Основные виды топлива: твердые, жидкие и газообразные – характеристики
Все существующие виды топлива разделяются на твердые, жидкие и газообразные. Для нагрева используется также тепловое действие электрического тока и пылевидное топливо. Некоторые группы топлива, в свою очередь, делятся на две подгруппы, из которых одна представляет собой топливо в том виде, в каком оно добывается, и это топливо называется естественным; другая подгруппа — топливо, которое получается путем переработки естественного топлива; это топливо называется искусственным.
Твердое топливо:
- естественное – дрова, каменный уголь, антрацит, торф;
- искусственное – древесный уголь, кокс и пылевидное, которое получается из измельченных углей.
Жидкое топливо
- естественное – нефть;
- искусственное – бензин, керосин, мазут, смола.
- естественное – природный газ;
- искусственное – генераторный газ, получаемый при газификации различных видов твердого топлива (торфа, дров, каменного угля и др.
Все виды топлива состоят из одних и тех же элементов. Разница между видами топлива заключается в том, что эти элементы содержатся в топливе в различных количествах. Элементы, из которых состоит топливо, делятся на две группы. К первой группе относятся те элементы, которые горят сами или поддерживают горение. К таким элементам относятся углерод, водород и кислород. Ко второй группе элементов принадлежат те, которые сами не горят и не способствуют горению; к ним относятся азот и вода. Особо от названных элементов стоит сера. Она является горючим веществом и при горении выделяет тепло, но ее присутствие в топливе нежелательно, так как при горении серы выделяется сернистый газ, который переходит в нагреваемый металл и ухудшает его механические свойства.
Выше было сказано, что количество тепла, выделяемое топливом при сгорании, измеряется калориями. Каждое топливо при горении выделяет неодинаковое количество тепла. Количество тепла (калорий), которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или при сгорании 1 м3 газообразного, называется теплотворной способностью. Теплотворная способность различных видов топлива имеет широкие пределы. Например, для мазута теплотворная способность составляет около 10000 ккал/кг, для качественного каменного угля – 7000 ккал/кг и т. д. Чем выше теплотворная способность топлива, тем оно ценнее, так как для получения одного и того же количества тепла его потребуется меньше. Для сравнения тепловой ценности топлива применяется общая единица измерения. В качестве такой единицы принято топливо, имеющее теплотворную способность 7000 ккал/кг. Эта единица называется условным топливом.
Наибольшее распространение для сжигания в кузнечных печах находят следующие виды естественного топлива: бурый уголь, каменный уголь и газообразное топливо. Дрова и торф, обладая низкой теплотворной способностью, почти не пригодны для нагрева металла.
Бурые угли
Бурые угли представляют собой наиболее молодые сорта каменных углей. Золы в бурых углях содержится от 9 до 45%. Теплотворная способность от 2500 до 5000 ккал/кг. Только что добытый бурый уголь отличается большим содержанием влаги (до 60%). На воздухе бурый уголь теряет влагу, и содержание ее понижается до 30%. Под влиянием атмосферных условий эти угли быстро выветриваются и превращаются в мелочь. При длительном хранении бурые угли самозагораются. В чистом виде бурые угли лишь некоторых месторождений (карагандинское и др.) используются для кузнечных печей с полугазовыми топками, так как они не могут нагревать металл до необходимой температуры.
Каменный уголь
Каменный уголь – один из основных видов топлива для кузнечных печей. Образуется каменный уголь отложением растений в течение длительного времени. Образующиеся отложения со временем покрываются толстым слоем земли. Под большим давлением, при полном отсутствии воздуха, происходит разложение древесины и образование каменного угля. Процесс образования угля идет очень медленно и длится тысячелетия. В зависимости от длительности образования получаются разные сорта каменного угля с различной теплотворной способностью. Для кузнечных печей наиболее приемлемым является уголь с большим содержанием летучих, т.
Газообразное топливо
Единственным естественным (природным) газом является «горючий газ», который выделяется из земли через естественные выходы или буровые скважины. Теплотворная способность нефтяного (природного) газа около 8000-8500 ккал/м3 и может доходить до 15000 ккал/м3. В настоящее время естественный газ находит широкое применение в промышленности и в быту, особенно в районах его образования. Среди искусственных видов топлива особое значение для кузнечного производства имеют кокс, древесный уголь, жидкое, газообразное и пылевидное топливо.
Кокс
Кокс получается из каменного угля обработкой в специальных коксовых печах без доступа воздуха. При этом выделяются летучие, образуя богатый по калорийности газ, называемый коксовым, который, в свою очередь, является хорошим топливом. Кокс содержит 87% углерода, 4% летучих веществ, 8% золы и 1-2% серы. Теплотворная способность кокса 5600-7000 ккал/кг. В кузнечном производстве кокс употребляется главным образом в горнах.
Древесный уголь
Древесный уголь выжигается из дров в специальных углевыжигательных печах и является лучшим топливом для кузнечных горнов. В древесном угле содержится очень мало золы и практически совсем не содержится серы. Однако ввиду дороговизны он употребляется редко. Древесный уголь содержит 84% углерода, 14% летучих и 2% золы. Теплотворная способность его 7000-8000 ккал/кг.
Жидкое топливо
Единственным жидким топливом естественного происхождения, имеющим промышленное значение, является нефть. Сырую нефть как топливо в печах не применяют, а применяют продукт ее переработки – мазут, т. е. остатки, получаемые после отгонки из нефти керосина и бензина. Мазут по составу не постоянен, чаще всего содержит углерода 84-86%, водорода 12,4%, кислорода + азота + серы 1,3%, золы 0,3 %, воды 1-2%. Теплотворная способность мазута 9500-10000 ккал/кг.
Газообразное топливо
Искусственное газообразное топливо получается путем газификации топлива в газогенераторах или как побочный продукт при других процессах, например, при коксовании – коксовальный газ, в доменном процессе-доменный газ. На металлургических заводах в специальных коксовальных печах вырабатывается кокс, который служит топливом для доменных печей. При этом как побочный продукт получается газ, который называется коксовальным. Теплотворная способность этого газа изменяется в пределах от 4000 до 5000 ккал/м3.
Для лучшего и более удобного использования твердого топлива его превращают в газ в специальных устройствах, которые называются газогенераторами. Например, из торфа получают торфяной генераторный газ, из каменного угля – каменноугольный генераторный газ и т. д.
Теплотворная способность генераторного газа зависит от вида топлива, из которого получен газ, и от способа газификации. Например, торфяной генераторный газ имеет теплотворную способность от 1500 до 1600 ккал/м3, каменноугольный генераторный газ – от 1200 до 1400 ккал/м3.
Пылеугольное топливо
Уголь для сжигания в нагревательных печах в виде пыли предварительно размалывается в специальных мельницах до частиц 0,07-0,05 мм. Сжиганием угольной пыли в печах достигается высокая температура нагрева металла.
Торф
Торф является химически и геологически наиболее молодым ископаемым твердым топливом и обладает высоким выходом летучих (Vг=70%), высокой влажностью (Wр=40-50%), умеренной зольностью (Aр=5-10%), низкой теплотой сгорания Qpn=8.38-10.47 МДж/кг (2000-2500 ккал/кг).
Сланцы
В Эстонии большое значение имеют горючие сланцы, добываемые открытым способом. Зольность сланцев очень большая и доходит до Aр=50-60%, влажность также повышенная Wр=l5-20%. Вследствие большого балласта их теплота сгорания низкая Qpn=5.87-10 МДж/кг (1400-2400 ккал/кг) при высокой теплоте сгорания горючей массы Qgn=27.2-33.5 МДж/кг (6500-8000 ккал/кг). Высокое содержание водорода в горючей массе Hг=7,5-9,5% обусловливает большой выход летучих у сланцев, достигающий 80-90%, и их легкую воспламеняемость.
Мазут
Из жидких топлив в энергетике используется мазут трех марок — 40, 100 и 200. Марка определяется предельной вязкостью, составляющей при 80 °С для мазута 40 – 8,0; для мазута 100 – 15,6; для мазута 200 – 6,5-9,5 град. усл. вязкости (°УВ) при 100 °С. В мазуте содержится углерода 84-86% и водорода – 11-12%, содержание влаги не превышает 3-4%, а золы – 0,5%. Мазут имеет высокую теплоту сгорания Qpn=39.38-40.2 МДж/кг (9400-9600 ккал/кг).
По содержанию серы различают малосернистый мазут Sр?0,5%, сернистый – Sр до 2% и высокосернистый Sр до 3,5%; по вязкости – маловязкий и высоковязкий, содержащий смолистые вещества и парафин. Наиболее вязкие сорта мазута имеют температуру застывания 25-35 °С. В связи с этим при сжигании применяется предварительный нагрев вязких мазутов до температуры 80-120 °С.
Твердое топливо для котлов отопления
Твердое топливо (ТТ) для котлов это класс горючих веществ применяемых в качестве топлива для отопления загородных домов и объектов хозяйственного назначения. Существуют множество видов твердого топлива, можно сказать, что по сравнению с газом или жидким топливом оно весьма разнообразно это: дрова, уголь, торф, топливные брикеты (евродрова), пеллеты и т.д. Буквально все, что может гореть, можно попробовать сжечь в твердотопливном котле. Конечно, для стабильной и безопасной работы котла лучше использовать в качестве топлива вещества, рекомендованные производителем.
В данной статье мы расскажем о традиционных видах теплого топлива, таких как дрова и
уголь. Они подходят для индивидуального отопления и доступны на большей части территории нашей страны. Пеллеты или
древесные гранулы значительно отличаются от других видов твердого топлива, поэтому мы посвятим им отдельную статью
на нашем сайте.
Благодаря своей доступности твердое топливо является традиционным источником тепла для обогрева домов в нашей стране, вспомним хотя бы русскую дровяную печь. На сегодняшний день дрова и уголь занимают только часть рынка, так как помимо преимуществ они обладают недостатками, ограничивающими их использование. Расскажем о них подробнее.
- экономичность. Во многих регионах РФ дрова или уголь являются самым доступным видом топлива для отопления. Только отопление природным газом обходиться дешевле, но он доступен далеко не везде
- автономность. Используя твердое топливо можно построить полностью
автономную отопительную систему. Отопление на базе твердотопливного котла с естественной циркуляцией
теплоносителя, может работать без каких либо внешних коммуникаций, в том числе и электричества.
Это важно в случае если дом находиться вне населенных пунктов или качество работы доступных коммуникаций оставляет желать лучшего. В этом случае твердотопливный котел устанавливают в качестве резервного источника тепла на случай отключения газа, электричества или перебоев с поставками дизельного топлива
- уют. Дровяная печь может создать неповторимую атмосферу в загородном доме или бане. Для многих домовладельцев этот фактор является решающим
На наш взгляд основным и решающим недостатком твердого топлива является отсутствие
возможности автоматизировать работу отопления. На практике это означает, что придется лично контролировать работу
котла или нанимать для этих целей кочегара, что накладно и не всем подходит. В идеальных условиях (оптимальная
влажность топлива, размер отдельных кусков угля и т.д.) время работы твердотопливного котла на одной закладке
топлива составляет 1 сутки для угля и 6-8 часов для дров. Соответственно необходимо будет постоянно наполнять топку
вручную. Для охотничьего домика или бани используемой время от времени это не критично, но для постоянного
проживания с семьей не подойдет.
На сегодняшний день существуют технические решения, позволяющие частично или полностью преодолеть эти недостатки. Это, например, установка теплоаккумулятора или использование в качестве топлива древесных гранул — пеллет. Подробнее об этом можно почитать в соответствующих статьях на нашем сайте.
Все виды твердого топлива имеют растительное происхождение, в том числе и каменный уголь. Основным элементом при сгорании (окислении) которого выделяется тепло, является углерод. Далее мы перечислим основные виды твердого топлива и дадим их краткое описание.
- дрова. Суда можно отнести как собственно части деревьев подходящего
размера, так и всевозможные отходы лесопилок (щепа, опилки, горбыль и т.
д.) . Сжигание дров не наносит значительного вреда экологии так как в них не содержится сера, в атмосферу выделяется столько же СО² как при естественном биоразложении древесины. Низкое содержание серы в дымовых газах имеет еще один положительный эффект - снижение коррозийного воздействия конденсата на внутренние поверхности топки котла и дымоход. Еще одним положительным качеством дров является низкая зольность, в среднем 1% от массы.
