn gỗ, và như một phần thưởng bổ sung, lượng tro tối thiểu được hình thành do quá trình đốt cháy. Nhược điểm của nhiên liệu rắn như vậy là ô nhiễm muội than nặng của ống khói do sự hiện diện của dầu trong thành phần.

Về khả năng truyền nhiệt, vị trí thứ hai là than củi mùn cưa - chúng không thua kém gì các vật liệu gỗ. Các khúc gỗ được ép từ trấu có khả năng tản nhiệt tối thiểu.

Cách chọn củi châu Âu

Khi chọn nhiên liệu đóng bánh, giá trị nhiệt của nguyên liệu thô, hàm lượng tro của nó và tỷ lệ phần trăm các chất dằn được tính đến. Nhiên liệu rắn từ trấu không chỉ có nhiệt lượng riêng tối thiểu khi đốt cháy mà còn có hàm lượng tro cao - khoảng 20%.

Khi mua, bạn cũng nên chú ý đến kích thước của các viên bánh. Nhiên liệu rắn có chất lượng cao, được sản xuất trên thiết bị hiện đại, có chiều dài 250-350 mm, dày 60-80 mm. Nguyên liệu thô giá rẻ thường mỏng hơn và ngắn hơn, đó là do cấu trúc lỏng lẻo hơn: các khúc gỗ có kích thước lớn sẽ bị vỡ ra dưới trọng lượng của chính chúng. Đương nhiên, điều này ảnh hưởng đến nhiệt trị của nhiên liệu.

Ưu nhược điểm

Nhiên liệu rắn là một trong những loại nhiên liệu thân thiện với môi trường nhất. Nhiên liệu đóng bánh được làm từ chất thải công nghiệp - trấu, mùn cưa, kiều mạch và vỏ hướng dương, thân cây ngô, cỏ khô và các nguyên liệu thô khác.

Không giống như các khúc gỗ thông thường, viên nén có công nghệ tiên tiến hơn và nhỏ gọn hơn: nhờ hình dạng hình trụ, chúng có thể được xếp thành từng chồng chặt chẽ. Mặc dù có những ưu điểm rõ ràng, nhưng eurofirewood có những nhược điểm của nó:

• Giá thành cao. Có ý kiến cho rằng nhiên liệu đóng bánh có lợi hơn từ quan điểm kinh tế. Có ý kiến cho rằng với chi phí cao hơn trên mỗi tấn, đốt nhiên liệu rắn giải phóng nhiều kilowatt hơn so với đốt củi thông thường. Nhưng trên thực tế, các con số này có phần nhỏ hơn: củi eurofirewood tỏa ra nhiều nhiệt hơn, nhưng bằng khoảng một phần ba,trong trường hợp này, sẽ xảy ra thanh toán quá mức.
• Sự cần thiết phải bảo quản thích hợp. Viên nén mùn cưa được sản xuất bằng công nghệ loại trừ độ ẩm cao trong phòng. Nếu chúng được bảo quản theo cách giống như củi thông thường, chúng sẽ sớm biến thành nguyên liệu thô - mùn cưa.

Viên nhiên liệu - viên

Nguyên liệu giống hệt nhau được sử dụng để sản xuất nhiên liệu viên - viên nén. Sản xuất của họ đã được đưa ra ở châu Âu vào giữa thế kỷ trước, và ngày nay nồi hơi dạng viên được coi là một trong những thiết bị sưởi ấm phổ biến nhất.

Nguyên liệu thô được nghiền thành bột bằng máy nghiền đi vào máy ép hạt, tạo thành các hạt dài khoảng 50 mm và đường kính 6-8 mm. Các tiêu chuẩn về kích thước viên nén khác nhau tùy thuộc vào quốc gia sản xuất. Tương tự với nhiên liệu đóng bánh, viên có độ ẩm thấp và mật độ cao.

Nhiệt lượng riêng của quá trình đốt cháy viên giống với củi - 3,5 kW / h. Được bán, bạn có thể tìm thấy cả viên sáng và viên tối; loại sau được xử lý nhiệt và thường được gọi là than sinh học. Quá trình xử lý mô-men xoắn làm tăng nhiệt trị của các viên, tương đương với một loại nhiên liệu rắn khác - than đá.

Các loại viên

Viên nhiên liệu được chia thành ba loại:

• Chuẩn. Viên nén màu tối làm từ vỏ hoa hướng dương và vỏ kiều mạch. Phần trăm hàm lượng tro của "tiêu chuẩn" không được vượt quá 3%. Chi phí phải chăng với hiệu quả cao khiến quan điểm nàyviên nén phổ biến nhất.
• Cao cấp. Hạt màu xám nhạt hoặc trắng. Chúng được đặc trưng bởi hàm lượng tro tối thiểu - 0,4% - và tỷ lệ nhiệt riêng của quá trình đốt cháy cao.
• Công nghiệp. Được sử dụng trong công nghiệp. Giá thành của viên nén màu xám bẩn là thấp nhất; làm từ chất thải gỗ.

Viên được đốt trong các lò hơi được thiết kế đặc biệt có trang bị buồng chứa và phễu chứa nhiên liệu được thiết kế cho loại nhiên liệu này.

Đầu đốt công nghệ cao nâng cao hiệu quả của lò hơi đốt viên so với các lò hơi đốt nhiên liệu rắn và thiết bị gia nhiệt khí khác.

Chips và mùn cưa

Mùn cưa và dăm gỗ không chỉ là nguyên liệu thô mà còn là một trong những loại nhiên liệu rắn cháy lâu. Chất thải từ ngành chế biến gỗ giải quyết được vấn đề đốt lâu, có liên quan đến nhiều thiết bị sưởi.

Duy trì áp suất không đổi trong lò hơi đốt nhiên liệu lỏng và khí giải quyết vấn đề cung cấp nhiên liệu liên tục. Hoạt động của các mô hình nhiên liệu rắn đòi hỏi chủ sở hữu phải liên tục cung cấp nhiên liệu do kích thước cố định của hộp cứu hỏa. Sau khi đốt cháy một phần nhiên liệu, một phần nhiên liệu mới được yêu cầu. Hầm lò hơi được cấp mùn cưa đảm bảo hoạt động liên tục trong 10-12 giờ.

Nồi hơi và nồi hơi than có thiết kế tương tự nhau, trong khi vấn đề đốt lâu trong chúng được giải quyết bằng cách sử dụng chất thải từ ngành chế biến gỗ với lợi ích kinh tế tối đa: dăm gỗ và mùn cưa được mua tại các xưởng cưa đểmột sự hầm hố.

Kết

Nhiên liệu rắn không hóa thạch dựa trên gỗ và chất thải công nghiệp - nhiên liệu hiệu quả và giá cả phải chăng. Nó phổ biến và rộng rãi ở Châu Âu.