- уголь. Ископаемый уголь бывает разным: бурый, каменный, антрациты и т.д. В индивидуальном отоплении применяется в основном каменный уголь. Его отличает высокая теплота сгорания, а так же простота хранения и доступность. В некоторых регионах каменный уголь является самым дешевым видом топлива для отопления.
- торф. Торф является традиционным видом ТТ, его начали использовать
значительно раньше чем каменный уголь. При этом по своим характеристикам и удобству применения он уступает дровам
и углю, поэтому для отопления загородных домов его используют не часто.
- древесные гранулы — пеллеты. Пеллеты представляют собой гранулы цилиндрической формы, спрессованные из отходов деревообработки. Благодаря стандартному размеру гранул появилась возможность автоматизировать подачу топлива от места хранения (специальный бункер) к горелке котла. Древесные гранулы являются относительно новым и довольно перспективным видом твердого топлива для индивидуального отопления.
Несмотря на некоторые недостатки отопление твердым топливом находит широкое применение в нашей стране. Благодаря появлению новых современных видов ТТ таких как пеллеты и высокотехнологичных пиролизных котлов данный вид топлива не потеряет своей актуальности и в обозримом будущем.
Твердое топливо — Промышленные материалы
Твердое топливо
Категория:
Промышленные материалы
Твердое топливо
К твердому топливу относят: древесное, торф, горючие сланцы, ископаемые угли и искусственное твердое топливо.
Древесное топливо — это дрова и отходы, получаемые при заготовке леса и обработке древесины.
Назначение и качество дров зависят от породы древесины, влажности, наличия пороков. Они могут быть однородными и смешанными и подразделяются на три группы.
По размерам различают дрова — швырок длиной 0,25—1 м и долготье длиной более 1 м; устанавливаются толщина и размеры круглых и колотых поленьев, их количество в партии, а также допустимое наличие гнили.
Торф —самое молодое по возрасту ископаемое твердое топливо. По внешнему виду торф — рыхлая масса от бурого до черного цвета. Местами торфообразования являются главным образом зарастающие болота. Добыча торфа полностью механизирована. СССР по запасам и добыче торфа занимает первое место в мире.
Основной способ добычи торфа — фрезерный, при котором получается торфяная крошка, путем соскабливания (фрезерования) поверхностного слоя залежи торфа. Кусковой торф изготовляют в виде кирпичей резным, элеваторным и другими способами. Све-жедобытый торф сушат на открытом воздухе.
В зависимости от характера торфообразования различают торф верховой (моховой), низинный, переходный, а также лесной, топя-ной, лесотопяной и др.
Для отопительных целей используют кусковой торф и брикеты, получаемые из торфяной крошки. Фрезерный торф сжигается на электростанциях, является сырьем для химической переработки, брикетирования, изготовления строительных материалов (тор-фоплит) и получения компостированных удобрений.
Качество торфа зависит от теплоты сгорания (до 24 МДж), влажности, зольности и содержания мелочи (до 25 мм). Для кускового торфа допустимая влажность составляет не более 45%, зольность не более 23%, содержание мелочи не более 20%. Влажность крошки до 53%, а зольность до 15—20%.
Горючие сланцы образовались из органического ила (сапропеля) — продуктов разложения растительных и животных организмов. На дне водоемов ил без доступа воздуха обогащался углеродом и водородом, перемешивался с минеральной основой (известняками, глиной, песком) и, уплотняясь, превращался в го-рющие сланцы.
В их органической массе содержится много углерода, водорода и других летучих веществ. Они отличаются повышенными сернис-тостью (до 4,5%), влажностью (до 20%) и зольностью вследствие большого содержания минеральных веществ, поэтому горючие сланцы — топливо низкого качества. Лучшими из них являются прибалтийские.
Горючие сланцы используются в качестве энергетического топлива и химического сырья для получения моторного топлива, масел, химических продуктов и сланцевого газа.
Несмотря на низкую теплоту сгорания (5—11 МДж) и небольшие по сравнению с углем запасы, горючие сланцы имеют немаловажное значение ввиду того, что их главные месторождения расположены в районах, которые сравнительно бедны другими видами топлива, — в Эстонии, Ленинградской, Куйбышевской и Саратовской областях. Там же работают сланцеперерабатывающие заводы.
Ископаемые угли — твердые горючие полезные ископаемы осадочного происхождения. В их состав входят органические вещества — продукты преобразования растений, микроорганизмов и минеральных примесей. Ископаемые угли залегают в земной коре в виде пластов и линзообразных залежей, имеют землистую массивную, слоистую или зернистую структуру от коричневого до черного цвета.
Ископаемые угли классифицируются по месторождениям, качеству и содержанию летучих веществ, спекаемости, размеру кусков, содержанию влаги, золы, серы.
Месторождения углей находятся во многих районах СССР. Наибольшее значение имеют Донецкий, Кузнецкий, Карагандинский, Печорский, Кизеловский, Канско-Ачинский, Подмосковный бассейны и месторождения Дальнего Востока. На шахтах и разрезах производят добычу угля, его освобождение от пустой породы, рассортировку по крупности кусков с отсевом мелочи.
По качеству и содержанию летучих ископаемые угли подразделяют на бурые, каменные, полуантрациты и антрациты.
Наиболее молодыми являются лигниты (светло-коричневая масса с явно 6ьфйжё1Гной древесной структурой). Смолистые бурые угли по своим свойствам приближаются к молодым каменным углям, отличаются большей плотностью и имеют почти черный цвет. Промежуточное положение межДу лигнитами й смолистыми бурыми углями занимают землистые бурые угли.
В органической массе бурых углей содержится от 65 до 75% углерода, 5—6% водорода, до 5% серы, 17—20% кислорода и азота. Теплота сгорания их 22—31 МДж. Бурые угли содержат 20— 55% влаги и в большинстве случаев характеризуются высокой зольностью.
Бурые угли различаются по размеру кусков. В зависимости от содержания влаги их делят на технологические группы Б1 (более 40%), Б2 (30-40%) и БЗ (20-30%).
Для бурых углей характерна термическая неустойчивость, небольшая твердость и малая механическая прочность. Они выветриваются на возухе, превращаясь в угольную пыль. Как и торф, бурые угли склонны к окислению и самовозгоранию при хранении’.
Вследствие малой теплоты сгорания, высокой влажности и ольности дрова, торф, горючие сланцы и бурые угли невыгодно перевозить на дальние расстояния, они являются местным топливом и сырьем.
Каменные угли по сравнению с бурыми содержат больше углерода. В зависимости от содержания летучих (10—45%) каменные угли характеризуются марками:, Д — длиннопламенный, Г — газовый, ГЖ — газовый жирный, Ж — жирный, КЖ — коксовый жирный, К — коксовый, ОС — отощенный спекающийся, Т — тощий и СС — слабоспекающийся.
Содержание серы в каменных углях до 5%. Они меньше выветриваются, но при длительном хранении также склонны к самовозгоранию.
Среди углей различаются так называемые спекающиеся каменные угли, необходимые для производства кокса. Спекаемость характеризуется группой угля и обусловливается наличием в угле таких компонентов, которые при нагревании после удаления летучих веществ образуют различный по количеству и качеству кокс. Цифры, входящие в условное обозначение групп, указывают толщину пластичного слоя 100-граммовой навески угля, определяемой в лабораторном стальном стакане.
Полуантрацит (ПА) по свойствам приближается к каменному углю. Он содержит до 10% летучих веществ.
Антрациты (А) содержат много углерода (до 98%) и мало летучих. Они имеют характерный блеск, трудно загораются и горят синеватым пламенем, давая много тепла. Влаги в них до 6%, зольность до 20%. Антрациты наиболее стойки при хранении.
По размеру кусков угли делятся на классы. Сортированные угли имеют следующие классы: плитный — П (размер кусков более 100 м), крупный — К (50—100 мм), орех— 0(25—50 мм), мелкий — М (13—25 мм), семечко — С (6—13 мм), штыб (менее 6 мм) и несортированные: рядовой — Р, рядовой со штыбом — РШ. Штыб используется для брикетирования или сжигания после помола.
В соответствии с классификацией все угли имеют свои марки, группы, классы. Важнейшие марки и группы углей Донецкого бассейна представлены в табл. 7.
Условное обозначение марок, групп и классов углей получается сочетанием букв и цифр. Например: Г6М — газовый, мелкий по спекаемости — групп 6; ССК— слабоспекающийся крупный; АП— антрацит плитный; БЗК — бурый уголь, крупный, влажность 20— 30% и т. д.
Качество углей одного месторождения не всегда одинаково, поэтому бассейны имеют свои ГОСТы, которые рекомендуют определенные марки, группы и классы углей и их смесей для сжигания, производства кокса, обжига кирпича, извести, для коммунальных нужд и т. д.
Искусственное твердое топливо включает древесный уголь, полукокс, кокс, термоантрацит и брикеты.
Древесный уголь получают нагреванием дров или бракованной древесины с небольшим доступом воздуха в специальных камерах, что дает возможность кроме угля получать древесную смолу, а из нее многие лесохимические продукты. Древесный уголь применяют для получения высококачественного литейного чугуна, в кузнечном производстве, в химической промышленности и для бытовых нужд.
Полукокс получают нагреванием бурых углей до 550°С без доступа воздуха. При этом образуется основное топливо — полукокс, горючий газ и смолы, содержащие многие коксохимические продукты. В СССР производство и потребление продуктов полукоксования (особенно из канско-ачинских углей) весьма перспективно.
Кокс готовят из каменных углей и их смесей при нагревании в коксовых печах до температуры 1100°С без доступа воздуха. При этом получают летучие продукты — смолы и газы, а твердый кокс обогащается углеродом.
При коксовании или полукоксовании углей, торфяного, сланцевого или нефтяного сырья извлекаются различные химические вещества, а готовый кокс или полукокс выталкивается из камер и тушится водой или газами.
Основная масса кокса используется в черной металлургии, литейном производстве, для получения водорода, карбида кальция, синтетического каучука и т. д.
Пековый каменный и нефтяной кокс используют в производстве угольных электродов, щеток электрических машин и в виде топлива.
Показателями качества кокса и полукокса являются содержание серы, влаги, летучих, размер кусков и содержание мелочи, а для электродных коксов — удельное электрическое сопротивление.
Например, кокс литейный по содержанию серы (0,6—1,4%) имеет марки КЛ1, КЛ2 и КЛЗ. Установлены также классы по размеру кусков (40—80 мм и более).
Кокс пековый электродный в зависимости от зольности (не ,„прр 0 25—0,5%) и содержания серы (не более 0,25—0,7%) разделяется на марки КПЭ1, КПЭ2 и КПЭЗ.
Кокс доменный сухого тушения в зависимости от зольности по 4—13,5%) имеет марки КДС1 — КДС1У, а в зависимости от показателя прочности имеет I и II группы.
Полукокс каменный кузнецкий в зависимости от свойств делят на марки ПК-1, ПК-2 и ПК-3. Зольность его 7,5—12%.
Термоантрацит получают нагреванием до 1300°С специальных сортов антрацита в камерных печах без доступа воздуха. Он заменяет кокс в литейном производстве и является сырьем для электродной промышленности.
Топливные брикеты и полубрикеты различной формы получают прессованием фрезерного торфа и угольной мелочи с добавкой связующих или без них. Брикеты должны быть твердыми, прочными, водоустойчивыми, легко гореть без дыма и копоти, выдерживать длительное хранение без самовозгорания.
Реклама:
Читать далее:
Хранение, прием и отпуск твердого топлива
Статьи по теме:
Топливо. Виды топлива — урок. Физика, 8 класс.
Все процессы жизнедеятельности человека связаны с теплом: для обогрева жилья, для приготовления пищи, для плавки металлов, для получения других видов энергии. Тепловую энергию получают с использованием топливных ресурсов.
Топливо — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, эту энергию можно использовать для технических целей.
Топливо активно используется людьми для получения тепла и света, то есть энергии, с тех самых пор, как человек научился пользоваться огнём. Первоначально в качестве топлива использовались дрова, а также жир рыб и животных.
В процессе эволюции и развития требования к ассортименту топлива росли. Первая промышленная революция, произошедшая в \(XIX\) веке в результате перехода от древесного топлива к ископаемому угольному, полностью преобразовала аграрные страны Европы, а затем и Америку.
Потом пришла эра электричества, открытие которого оказало огромное влияние на жизнь человечества и обусловило зарождение и рост крупнейших городов мира.
Применение в качестве топлива нефти и природного газа в сочетании с развитием электроэнергетики, а затем и освоение энергии атома позволили промышленно развитым странам осуществить грандиозные преобразования, итогом которых стало формирование современного облика Земли.
Все используемые сегодня виды топлива подразделяются на четыре группы:
1) твёрдое топливо;
2) жидкое топливо;
3) газообразное топливо;
4) ядерное топливо.
К твёрдому виду топлива относят:
1) древесину и другие продукты растительного происхождения;
2) уголь с его разновидностями:
каменный уголь;
бурый уголь и др.;
3) торф;
4) горючие сланцы.
Нерациональное использование топлива ведет к нарушению экологического баланса: выброс продуктов сгорания топлива в атмосферу, загрязнение водных ресурсов; изменение численности флоры и фауны вследствие нарушения состава пищевой цепочки и др.
Искусственное твердое топливо — Справочник химика 21
Основной продукт коксохимического производства — искусственное твердое топливо, кокс, выход которого составляет до 75% от массы коксуемого сырья.
Что такое искусственное твердое топливо [c.127]
Что такое искусственное твердое топливо …………. .127 [c.300]
Кроме перечисленных естественных видов топлива, к группе I могут быть отнесены искусственные твердые топлива — кокс и полукокс. [c.25]
Топливо бывает твердое, жидкое и газообразное. Различают топливо естественное и искусственное. К естественному твердому топливу относятся дрова, торф, бурый уголь, каменный уголь, горючие сланцы. К искусственному твердому топливу относятся древесный уголь, кокс и полукокс. Естественное жидкое топливо — это нефть. К искусственному жидкому топливу относятся продукты переработки нефти (керосин, бензин и др.), а также жидкие горючие продукты, получаемые путем переработки каменного угля или из газов путем синтеза (например, ме-танол). К естественному газообразному топливу относятся природные газы, залегающие в земле. Большое значение в технике имеют искусственные газы, которые получаются из твердого топлива. [c.24]
Целью коксования является получение искусственного твердого топлива—кокса, используемого в качестве топлива в металлургическом производстве. Побочными продуктами коксования являются коксовый газ, каменноугольная смола, аммиачная вода и другие продукты. [c.80]
Искусственные твердые топлива по реакционной способности можно расположить в следующий ряд древесный з голь > полукокс ]> металлургический кокс. Реакционная способность кокса возрастает с введением в шихту тощих и газовых углей. [c.186]
Газифицировать можно все виды природного и искусственного твердого топлива —- дерево, солому, торф, бурые угли, каменные угли, антрацит, горючие сланцы, древесный уголь, полукокс, кокс. Таким образом, газификация представляет собой универсальный метод превращения любого топлива, в том числе и низкосортного, в высококачественное газообразное топливо. Одновременно метод газификации дает возможность использовать огромные ресурсы твердого топлива как сырье для синтетических процессов. Ранее для этой цели применяли преимущественно кокс. В последнее время быстро развиваются способы получения исходных веществ для синтетических производств путем газификации бурых углей, торфа, дерева, горючих сланцев. [c.247]
Искусственное твердое топливо получают двумя методами — брикетированием и термической переработкой топлива. В некоторых случаях эти методы сочетают, подвергая термической обработке брикетированное топливо. [c.187]
Получаемое таким путем искусственное твердое топливо горит без пламени и обладает высокой теплотой сгорания и жаропроизводительностью. Его используют в доменных печах, вагранках, в качестве бытового топлива и для других целей. [c.189]
Торфяной полукокс является пористым высокореакционноспособным видом искусственного твердого топлива с невысокой механической прочностью. [c.191]
Каменноугольный кокс. Важнейший вид искусственного твердого топлива — кокс, получаемый из каменных углей прн конечной температуре процесса коксования около 1000 °С. [c.192]
ИСКУССТВЕННОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА [c. 194]
Физическое тепло продуктов сгорания q и потери тепла с уходящими газами q2 при сжигании искусственного твердого топлива можно определить по универсальным формулам (Vni.17) и (УП1.19). [c.194]
Большинство веществ при определенных условиях способно вступать во взаимодействие с кислородом воздуха, т. е. окисляться. Быстро протекающий процесс окисления, в результате которого выделяется большое количество тепла, нагревающего продукты окисления до высоких температур, называется горением. Однако к топливу можно отнести только те горючие материалы, которые при горении выделяют большое количество тепла на единицу массы или объема, не теряют своих тепловых свойств при длительном- хранении, относительно легко загораются, не выделяя при горении вредных веществ. Топливо может находиться в трех агрегатных состояниях твердом, жидком и газообразном. По происхождению его подразделяют на естественное (натуральное) и искусственное топливо. К естественному (натуральному) твердому топливу относят растительное (дрова, солома и др. ) и ископаемое (торф, уголь, горючие сланцы и др.) топливо, к жидкому—нефть, к газообразному — природный, попутный и нефтяной газы. К искусственному твердому топливу относят топливо, полученное при термохимической переработке натурального топлива (древесный уголь, торфяной и угольный кокс) и меха1Г ческой обработке натурального топлива (брикеты из древесньи опилок, торфа, угля и других материалов), к жидкому — топливо, полученное при термической переработке нефти, смол (бензин, керосин, мазут) и химической переработке натурального топлива (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, коллоидное топливо), к газообраз- [c.6]
Плюсы и минусы, а также особенности всех видов топлива (энергоносителя) для котлов отопления домов и квартир
Из за особенностей производства нижеперечисленных видов топлив, их скорость сгорания и объем выделяемого тепла (т.е. теплотворная способность или удельная теплота сгорания) может крайне сильно отличаться друг от друга. Например, различия в теплотворной способности дров из берёзы и ели могут составить более 30%.
Поэтому «плюсы и минусы» приведённые ниже по тексту, представлены исключительно в качестве сравнительного примера и не могут достоверно отражать эффективность того или иного вида топлива. Просим обратить на это особое внимание и перед окончательным решением более тщательно изучить тот или иной вид топлива самостоятельно.
Также хотим отметить, что расчёты стоимости расходов на отопление приведены исключительно в ознакомительных целях. Во всех современных котлах, в технической документации указывается особенности и расходы топлива, которые приближена к максимально достоверной и именно на них стоит опираться при принятии окончательного решения.
Итак, начнем, как правило на практике принято использовать следующие виды топлив:
Природный газ — это смесь газов, которые образуются под землей во время разложения органических веществ, поэтому он является полезным ископаемым.
При 101,325 кПа и 20 °C природный газ обретает газообразное состояние, из за чего, как правило, природный газ под недрами земли находится в газообразном состоянии, т. е. в виде отдельных скоплений, газовых залежей. Но также он встречается в виде газовых шапок нефтегазовых месторождений или в растворённом состоянии, например, в нефти или воде. 92-98 % природного газа составляет метан (Ch5), при этом в его состав также могут входить более тяжёлые углеводороды, такие как, этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4h20) и другие неуглеводородные вещества, такие как, водород (h3), сероводород (h3S), диоксид углерода (СО2), азот (N2), гелий (Не).
Стоит упомянуть, что природный газ, в чистом виде, не имеет никакого запаха и цвета, что повышает риск отравления при его утечке. Для того, чтобы определить источник утечки газа специалисты начали добавлять в него специальные вещества — одоранты, например, этилмеркаптан, который имеет сильный неприятный запах гнилой капусты, прелого сена и тухлых яиц.
Низкое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании.
По сравнению с другими видами топлив, газ является наиболее дешёвым видом топлива, с учётом затрат на транспортировку, хранение и сопутствующих трудозатрат.
Высокая теплотворностьВысокая теплотворная способность по сравнению с другими видами топлив.
Нейтрально: АвтономностьПри наличии газовой магистрали, когда газовые трубы уже подведены к вашему дому с улицы — вам всего лишь остаётся их подключить к котлу и больше не беспокоиться о пополнении топлива. Но при отсутствии газовой магистрали вы будете вынуждены закупать газ с помощью газовых баллонов (газгольдеров) по 50 литров, которые в свою очередь необходимо будет менять каждые 1-2 сутки.
ТрудозатратыПри наличии газовой магистрали трудозатраты минимальны. При отсутствии газовой магистрали вам придётся позаботиться о транспортировке, хранении и замене газовых баллонов.
При отсутствии газовой магистрали вам придётся выделить помещения для хранения газовых баллонов. Для создания автономной системы отопления, снижения трудозатрат и исключения отдельного складского помещения следует установить газгольдеры больших объёмов, под землёй, и наполнять их перед началом сезона отопления.
ДымоходЕсли у котла камера сгорания открытая, то для отвода отработавших газов потребуется монтаж полноценной системы дымоотвода, а если камера сгорания закрытая, то достаточно будет коаксиального дымохода.
Опасность для окружающихЕсли у газовых котлов камера сгорания открытая, то определённое количество отработавших газов могут попасть в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от газовых котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов виден к минимуму.
Все газовые котлы с закрытой камерой сгорания нуждаются в постоянном электропитании, в отличие от газовых котлов с открытой камерой сгорания.
Минусы ВзрывоопасностьВысокая вероятность взрыва при нарушении техники безопасности, эксплуатации, монтажа и обслуживания.
Сложность монтажаВ связи с высокой взрывоопасностью, для монтажа системы отопления требуются соответствующие разрешающие документы и квалифицированные сотрудники.
Отдельное пространствоУ помещения, в котором будет расположен газовый котёл, повышается уровень пожароопасности и взрывоопасности, что накладывает определённые ограничения при проектировании дома.
ШумПо сравнению с электрическими котлами газовые котлы создают шум при работе.
Высокая стоимость монтажа для создания автономной системы отопления, при отсутствии газовой магистрали.
РАСЧЕТ СТОИМОСТИ РАСХОДОВ НА ГАЗ
Чтобы рассчитать расход газа на отопление необходимо воспользоваться следующей формулой:
V = Q / (n/100 х q)
- Q – это тепловая нагрузка на отопление (кВт/ч), для примера расчета возьмем 24 кВт/ч.
- q – это теплотворная способность газа (кВт/м³), которая зависит от марки поставляемого газа. Чтобы узнать какой именно марки газ используется в вашем доме или участке рекомендуем обратиться непосредственно в вашу газоснабжающую компанию.
- n – коэффициент полезного действия (КПД) газового котла, выраженный в процентах. Он указан в паспорте котла.
Для примера выберем котёл — Лемакс Премиум 35 В. Данный котёл был выбран из за технический показателей мощности, её значение очень близок к значению тепловой нагрузки для дома с 300 м3, а именно 24 кВт/ч. Также стоит отметить высокий показатель КПД в 90%. Чтобы мощности котла хватило для отопления дома даже в самые сильные морозы рекомендуется брать с запасом в 30%. Для цели расчёта возьмём газ G20 с низкой теплотворной способностью, а именно Hi = 9,5 кВтч/м.
Теперь подставляем все значения в формулу и рассчитываем:
V = 24 / (90,0 / 100 × 9,5) = 2.5 м³/ч.
Таким образом, для отопления 300 м3 в сутки понадобится 60 м3 газа. А на отопительный сезон, это получается 183 дня (с 15 октября по 15 апреля) с учётом колебаний температуры, понадобится:
(60 м3 (суточное потребление газа) х 183 дней (отопительный сезон)) / 2 (с учётом колебаний температуры) = 5490 м3
Твердое топливо — это горючие вещества, в составе которых преобладает углерод. К ним относятся вещества, обладающие свойствами сыпучего тела, позволяющие добывать, складировать и перемещать их с помощью общеизвестных механических систем и транспортных устройств.
Твердое топливо бывает естественным, т. е. природным, например, древесина, торф, сланец и т.д., а также искусственным, например, древесный уголь, кокс, полукокс и т.д.
2.1 ДРОВА
Дрова — один из самых доступных видов твердого топлива. Существует огромное количество пород деревьев, которые могут использоваться для целей отопления.
ПЛЮСЫ Высокая теплотворностьВысокая теплотворная способность по сравнению с другими видами топлив.
Экологическая безопасностьНизкое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании.
Низкая зольность и отсутствие серыВ отличие от других видов топлив.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Отсутствие взрывоопасностиВ отличие от газа.
Не требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
ЭнергонезависимостьНе требуется подключение электропитания.
Нейтрально: Высокие трудозатратыПрежде чем дрова пойдут в отопление их необходимо пилить, колоть, дать просохнуть в течение года или двух в соответствующем помещении. Альтернативным вариантом является покупка уже готовых дров, что в свою очередь увеличит их стоимость.
СтоимостьПокупка не обработанных дров может существенно сократить расходы, при этом повысятся трудозатраты на последующую обработку.
Минусы Отсутствие автономностиНеобходимо постоянно вручную пополнять котёл топливом, а также периодически обслуживать его, очищая от золы и т. д.
У котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
Высокие требования к хранению топливаПри ненадлежащем хранении дрова могут намокнуть, что снизит теплотворную способность, соответственно требуется наличие помещения, защищённого от воздействия атмосферных осадков.
Складское помещениеВ зависимости от нужд и объёмов отопления может возникнуть потребность в просторном помещении для складирования дров на зиму.
Полноценная система дымоотводаТребуется монтаж дымохода.
2.2 ЕВРОДРОВА
Евродрова (брикеты) — спрессованные в форме полена или кирпичика отходы деревообрабатывающего производства, пищевой промышленности или сельского хозяйства, где в качестве клеящего состава используется природный полимер — лигнин.
Высокая теплотворная способность по сравнению с другими видами топлив.
Экологическая безопасностьНизкое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании.
Низкая зольность и отсутствие серыВ отличие от других видов топлив.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Отсутствие взрывоопасностиВ отличие от газа.
Дешевизна и простата монтажа системы отопленияНе требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
ЭнергонезависимостьНе требуется подключение электропитания.
Низкие трудозатратыВ отличие от традиционных дров, евродрова не нужно пилить, колоть, давать просохнуть в течение года или двух в соответствующем помещении. Наоборот, чем свежее топливо, тем лучше, т.к. со временем они могут набирать избыточную влагу, что отрицательно скажется на теплотворной способности.
Необходимо постоянное вручную пополнять котел топливом. Альтернативным вариантом является монтаж дополнительной системы автоматической подачи топлива в котёл, но в таком случае стоимость и сложность монтажа повыситься. Также не стоит забывать о необходимости периодического обслуживания, чистки от золы и т.д.
Минусы Опасность для окружающихУ котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
При ненадлежащем хранении топливо может намокнуть, что снизит теплотворную способность, соответственно требуется наличие помещения, защищённого от воздействия атмосферных осадков.
Складское помещениеВ зависимости от нужд и объёмов отопления может возникнуть потребность в просторном помещении для складирования топлива на зиму.
Полноценная система дымоотводаТребуется монтаж дымохода.
2.3 ТОПЛИВНЫЕ ГРАНУЛЫ (ПЕЛЛЕТЫ)
Топливные гранулы (пеллеты) — спрессованные в форме гранулов отходы деревообрабатывающего производства, пищевой промышленности или сельского хозяйства. Отличительной особенностью гранул является большая плотность и меньшая влажность по сравнению со стандартными дровами и евродровами, при этом теплоотдача остаётся на таком же уровне.
Минусы и плюсы такие же как у евродров, кроме отсутствия автономности. При желании и наличии средств существует возможность монтажа автономной системы отопления, когда топливо будет поступать в котел автоматически, по мере сгорания.
2.4 ОПИЛКИ И ЩЕПА
Опилки и щепа — измельчённые отходы деревообрабатывающего производства, пищевой промышленности или сельского хозяйства. В отличие от евродров и гранул они не прошли какую-либо обработку, соответственно у них низкая плотность и большая влажность. Но отсутствие обработки в разы удешевляет их стоимость.
Минусы и плюсы такие же как у едродров и топливных гранул, кроме отсутствия автономности. При желании и наличии средств существует возможность монтажа автономной системы отопления, когда топливо будет поступать в котёл автоматически, по мере сгорания.
2.5 УГОЛЬ
Уголь — это осадочная порода растительного происхождения, состоящая из горючего углерода и прочих химических элементов. Чем «старше» порода, тем меньше в ней влаги и больше теплотворная способность.
В отличие от газа.
Отсутствие взрывоопасностиВ отличие от газа.
Дешевизна и простата монтажа системы отопленияНе требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
ЭнергонезависимостьНе требуется подключение электропитания.
Низкая стоимостьВ отличие от других видов топлив.
Минусы Низкая теплотворностьПо сравнению с жидким топливом и газом.
Огромный вред окружающей средеПо сравнению с другими видами топлив.
Наличие угольная пылиЗагрязняющей помещение.
Требуется монтаж дымохода.
Наличие серыРазрушающая котёл.
Складское помещениеВ зависимости от нужд и объемов отопления, а также из за наличия угольной пыли требуется просторное помещение для складирования топлива на зиму.
Опасность для окружающих.У котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
Отсутствие автономности.Необходимо постоянное вручную пополнять котел топливом. Также не стоит забывать о необходимости периодического обслуживания, чистки от золы и т.д.
2.

Торф — является природным материалом, который образуется в болотной местности. Поэтому в нем довольно высоких % воды и его нужно просушить. После сушки, сухой торф крайне легко крошится, из за чего он становиться неудобным для использования. Поэтому его перемешивают с опилками и прессуют в различные формы.
ПЛЮСЫ Экологическая безопасностьНизкое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании
Низкая стоимостьВ отличие от других видов топлив.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Отсутствие взрывоопасностиВ отличие от газа.
Дешевизна и простата монтажа системы отопленияНе требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
Не требуется подключение электропитания.
Минусы Отсутствие автономностиНеобходимо постоянное вручную пополнять котел топливом. Также не стоит забывать о необходимости периодического обслуживания, чистки от золы и т.д.
Низкая теплотворностьПо сравнению с жидким топливом и газом.
Опасность для окружающихУ котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
Высокие требования к хранению топливаПри ненадлежащем хранении топливо может вспыхнуть.
В зависимости от нужд и объёмов отопления может возникнуть потребность в просторном помещении для складирования топлива на зиму.
Полноценная система дымоотводаТребуется монтаж дымохода.
РАСЧЕТ СТОИМОСТИ РАСХОДОВ НА ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО
Для примера расчёта расходов на твёрдое топливо возьмем дрова из древесины, у которого теплотворная способность равна 2716. Расчёт будет осуществлять по упрощённой формуле:
V = 24 * Q / (q * 0,01КПД)
- 24 – количество часов в сутки;
- V – количество топлива в сутки;
- Q – тепловая нагрузка (киловатт-час), необходимая для отопления 300 м2;
- q – теплотворная способность 1 кубического метра леса (кВт/м3), в нашем случае 2716;
- КПД – коэффициент полезного действия (%) котла, для примера возьмем 80%.
V = 24*24/(2716*0,8) = 0,26 м3
Таким образом, для отопления 300 м3 в сутки понадобится 0,26 м3 дров. На отопительный сезон, а это получается 183 дня (с 15 октября по 15 апреля) с учетом колебаний температуры, понадобится:
(0,26 м3 (суточное потребление газа) х 183 дней (отопительный сезон)) / 2 (с учетом колебаний температуры) = 24 м3.
Жидкое топливо – это смесь различных углеводородов, молекулы которых соединены в очень длинные цепочки, благодаря такому соединению топливо приобретает жидкое агрегатное состояние. Для достижения максимальной эффективности сжигания жидкое топливо рекомендуется распылять в виде мельчайших частиц в камере сгорания и только после этого перемешивать с воздухом. Основной минус жидкого топлива — угроза низких температур, нужно хранить при положительной температуре.
3.1 ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО
Дизельное топливо (солярка) — это нефтепродукт, состоящий из смеси углеводородов, которые получают методом перегонки и отбора из них определенных фракций. Сейчас ДТ широко применяется в качестве горючего для ДВС сельскохозяйственных и строительных машин, тепловозов, судов, легковых авто.
Высокая теплотворная способность по сравнению с твердым топливом.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Дешевизна и простата монтажа системы отопленияНе требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
Нейтрально: АвтономностьПри желании и наличии средств существует возможность монтажа автономной системы отопления, когда топливо будет поступать в котел автоматически, по мере сгорания.
Опасность для окружающихУ котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
Высокое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании.
Высокие требования к хранению топливаПри ненадлежащем хранении топливо может вспыхнуть.
Складское помещениеВ зависимости от нужд и объёмов отопления может возникнуть потребность в просторном помещении для складирования топлива на зиму.
Высокая стоимостьПо сравнению с другими видами топлив.
Наличие запаха и шума работыПо сравнению с другими видами топлив.
3.2 МАЗУТ
Мазут — относительно бюджетный вид топливо, который получают из продуктов переработки нефти и газоконденсатного сырья, либо в результате вторичных процессов их переработки. Мазут состоит из углеводородов (с молекулярной массой от 400 до 1000 г/моль), нефтяных смол (с молекулярной массой 500—3000 и более г/моль), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca).
Высокая теплотворная способность по сравнению с твердым топливом.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Малое содержание золыВ районе 0,3-0,5%.
Нейтрально: АвтономностьПри желании и наличии средств существует возможность монтажа автономной системы отопления, когда топливо будет поступать в котел автоматически, по мере сгорания.
Опасность для окружающихУ котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
От близкого к нефти до высоковязких крекинг-остатков, что приводит к закоксовыванию и затягиванию процесса горения.
Экологический вредВысокое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании.
Складское помещениеВ зависимости от нужд и объёмов отопления может возникнуть потребность в просторном помещении для складирования топлива на зиму.
Высокая стоимостьПо сравнению с другими видами топлив.
Наличие запаха и шума работыПо сравнению с другими видами топлив.
Высокое содержание серыВ районе 3,5%.
В районе +(25-30 °С).
3.3 БОИТОПЛИВО
Биотопливо — это горючая смесь, созданная из растительного или животного сырья, например, соевых семян, сахарного тростника, а также различных органических отходов. К биотопливам относятся биоэтанол, биометанол, биобутанол, демитиловый эфир, биодизель.
ПЛЮСЫ Высокая теплотворностьВысокая теплотворная способность по сравнению с твердым топливом.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Экологическая безопасностьНизкое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании.
Дешевизна и простата монтажа системы отопленияНе требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
При желании и наличии средств существует возможность монтажа автономной системы отопления, когда топливо будет поступать в котел автоматически, по мере сгорания.
Опасность для окружающихУ котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
Минусы Высокая стоимостьПо сравнению с другими видами топлив.
Высокие требования к хранения топливаПри ненадлежащем хранении топило может вспыхнуть.
Складское помещениеВ зависимости от нужд и объёмов отопления может возникнуть потребность в просторном помещении для складирования топлива на зиму.
3.4 ОТРАБОТАННОЕ МАСЛО
Отработанное масло — это использованное по назначению гидравлическое, трансмиссионное, трансформаторное масло, а также масло растительного происхождения.
ПЛЮСЫ Высокая теплотворностьВысокая теплотворная способность по сравнению с твердым топливом.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Отсутствие взрывоопасностиВ отличие от газа.
Дешевизна и простата монтажа системы отопленияНе требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
Нейтрально: АвтономностьПри желании и наличии средств существует возможность монтажа автономной системы отопления, когда топливо будет поступать в котел автоматически, по мере сгорания.
У котлов с открытой камерой сгорания существует риск попадания отработавших газов в комнату, в которой находится котёл, что может привести к отравлению угарным газом у окружающих людей. В отличие от котлов с закрытой камерой, где вероятность попадания отработавших газов сведён к минимуму.
Минусы Дополнительные расходыНа фильтрацию перед использованием и на переоборудование котла на отработанное масло
Высокие требования к хранения топливаПри ненадлежащем хранении топило может вспыхнуть.
Складское помещениеВ зависимости от нужд и объёмов отопления может возникнуть потребность в просторном помещении для складирования топлива на зиму.
Высокая стоимость топливаПо сравнению с другими видами топлив.
РАСЧЕТ РАСХОДОВ НА ЖИДКОЕ ТОПЛИВО
Для примера расчёта расходов на отопление возьмём дизельное топливо (солярка). Приблизительный расход солярки в час работы котла можно найти умножив 0,1 на мощность котла по паспорту. Например, если для отопления 300 м3 мы выбрали котел мощностью 25 кВт, то в час он будет потреблять 0,1*25 = 2,5 литров солярки.
Таким образом, для отопления 300 м3 в сутки понадобится:
2,5 л (расход в час) * 24 (часов в сутках) = 60 литров солярки.
На отопительный сезон, а это получается 183 дня (с 15 октября по 15 апреля) с учётом колебаний температуры, понадобится:
(60 л (суточное потребление солярки) х 183 дней (отопительный сезон)) / 2 (с учётом колебаний температуры) = 5490 литров.
Электричество — это совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. А электрический заряд это свойство тел, проявляющееся прежде всего в способности создавать вокруг себя электрическое поле и посредством него оказывать воздействие на другие заряженные тела.
Если простыми словами, то электричество — это когда заряженные частицы, назовем их зарядами, перемещаются в каком-то определенном направлении с помощью сил электрического поля.
ПЛЮСЫ Высокий КПДПо сравнению с другими видами топлив.
Независимость от магистральных коммуникацийВ отличие от газа.
Отсутствие взрывоопасностиВ отличие от газа.
Дешевизна и простата монтажа системы отопленияНе требуются разрешающие документы, в отличие от газа, и квалифицированные сотрудники.
Автономная системаНе требуется постоянное обслуживание котла и пополнение топливом.
Экологическая безопасностьНизкое количество выбросов вредных веществ в атмосферу при сгорании.
Отсутствуют отработавшие газы.
Отсутствие трудозатратБлагодаря автономной системе.
Отсутствие шума и посторонних запаховВ отличие от других видов топлив.
Не требуется отдельное помещениеДля установки котла и хранения топлива.
Минусы Низкая теплотворностьПо сравнению с другими видами топлив.
Высокая стоимость электроэнергийПо сравнению с другими видами топлив.
Высокая энергозависимостьКрайне высокая зависимость от электропитания.
1 Твердое топливо — Твердое топливо
Твердое топливо
Общая характеристика твердых видов топлива. Свыше с 20% общего объема перевозок грузов железнодорожным транспортом приходится на долю различных видов твердого топлива. По своему происхождению все виды твердого топлива делятся на две группы. Первую группу составляет твердое топливо, образовавшееся в естественных условиях, — ископаемые угли, горючие сланцы, торф, древесина и отходы сельскохозяйственного производства. Во вторую группу входит твердое топливо, полученное искусственным путем, — кокс, полукокс, древесный уголь, топливные брикеты и пылевидное топливо. Это продукты переработки естественных видов топлива.
Существует два способа переработки естественных видов твердого топлива: физико-механический и физико-химический. К физико-механическим способам относятся сортировка, дробление, обогащение, сушка, брикетирование и пылеприготовление. При такой переработке химический состав топлива практически не изменяются химический состав и свойства топлива.
Сухая перегонка и термическая обработка относятся к физико-химическим способам переработки. При этом значительно изменяется химический состав и свойства топлива.
Ценность топлива определяется содержанием в нем горючих компонентов— углерода, водорода и серы. Основная часть тепла получается от сгорания углерода, содержание которого в различных видах твердого топлива колеблется от 44 до 95% (таблица1).
Таблица 1 — Содержание горючих компонентов— углерода, водорода и серы в твердом топливе
Твердое топливо | Углерод | Водород | Рекомендуемые материалыКислород и азот |
Древесина Торф Бурый уголь Каменный уголь Антрацит | 44 59 70 82 95 | 6,0 6,0 5,5 5,0 2,0 | 50,0 35,0 24,5 13,0 3,0 |
Содержание водорода в твердом топливе колеблется от 2 до 6%. а серы—от десятых долей до 7%. Помимо незначительного количества тепла, получаемого от сгорания водорода и серы, при сгорании серы образуются ее окислы, оказывающие сильное корродирующее воздействие на металлы.
Твердые виды топлива характеризуются значительным содержанием негорючих составляющих — внешнего и внутреннего балла ста. К внутреннему балласту относятся кислород и азот (2—50%). Внешний балласт составляют вода и различные минеральные при меси (50—60%). Внешний балласт не только снижает полезную часть топлива и требует дополнительного расхода тепла на нагревание и парообразование, но и увеличивает объем перевозок.
Влага в твердом топливе содержится в виде внешней и внутренней или гигроскопической воды. Внешняя влага находится на поверхности и может быть удалена высушиванием топлива на воздухе при температуре 20—30″С в течение нескольких дней. Внутреннюю влагу удаляют искусственным высушиванием при температуре 102— 105°С. Суммарное или рабочее содержание влаги в топливе
(1)
где Wвн, Wл — содержание соответственно внешней и внутренней влаги в топливе, %.
Основная часть (около 90%) минеральных примесей после сжигания твердого топлива остается о виде золы.
Содержание влаги и минеральных примесей может изменяться в значительных пределах в зависимости от способа добычи и переработки, транспортирования, условий хранения и применения твердого топлива.
Ископаемые угли. Разведанные в СССР месторождения ископаемых углей составляют более 50% известных в мире запасов.
Ископаемые угли являются не только одним из важнейших источников энергии в народном хозяйстве, но и ценнейшим сырьем химической промышленности.
В зависимости от степени углефикации — увеличения содержания углерода с одновременным снижением содержания кислорода и промежуточном продукте—ископаемые угли делятся на три группы: бурые, каменные и антрациты.
К бурым относятся ископаемые угли, имеющие высшую удельную теплоту сгорания влажной беззольной массы — менее 23 865 кДж/кг. В состав бурых углей входит значительное количество минеральных примесей, влаги и серы. Содержание влаги в рабочей массе бурых углей для различных месторождении неодинаково и колеблется от 12 до 57,5 %. В зависимости от содержания влаги существует три группы бурых углей: группа Б1 — выше 40 % влаги в массе; группа Б2 —30—10%; группа БЗ — менее 30 %.
Зольность сухой массы топлива для бурых углей различных месторождений составляет 4—45,2%, а содержание серы в сухой массе топлива достигает 0,2—7,8%.
Теплота сгорания, отнесенная на рабочую массу у бурых углей, в сравнении с каменными и антрацитами невелика и составляет 4187 —18840 кДж/кг. Бурые угли легко загораются и горят длинным коптящим пламенем.
Объемная масса бурых углей колеблется от 0.65 до 0,85 т/м3. Они имеют большую твердость и малую механическую прочность. Бурые угли находят применение в качестве сырья для химического производства, но наиболее широко используются как энергетическое топливо.
К каменным относятся ископаемые угли с высшей удельной теплотой сгорания влажной беззольной массы 23 865 кДж/кг. В зависимости от назначения каменные угли делятся на топочные и газовые. Объемная масса каменных углей различных марок и месторождений неодинакова и составляет 0,68—0,96 т/м3. Эти угли имеют черный цвет. В зависимости от размеров выхода летучих горючих веществ при нагревании и свойств коксового остатка каменные угли делятся на марки (таблице 2.).
Таблица 2 — Размеры выхода летучих горючих веществ
Марка (условное обозначение) | Выход летучих веществ на горючую массу топлива, % | содержание влаги в рабочей массе топлива, % | Содержание в сухой массе топлива, % | Содержание в условной горючей массе топлива, % | ||
углерода | водорода | азота и кислорода | ||||
Длиннопламенный (Д) Газовый (Г) Газовый жирный (ГЖ) Жирный (Ж) Коксовый жирный (КЖ) Коксовый (К) Отощенный спекающийся (ОС) Тощий (Т) Слабоспекающийся (СС) Полуантрацит (ПА) Антрацит (А) | 33-51 33-47 27-37 23-43 22-35 17-33 14-27 8-20 17-37 4,7-10 2,4-9 | 11,5-23 8-16 8-18 7-13 10-18 6-18 6-18 6-15 6-18 9 9-11 | 8-42 4-43 9-30 6,3-46,1 12,6-40,6 9,6-45,5 12,5-39 8-42 6-55 8-31,5 8-31,5 | 71,4-81,8 74-84,7 80,1-85 76,9-88 82,3-88,6 81,5-89,1 87-91,8 76,8-93,5 73,7-90,8 87,9-92,4 90,3-95,7 | 4,7-6,2 5-6,1 5,3-5,6 5-6 5-5,7 4,8-5,4 4,3-4,7 3,3-4,6 3,2-5,5 2,6-3,9 1,2-3 | 11,5-22,5 7,6-20,4 7,8-9,9 5,6-17,6 5,1-11,3 3,6-13,4 3,2-5,4 1,5-19,7 2,7-22,9 1,4-5,4 0,8-6,0 |
Основные показатели качества каменных углей — выход летучих веществ, содержание влаги, серы и т. д. — для различных бассейнов и месторождений неодинаковы.
Антрациты имеют черную окраску часто с сероватым оттенком, отличающуюся металлическим блеском. Куски антрацита отличаются значительной твердостью и хрупкостью. Объемная масса антрацита составляет 0,85—1,15 т/м3. Антрациты содержат сравнительно мало летучих веществ, влаги и золы. Содержание серы в каменных углях и антрацитах колеблется в зависимости от их марки и месторождения от 0,2 до 7%. По своим качественным показателям антрациты пригодны для химической переработки и коксования и использования как высококалорийное топливо.
Добыча ископаемых углей производится закрытым (в шахтах) и открытым (на разрезах) способами. Разработка углей в шахтах осуществляется механическими и гидравлическим методами. При использовании последнего происходит обводнение добытого топлива.
Добытые угли засорены минеральными примесями — породой, использование их в таком виде малоэффективно, поэтому после добычи угли обогащают удалением из них минеральных примесей. Для этого используют углемоечные машины, способы сепарации и др. Чем крупнее отдельные куски ископаемых углей, тем меньше содержание минеральных примесей и выше качество углей. По этой причине после добычи производят рассортировку ископаемых углей по размерам отдельных кусков из сорта:
Класс крупности (обозначения) | Размеры кусков, мм |
Плитный (П) Крупный (К) Орех (О) Мелкий (М) Семечко (С) Штыб (Ш) Рядовой (Р) | 100-200 (300) 50-100 25-50 13-25 6-13 0-6 0-200 (300) |
Верхний предел (300 мм) в классах плитный и рядовой распространяется на предприятия с открытым способом добычи ископаемых углей.
Увеличение в составе топлива содержания мелких фракций ухудшает качество угля, приводит к интенсивному окислению, росту механических потерь при выполнении погрузочно-разгрузоч ных операции, увеличивает размеры потерь через вытяжное отверстие и колосниковую решетку, а также от выдувания и просыпания через неплотности кузова вагона при перевозке по железным дорогам. Наибольшие изменения в гранулометрическом составе ископаемЫХ углей происходят в процессе выполнения погрузочно-разгрузуочных операции. Так, при выгрузке угля на эстакадах высотой 0,5 м образуется до 15,5% мелочи, на эстакадах высотой 2,3 м — до 3%. При разовом использовании грейфера образуется до 2.2% угля мелких фракции. Уменьшение числа погрузочно-разгрузочных операций в процессе доставки топлива потребителям позволяет сократить потери от измельчения ископаемых углей. Перевозка ископаемых углей железнодорожным транспортом осуществляется навалом в полувагонах. Для полного использования грузоподъемности вагонов их загрузку производят выше бор та — с «шапкой». Высота трапецеидальной «шапки» ископаемых углей после уплотнения катками-разравнивателями должна быть 200-300 мм.
Масса ископаемых углей может быть определена взвешиванием на вагонных весах или обмером с помощью маркшейдерских таблиц.
При выдаче ископаемых углей получателям учитываются нор мы естественной убыли, которые составляют 0,6 % массы топлива при расстоянии перевозки до 750 км; 0,7% — при расстоянии 751 — 500 км; 0,8%—свыше 1500 км. Кроме того, для ископаемых углей установлены дополнительные нормы естественной убыли массы груза на каждую перевалку или перегрузку. B зимний период ископаемые угли подвержены смерзанию. В особенности это относится к углям после гидродобычи и прошедшим мокрое обогащение. Глубина промерения ископаемых углей зависит от их влажности, длительности перевозки, температуры наружного воздуха и коэффициента теплопроводности. Установлено, что угли с большей плотностью обладают большим коэффициентом теплопроводности. Для предотвращения смерзания грузоотправители обязаны снижать влажность углей до безопасных пределов каменных углей — до 7%, бурых — до 30%. Если это невозможно, грузоотправитель должен применить профилактические мероприятия, направленные на предотвращение или уменьшение степени смерзания.
Сыпучесть ископаемых углей характеризуется углом естественного откоса, равным 40—450. При расформировании штабелей сильно уплотненных влажных углей угол естественного откоса может достигать 900 что создает опасность обвалов.
Ископаемые угли обладают способностью поглощать кислород воздуха. Повышенной окислительной способностью характеризуются свежедобытые угли, размельченные при погрузочно-разгрузочных работах, и угли, имеющие более молодой геологический возраст. Способностью поглощать кислород воздуха объясняется склонность ископаемых углей к самонагреванию и самовозгоранию. По мере окисления происходит выделение и накопление тепла. Повышение температуры в штабеле угля ускоряет процесс окисления, т. е. усиливает процесс выделения тепла. В конечном счете может произойти самовозгорание углей. Особенно интенсивно процессы самонагревания и самовозгорания протекают в ископаемых углях со значительным содержанием серного колчедана, металлических и органических (древесные отходы, пакля, тряпье, масла и т. д. ) примесей и чрезмерной влажностью.
В зависимости от склонности к самонагреванию и самовозгоранию ископаемые угли делится на пять групп [3]:
I. Высокой устойчивости:
наиболее устойчивые – антрациты всех месторождений, кроме марки АШ
устойчивые – антрациты АШ: каменные угли, донецкие и кузнецкие Т, Черемховские Д, сучанские Т, Г, Ж.
II. Средней устойчивости – каменные угли:
донецкие ГЖ, К, ОС, Г, кузнецкие ОС, СС, К, ГЖ, КЖ, Ж, Г, карагандинские К, КЖ, печорские Ж, К, Г, кизеловские Ж, Г, хакасский Д, букачачинские и среднеазиатские Г, сахалинские Т, Ж, Д.
III. Неустойчивые – каменные угли:
донецкие, кузнецкие, печорские Д, тквибульские Г, ткварчельские Ж, бурые угли подмосковного, уральских, сибирских и дальневосточных месторождений.
IV. Подверженные самовозгоранию – украинские бурые угли.
V. Подверженные стабильному самовозгоранию – среднеазиатские бурые угли.
Наиболее устойчивыми к самонагреванию и самовозгоранию являются антрациты, а наиболее неустойчивыми— бурые угли. Еще большей, чем бурые угли, склонностью к самонагреванию и самовозгоранию. Дают смеси различных сортов и марок ископаемых углей.
В местах нагрева ископаемых углей интенсифицируется процесс выделения водорода, который с воздухом образует смесь, взрывающуюся от огня. Усиление процесса самонагревания происходит под воздействием таких внешних факторов, как солнечная радиация.
Окислитительные процессы и колебания внешних температур воздуха приводит к выветриванию ископаемых углей. При этом крупные куски разрушаются, образуются пылевидные компоненты.
Возрастает влажность и гигроскопичность, снижается качество топлива, снижается или совсем исчезает способность коксования угля.
Склонность к поглощению кислорода воздуха, выветриванию, пылению и другие особенности определяют предельные сроки и условия хранения ископаемых углей. Для предотвращения самовозгорания ископаемые угли хранят в условиях, исключающих или уменьшающих поверхность соприкосновения с воздухом — в ямах, под водой, в закрытых складах. Однако наибольшее распространение получил закрытый способ хранения.
При хранении на открытых площадках с асфальтовым или бетонным покрытием для предотвращения самонагревания и само возгорания ископаемых углей ограничивают высоту штабелей. Сроки хранения ископаемых углей на складах отправителей и получателей обычно гораздо больше. В таблице 3 приведены максимально допустимые значения высоты штабеля различных групп ископаемых углей в зависимости от установки их сроков хранения. На складах долгосрочного хранения максимальная высота штабелей и допустимые сроки хранения определяется физико-химическими особенностями хранящихся углей опытными нормативами.
Таблица 3 — Максимально допустимые значения вы соты штабеля различных групп ископаемых углей
Срок хранения, сут | Высота штабелирования различных групп углей, м | ||||
I | II | III | IV | V | |
До 10 Свыше 10 | Не ограничен То же | 10 5 | 5 3 | 2,5 2,5 | 2 2 |
Пожарная безопасность и сохранение качества ископаемых углей при хранении обеспечиваются: правильным размещение нормированием штабелей; послойным уплотнением угля при укладке в штабель: постоянным контролем качества, температурного режима и внешнего состояния штабелей, обновлением запаса угля.
Места очагов самонагревания могут быть определены по внешним признакам состояния поверхностен штабелей угля: влажные пятна на поверхности штабеля или быстрое высыхание после дождя отдельных мест с образованием сухих или белых пятен, исчезающих в дневное время или после дождя; появление над штабелем легкого тумана из теплого воздуха в утренние в вечерние часы; наличие невысыхаемых влажных пятен; появление проталин на снежном покрове штабеля; появление запаха углеводорода, сернистых соединений и легкого белого или голубоватого дыма; искрение в ночное время.
Однако контроля состояния штабелей угля только по внешним признакам недостаточно. При хранении ископаемых углей свыше 10 суток необходимо систематически измерять, температуру угля внутри штабеля. Для этого применяют ртутные термометры со шкалой до + 150 °С. Такой термометр заключен в металлическую оправу, а ртутный шарик погружен в машинное масло. Это позволяет в течение некоторого времени сохранить показания термометра после его извлечения из контрольной трубы. Для измерения температуры термометр опускают на шнуре в контрольную трубу на требуемую глубину и выдерживают в течение 30 мин.
Порядок размещения контрольных труб и нормативы для измерения температуры угля в штабелях для четырех групп углей приведены в таблице 4.
Таблица 4 — Порядок размещения контрольных труб и нормативы для измерения температуры угля в штабелях
Группы углей | Расстояние между контрольными трубами, м | Интервал между измерениями температуры, сут | Глубина измерения от поверхности штабеля, м |
Высокой устойчивости (I) Средней устойчивости (II) Неустойчивые (III) Наиболее подверженные самовозгоранию (IV) | 20-25 12-15 6-8 4-8 | 10 5 3 1 | 3-4 2,5-3,5 0,5-2,0 0,5-2,0 |
Если температура угля в штабеле достигла 40°С, то измерение производится не реже двух раз в сутки независимо от группы углей. При достижении температуры угля в штабеле 45°С не обходимо принять меры к ликвидации очагов самонагревания. Для этого уголь перелопачивается механизированным способом. Обнаружив в штабеле участки с температурой угля 60°С и выше. или очагов самовозгорания, их отделяют, размещают на отдельной площадке толщиной не более 0.5 м и перелопачивают до полного охлаждения.
Применение углекислотных огнетушителей и воды для тушения и охлаждения ископаемых углей в штабелях не допускается. Для предотвращения осыпания штабелей и перемешивания углей, разных марок их ограждают деревянными или бетонными габаритными щитами. Не допускается хранение ископаемых углей рядом с рудой и химикатами. Даже незначительная примесь в ископаемых углях марганцевой руды приводит к выходу из строя топок котлов. Угольная пыль с серным колчеданом, аммиачной селитрой, бертолетовой солью образует взрывчатые смеси. По этим причинам не допускается загрузка ископаемых углей в вагоны, засоренные остатками других грузов.
В коксохимическом производстве ископаемые угли проходят термическую обработку без доступа воздуха — перегонку. На первом этапе перегонки углей происходит выделение газов и смол, которые служат сырьем химической промышленности. Твердый остаток, полученный после выделения из ископаемых углем летучих веществ и смол, называется коксовым остатком. При высокотемпературном (900—1000°С) разложения ископаемых углей рабочий остаток называется кокс, а при низкотемпературном (до 550 0С) — полукокс. Полукокс используется как высококалорийное бездымное топливо.
Основным же продуктом коксохимического производства является кокс — важнейшее сырье металлургической промышленности. Кокс выходит из печей в виде отдельных пористых и достаточно прочных кусков, устойчивых к истиранию.
Органическая масса кокса содержит до 96—98% углерода, около 1% водорода и 0,5—2,5% серы. Рабочая масса кокса содержит 10-13% минеральных примесей и 3—5% воды. Теплота сгорания горючей массы металлургического кокса достигает 33 285 кДж/кг
Температура воспламенения кокса 700 °С.
В зависимости от размера кусков кокс сортируется на три класса мелкий, орешек, доменный (таблица 5).
Таблица 5 – Классы кокса
Класс кокса | Размер отдельных кусков, мм | Примерный выход от общей массы |
Мелкий Орешек Доменный | 0-10 10-25 >25 | 2-4 2-5 91-96 |
Кокс с размером кусков более 25 мм называют также металлургическим. Качественная характеристика металлургического кокса по размеру кусков определяется коэффициентом:
(40-80) содержание кокса класса 40-80 мм, %;
(>80) – содержание кокса класса > 80 мм, %;
(25-40) содержание кокса класса < 40 мм, %.
Чем выше коэффициент k, тем равномернее гранулометрический состав и выше качество кокса.
При выполнении погрузочно-разгрузочных работ и в результате динамических нагрузок происходит дробление и истирание кокса с образованием до 3-4 % мелочи на каждую транспортировку, ухудшается качество кокса.
В соответствии с требованиями стандартов влажность металлургического кокса не должна превышать 12 %. Ограничений на влажность кокса классов мелкий и орешек стандартами не установлено, поэтому в зимний период времени эти два класса кокса подвержены смерзанию.
Сыпучесть кокса характеризуется углом естественного откоса, равных 32—380. Объемная масса кокса зависит от его химического состава и изменяется в пределах 0,35 — 0,5 т/м3. Для лучшего использования грузоподъемности вагонов погрузка каменноугольного кокса производится с «шапкой» треугольной формы и максимальной высоты 1150 мм. Однако и в этом случае грузоподъемность, вагонов используется лишь на 50 — 67%.
Определение массы кокса в вагоне производится взвешиванием на вагонных весах или обмером. Для кокса каменноугольного установлены: норма естественно убыли 0.7% массы груза и дополнительно на каждую перевалку 1%, на каждую перегрузку из вагона в вагон 0,8%. Хранят кокс на открытых площадках.
Горючие сланцы. Горючие сланцы образовались в результате разложения морских микроорганизмов и планктона без доступа воздуха. Таким образом, по своему происхождению и составу они близки к сапропелитовым ископаемым углям.
Органическая масса горючих сланцев содержит 68—74% углерода. 10—11% водорода, до 7% серы и 8—20% кислорода. В рабочей массе сланцев содержится 25—70% минеральных примесей и 12 — 20% воды. Такие содержание балласта в массе горючих сланцев значительно снижает их ценность.
По внешнему виду горючие сланцы представляют собой зеленовато или желтовато-серую слоистую твердую горную породу, пропитанную органическими веществами. Добыча горючих сланцев осуществляется как открытым, так и закрытым способом.
Горючая масса сланцев содержит до 90% летучих веществ. По этому загораются горючие сланцы легко и горят желтым коптящим пламенем. Теплота сгорания, отнесенная к рабочей массе, составляет 8374 — 11723 кДж/кг.
Наличие в массе горючих сланцев до 90% балласта делает их перевозку на большие расстояния нерентабельной. Горючие сланцы используются как местное топливо для электростанций, промышленных установок и бытовых нужд. Однако основное назначение сланцев — для химического производства. Горючие сланцы подвергают перегонке при температуре около 550°С, при этом получают сланцевую смолу, газы и золу. Из сланцевой смолы производят бензин, дизельное топливо, ихтиол, пек, тиокреолик, асфальт и т. д. Газы используют в качестве топлива, золу — при изготовлении цемента, строительного кирпича и т. д.
Объемную массу горючих сланцев составляет 1,06—1,2 т/м3. Поэтому грузоподъемность вагонов при их перевозке используется неполностью. Сыпучесть сланцев характеризуется углом естественного откоса, равным 400.
Наличие влаги в массе горючих сланцев приводит к их смерзанию в зимнее время. В связи с этим необходимо проведение профилактических мероприятий против смерзаемости в зимний период [27].
При выдаче горючих сланцев учитывается норма естественной убыли в размере 0,7 % массы всего продукта на каждую транспортировку. Хранят горючие сланцы на открытых площадках. В процессе хранения сланцы подвержены самонагреванию и самовозгоранию в результате окислительных процессов, аналогичных процессам в штабелях угля. В качестве профилактических мер против самонагрева и самовозгорания на складах горючих сланцев хорошо зарекомендовали себя послойное уплотнение и укатка боковых откосов штабелей.
Торф. Торф является продуктом разложения растительных остатков осоки, тростника, камыша, мхов под водой, в болотах при недостаточном доступе воздуха. В свежедобытом торфе содержится 80—95% воды. Такой торф является коллоидом, т. е. легко теряет воду при высушивании, а при попадании воды поглощает ее вновь. Однако при высушивании торфа до 35—34% влажности он превращается в не обратимый коллоид — не поглощает воду, но намокает с поверхности. Поэтому установлена норма внутренней влажности торфа 30— 32%. Суммарная или рабочая влажность торфа определяется по формуле. Для расчетов между поставщиками и потребителями и учета выполнения плана перевозок масса торфа пересчитывается на условную влажность. Установлены следующие значения условия влажности: для кускового торфа — 50%; для фрезерного — 53 %, для торфа, отгружаемого в качестве сельскохозяйственного удобрения — С5%.
В зависимости от вида и способов добычи различают кусковой торф, к которому относятся резной, машинно-формовочный и гидроторф, и фрезерный в виде крошки. Широко применяется торф в качестве топлива для бытовых и производственно-энергетических нужд и в качестве удобрений для сельского хозяйства.
Горючая масса торфа содержит 54—60% углерода, 32—35% кислорода. 6% водорода, а также немного серы и азота. Кроме воды и горючих веществ, рабочая масса торфа содержит до 15% минеральных примесей. Теплота сгорания на рабочую массу торфа составляет 8374—10467 кДж/кг.
В зависимости от суммарной влажности торфа его объемная масса колеблется в широких пределах: от 0,2 т/м3 (для воздушно сухого продукта) до 0,65 т/м3 (для влажного). Поэтому грузоподъемность универсальных железнодорожных нагонов используется не полностью.
Для улучшения использования грузоподъемности вагонов создаются торфяные «вертушки» из полувагонов с бортами, наращения ми на 800—900 мм.
Масса торфа на станциях отправления и назначения определяется взвешиванием на вагонных весах или обмером. При выдаче тор фа учитывается норма естественной убыли, равная 0,7% массы груза. Сыпучесть торфа характеризуется углом естественного откоса, равным 39—42°.
При длительном хранении торф подвержен самонагреванию и самовозгоранию вследствие химических, биохимических и физических процессов, протекающих в массе груза при взаимодействии с кислородом воздуха. Повышение температуры торфа выше 65—70°С сопровождается образованием торфяного полукокса, который под действием кислорода воздуха воспламеняется и приводит к пожару.
Самонагреванию торф подвержен при влажности 20—65%. Интенсивность выделения тепла возрастает с ростом влажности топлива. Кроме того, рост влажности торфа приводит к изменению его теплоемкости, теплопроводности, плотности, ухудшает условия проникновения воздуха внутрь каравана (штабеля) и, в конечном счете, замедляет процесс самонагревания. Наиболее интенсивное нагревание торфа происходит в верхних соприкасающихся с воздухом слоях караванов.
Длительное храпение торфа на полях добычи осуществляется на открытых площадках в караванах. Максимальные размеры караванов 125X30x7,5 м. Место укладки каравана необходимо тщательно очищать от остатков старого торфа.
Не допускается закладка на хранение торфа с температурой выше 40 °С, с примесью полукокса, а также кускового торфа с содержанием более 10% мелочи и фрезерного с содержанием более 5% примесей (древесины, сухой травы и т. д.).
Температуру торфа измеряют не реже чем через 35 дней на глубине 1 — 1,5 м от поверхности каравана. При повышении температуры до 50 °С и выше ее измеряют не реже чем через 5 дней. При повышении температуры до 60 0С осуществляют отбор торфа из зоны разогрева с последующей укладкой на это место торфа с влажностью не ниже 65%. В случаях повышения температуры до 65 0С.
или обнаружения очагов самовозгорания тлеющий торф заливают водой и вывозят для расходования.
По своим физико-химическим свойствам торф относится к легкогорючим грузам. Для предотвращения загорания в пути следования выполняют следующий порядок погрузки: до высоты на 20 мм ниже верхнего уровня бортов укладывают торф с нормальной влажностью, а затем торф с влажностью не ниже 65%. Погрузку производят с «шапкой» треугольного сечения высотой 200-250 мм. При температуре наружного воздуха выше 20°С дополнительно увлажняют поверхность торфа.
Древесный уголь. При сухой перегонке древесины без доступа воздуха при температуре 500—600°С происходит разложение органических веществ с выделением газов, скипидара, уксусной кислоты, сернистых веществ, метилового спирта и других химических продуктов. Остаточным продуктом сухой перегонки древесины является древесный уголь.
Древесный уголь — твердое горючее вещество черного цвета. Несъемная масса зависит от типа древесных пород, использованных для перегонки, и составляет 0,13—0,25 т/м3.
Рабочая масса древесного угля содержит около 10% влаги. 2% воды и неорганические горючие вещества. В состав органической массы входит 85-90% углерода, 2 — 4% водорода и кислород. Наименьшая теплота сгорания рабочей массы составляет около 27214 кДж/кг. Горение древесного угля происходит без пламени при температуре до 2500 0С.
Широкое применение древесный уголь находит в металлургическом, кузнечно-прессовом и литейном производствах, что объясняется отсутствием в его составе сернистых и летучих соединений. Древесный уголь относится к гигроскопическим материалам. Он активно поглощает различные газы и пары воды. Это свойство используется в личных отраслях промышленности для очистки и обесцвечивания жидкостей, в фильтрах различного назначения и в медицине.
Перевозят древесный уголь в крытом подвижном составе. Древесный уголь — пачкающий груз, после его выгрузки вагоны подле жат промывке. Грузоподъемность вагонов при перевозке древесного угля в зависимости от его объемной массы и типа подвижного состава используется на 20—48%. Как легкогорючий груз древесный уголь требует соблюдения условий доставки, установленных Правилами перевозок грузов [28].
Дрова и отходы сельскохозяйственного производства. Поставка дров производится отрезками длиной 1 м. При согласии грузополучателя к перевозке может быть предъявлено дровяное долготье длиной 4—6,5 м.
В зависимости от влажности дровяная древесина подразделяется на три группы: сырая —с влажностью более 35%; полусухая — 25— 35%; сухая—менее 25 %. Влажность свежесрубленной древесины составляет 50—60%. При естественной сушке дров в течение 1,5—2 лет их влажность может быть снижена до 16—20%.
Наличие в дровах гнили поражение болезнью, прелью снижает их тепловую ценность. Установлены нормы поражения дров указанными пороками.
В зависимости от твердости пород древесины дрова делят на четыре группы: первая включает дуб, граб, ясень, бук, клен; вторая—березу, лиственницу, третья — кедр, ольху, сосну, пихту; четвертая — иву, осину, тополь, липу.
Перевозка дров в основном осуществляется в полувагонах, грузоподъемность которых используется на 60-65%.
К отходам сельскохозяйственного производства, которые используются в качестве топлива, относятся солома, костра, лузга подсолнуха, отдубина, рисовая шелуха и т. д. По составу и тепловой ценности эти виды топлива близки к дровам, их обычно используют в качестве бытового топлива.
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта — 1. Жанровое многообразие публицистики.
Транспортировка и сжигание отходов сельскохозяйственного производства вызывают значительные затруднения вследствие их малой объемной массы. Поэтому эти виды топлива обычно брикетируются. Отходы сельскохозяйственного производства относятся к легкогорючим грузам и требуют соблюдения мер предосторожности [28].
Топливные брикеты и пылевидное топливо. Брикеты изготовляют опрессовыванием на специальных прессах мелких, пылевидных или слабоструктурных горючих материалов в куски правильной формы. Использование таких видов топлива без предварительного брикетирования неэффективно из-за значительных потерь через колосниковую решетку и вытяжные устройства. Топливные брикеты изготавливают из мелких фракций ископаемых углей, фрезерного торфа, опилок, отходов сельскохозяйственного производства и т. д.
При горючем брикетировании связующим материалом является смола, которая выделяется при нагревании топлива без доступа воздуха при холодном — каменноугольный пек, нефтяной битум, смола, патоки и т. д. Для брикетирования используется топливо, имеющее однородную структуру и влажность до 15%.
Топливные брикеты содержат до 10% золы, не гигроскопичны, обладают значительной механической прочностью, устойчивы к изменениям внешней температуры и влажности окружающей среды. Объемная масса брикетов зависит от вида топлива и изменяется от 0,6 до 1 т/м3. Калорийность топливных брикетов соответствует калорийности исходного топлива.
Пылевидное топливо получают тщательным размолом каменных углей и торфа до среднего размера отдельных частиц 20—25 мк. Объемная масса пылевидного топлива составляет 0,8— 0,9 т/м3.
Пылевидное топливо обладает повышенной склонностью к самонагреванию и самовозгоранию. С воздухом пылевидное топливо образует пыль, которая взрывается от огня, поэтому помещения и устройства, где может скапливаться пыль, должны хорошо вентилироваться.
Твердое топливо – обзор
14.2 Характеристика первичного топлива
В целом, топливо можно охарактеризовать по агрегатному состоянию как твердое, жидкое и газообразное. Примеры приведены ниже:
Твердое топливо
- •
-
Уголь.
- •
-
Бурый уголь/лигнит.
- •
-
Древесина (биомасса).
- •
-
Бытовые отходы/шлам сточных вод.
Газообразное топливо
- •
-
Природный газ/сжиженный природный газ (СПГ).
- •
-
Сжиженный нефтяной газ (СНГ).
- •
-
Природные газы с низкой теплотворной способностью.
- •
-
Синтез-газ.
- •
-
Водород.
- •
-
Доменный газ/Corex/коксовый газ.
Жидкое топливо
- •
-
Дизель/мазут.
- •
-
Судовое дизельное топливо/мазут.
- •
-
Сырая нефть.
- •
-
Нафта и конденсаты.
Твердое топливо содержит значительное количество золообразующих компонентов, что, как следствие, создает агрессивную среду для частей горячего тракта газовой турбины. Это до сих пор запрещало прямое использование этих видов топлива в коммерческих газотурбинных двигателях, хотя низкая удельная стоимость, доступность во многих странах и сравнительно большие мировые ресурсы твердого топлива были бы привлекательной причиной для их применения.Однако для того, чтобы такое топливо можно было использовать в газовых турбинах, перед использованием его необходимо подвергнуть газификации или преобразованию в жидкое топливо и очистке неочищенного газа. Преобразование этих видов топлива в чистые газообразные топлива даст возможность применять эти более дешевые и низкокачественные виды топлива в высокоэффективной технологии комбинированного цикла. Однако процесс преобразования снижает эффективность и значительно увеличивает требуемые инвестиции. Наконец, общая конфигурация установки должна конкурировать с традиционной технологией котлов, работающих на твердом топливе.
Стандартным топливом для стационарных газовых турбин является природный газ, основным компонентом которого является метан и, следовательно, его поведение очень похоже на метан. Поскольку высококачественный природный газ доступен не во всех регионах, а только газы более низкого качества со значительным количеством инертных компонентов, такие природные газы с низкой ВАТС представляют собой интересную альтернативу. Для природного газа с более низкой теплотворной способностью необходимо учитывать требования к большему массовому расходу топлива, а также пониженную химическую активность.
Кроме того, большое количество отдельных газов, связанных с промышленными процессами, являются потенциальными видами топлива для стационарных газовых турбин (например, доменный газ (BFG), коксовый газ (COG), газ Corex и синтетический газ). Эти виды топлива характеризуются низким содержанием или отсутствием метана, в то время как основными источниками накопленной в топливе химической энергии являются водород и монооксид углерода. Кроме того, они содержат определенную долю инертных газов (в основном азота и углекислого газа) и обычно характеризуются более низкой теплотворной способностью по сравнению со стандартным природным газом.Следовательно, эти газы ведут себя значительно иначе, чем природный газ. При применении этих газов в стационарных газовых турбинах необходимо учитывать требуемый расход большого количества топлива, а также различную химическую активность по сравнению с природным газом. В конечном итоге это приводит к определенным корректировкам газовых турбин в дополнение к приложениям со стандартными природными газами.
Жидкое топливо, по сравнению с газообразным топливом (за исключением сжиженного СПГ и СНГ), обеспечивает возможность относительно легкого хранения на месте, что обеспечивает независимость от постоянного снабжения.В то время как для применения в авиационных двигателях это требование, во многих случаях для стационарных газовых турбин жидкое топливо используется только в качестве резервного или вторичного топлива. Это позволяет работать независимо от подачи основного (газообразного) топлива, учитывая, что типовые удельные затраты на высококачественное жидкое топливо (дизель) выше, чем на природный газ. Жидкое топливо может применяться непосредственно или после внешнего испарения. Прямое использование и распыление/испарение внутри камеры сгорания являются признанной технологией.Тяжелое масло требует нагрева для достижения соответствующей вязкости и способности к распылению, и необходимо соблюдать осторожность в отношении обычно содержащихся микроэлементов (особенно ванадия). Жидкие топлива с низкой температурой вспышки, такие как бензин, керосин, нафта или конденсаты, требуют особой осторожности вдоль топливопровода в отношении герметичности и взрыво- и пожаробезопасности.
Доступ к нетвердому топливу – Энергетическое образование
Рисунок 1. Древесный уголь является примером твердого топлива, часто используемого в развивающихся странах. [1] Отсутствие доступа к нетвердым видам топлива для использования в освещении, приготовлении пищи и отоплении является глобальной проблемой, которая, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, приводит к 4 миллионам смертей в год. [2] Использование неэффективных и вредных видов топлива в слаборазвитых странах представляет собой серьезную проблему для здоровья, безопасности и окружающей среды. Эти нетвердые виды топлива включают жидкие виды топлива, такие как керосин, этанол или другие виды биотоплива, а также газообразные виды топлива, такие как природный газ.Напротив, твердое топливо включает традиционную биомассу, такую как древесина, древесный уголь и сельскохозяйственные отходы, а также переработанную биомассу, такую как брикеты. [2]
Риски для здоровья
Неполное сгорание таких видов топлива, как древесный уголь и другие виды твердого топлива, приводит к образованию вредного и загрязняющего дыма, который представляет значительный риск для здоровья. [2] Использование этих видов топлива увеличивает вероятность смерти от пневмонии, инсульта, сердечных заболеваний, хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), рака легких и других заболеваний. [3]
Одной из основных проблем при сжигании твердого топлива являются твердые частицы, которые приводят к загрязнению воздуха внутри помещений. Наряду с этими частицами, такими как сажа, при сжигании твердого топлива выделяется вредный дым, в состав которого входят канцерогены и окись углерода. [4] Вдыхание этих частиц может привести к респираторным инфекциям, особенно у маленьких детей. Кроме того, наличие дыма в помещении приводит к более высокому уровню ХОБЛ, особенно у женщин, подвергающихся воздействию высоких уровней этого дыма.Эти женщины в два раза чаще страдают ХОБЛ, чем женщины, которые могут готовить на более чистом топливе. [3] Кроме того, рак легких и горла более вероятен из-за частого воздействия этого дыма и твердых частиц.
В дополнение к респираторным проблемам, возникающим из-за загрязняющего дыма, который образуется при сжигании этих неэффективных видов топлива, использование этих видов топлива в домашних условиях также представляет значительный риск для безопасности. Риск ожогов из-за использования небезопасных видов топлива и технологий для приготовления пищи представляет серьезную опасность для здоровья женщин в развивающихся странах. [4]
Другие негативные побочные эффекты
В дополнение к многочисленным последствиям для здоровья, время, затрачиваемое на сбор топлива, отнимает время у детей и ограничивает время для получения дохода или учебы. Кроме того, в более опасных районах женщины и дети подвергаются риску насилия или травм, пока они добывают это топливо. [3] Кроме того, неправильное хранение этих видов топлива является основной причиной детских отравлений во всем мире, что приводит к смерти и повреждению нервной системы. [4]
Тренды
В настоящее время более двух третей сельского населения в мире зависит от твердого топлива для приготовления пищи и отопления, при этом жители стран Африки к югу от Сахары, Океании и Южной Азии имеют наименьший доступ к этому топливу.В этих районах проживает примерно 96% всех людей, не имеющих доступа к нетвердым видам топлива. [2] По оценкам, в 2010 г. 2,8 миллиарда человек не имели доступа к чистому топливу для приготовления пищи. [4]
Вообще говоря, скорость доступа хуже в сельской местности. Из всех людей, не имеющих надежного доступа к экологически чистому топливу, примерно 78% проживают в сельской местности. [4] Кроме того, доступ к нетвердому топливу для приготовления пищи хуже в развивающихся странах, где уровень доступа к экологически чистому топливу колеблется от 19 до 95%. [2] Более урбанизированные районы с более высокими доходами, как правило, больше полагаются на нетвердое топливо, ярким примером является Западная Азия, поскольку это самый богатый и наиболее урбанизированный регион в развивающемся регионе. Западная Азия, в отличие от отсутствия доступа к нетвердому топливу в других регионах Азии, имеет почти всеобщий доступ к нетвердому топливу. [4] Хотя страны Африки к югу от Сахары и многие районы Азии все еще получают доступ к нетвердым видам топлива, Восточная Европа и Западная Азия добились почти всеобщего доступа.В последнее время темпы роста доступа к нетвердым видам топлива были намного выше, чем темпы роста в сельской местности, с темпами 1,7% против 0,6%. [2] Вероятно, это связано с тем, что для доставки большого количества альтернативных видов топлива в городские центры требуется меньше транспорта, чем для их распределения в сельской местности.
Без активных изменений общее число людей, использующих твердое топливо для отопления и приготовления пищи, скорее всего, останется неизменным в будущем. [3] Рекомендации по расширению этого доступа включают сосредоточение внимания на 20 странах, на которые приходится 85% населения, не имеющего надежного доступа к нетвердым видам топлива.Все эти страны расположены в Азии или Африке к югу от Сахары. Из этих 20 стран большинство расположено в Азии.
Улучшения
С 1990 по 2010 год 20 странам удалось обеспечить 1,2 миллиарда человек доступом к нетвердому топливу, при этом наибольший рост наблюдался в Индии, Китае и Бразилии, где общее благосостояние росло. В этих регионах 738 миллионов человек получили доступ к источникам жидкого или газового топлива. [4] В дополнение к этому продолжают расти тарифы в городских и сельских центрах.Однако для того, чтобы не отставать от роста населения в этих районах, эти показатели должны значительно увеличиться, чтобы и впредь позволить большему количеству людей иметь доступ к безопасному, более чистому топливу для приготовления пищи, отопления и освещения.
Интерактивная карта
Доступ к нетвердым видам топлива резко различается по всему миру. Ниже представлена карта, показывающая процент населения страны, имевшего доступ к нетвердому топливу в 2010 году. указан как имеющий 95% доступа.
Каталожные номера
Данные о воздействии – использование твердого топлива в домашних условиях и высокотемпературное жарение

Asaduzzaman M, Latif A (2005) Энергия для сельских домохозяйств: на пути к стратегии развития сельской энергетики в Бангладеш. Бангладешский институт исследований развития, Дакка.

Барнс Д., Крутилла К., Хайд В. (2005) Энергетический переход в городских домохозяйствах: энергия, бедность и окружающая среда в развивающемся мире , Вашингтон, округ Колумбия, Ресурсы для будущей прессы.
Барнс Д., Кумар П., Опершоу К., Агарвал С. (2007) Традиционные очаги и загрязненные дома , Нью-Дели, Всемирный банк.

Boleij J, Campbell H, Wafula E и др. (1988a) Сжигание биомассы и качество воздуха в помещениях в развивающихся странах. В: Труды симпозиума по качеству воздуха в помещении и окружающего воздуха. Перри Р., Кирк П.В., ред. Лондон: Селпер, 24–29.
Болей Дж., Кэмпбелл Х., Гринвуд Б.М. (1988b) Проект HEAL. Качество воздуха в помещении в районе Басса, Гамбия. WHO/PEP/88.3, WHO/RSD/87.34. Женева: ВОЗ.
Chang Y, Zhi B. Влияние на здоровье человека внутреннего сжигания коровьего и овечьего навоза. Hunajing юй Jiankang Zazhi.1990;7:8–9.

Чоудхари С., Пфафф А. (2003). Выбор топлива и качество воздуха в помещении: взгляд на экономический рост и окружающую среду на уровне домохозяйств. Mimeo , Колумбийский университет.
Chuang JC, Cao SR, Xian Y, et al. Химическая характеристика воздуха внутри помещений в коммунах Сюань-Вэй, Китай, с высоким уровнем смертности от рака легких. Атмос Окружающая среда. 1992; А26: 2193–2201.
Cordeu JL, Cerda A (2000) El papel de los productos básicos agrícolas en América Latina y el Caribe. В: Congreso de Economía Agraria, ноябрь 2000 г. .
Дасгупта С., Хук М., Халикуззаман М. и др. (2004a) Качество воздуха в помещениях для бедных семей: новые данные из Бангладеш (Рабочий документ исследования политики Всемирного банка 3393), Всемирный банк.
Дасгупта С., Хук М., Халикуззаман М. и др. 2004b) Кто страдает от качества воздуха в помещениях для бедных семей: данные из Бангладеш (Рабочий документ исследования политики Всемирного банка 3428), Всемирный банк.
Desai MA, Mehta S, Smith KR (2004) Дым внутри помещений от твердого топлива: оценка экологического бремени болезней на национальном и местном уровнях .4), Женева, Всемирная организация здравоохранения.
Du YX, Ou XL (1990) Загрязнение воздуха внутри помещений и рак легких у женщин. В: Proceedings of the Fifth International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Toronto , Vol. 1, стр. 59–64.
EBCREY (Редакционная коллегия Китайского ежегодника по энергетике в сельских районах) (1999) Zhongguo Nongcun Nengyuan Nianjian 1998–1999 [Китайский ежегодник по энергетике в сельских районах 1998–1999], Пекин, Zhongguo Nongye Chubanshe 7
06 Ellegard A (1994) Воздействие на здоровье производства древесного угля в земляных печах в районе Чисамба, Замбия , Стокгольм, Стокгольмский институт окружающей среды.
Ellegard, A. (1997) Проблемы со здоровьем в домашнем хозяйстве в Мапуту (Серия EE&D № 42)
Ellegard A, Egneus H. Городская энергетика: воздействие загрязнения топливом из биомассы в Лусаке. Биоресурсная технология. 1993; 43:7–12.


Gao Z, Tang M, Yi Y и др. Исследование влияния сжигания сжиженного нефтяного газа, угля и дров на загрязнение воздуха внутри помещений и здоровье человека.Чжунго Гонгун Вэйшэн. 1993; 9: 13–14.

Guo L, Shi YZ, Xi XP и др. Изменения качества воздуха до и после использования угольного газа в жилых помещениях.]. J Здоровье окружающей среды. 1994; 11: 65–66.
Го Л.Ф., Тан Л. Исследование загрязнения воздуха в различных жилых домах города Наньнин]. Подбородок. Дж. Окружающая среда. Здоровье. 1985; 2:32–33.

Hessen JO, Schei M, Pandey MR (1996) Отношение и поведенческие аспекты, связанные с внедрением усовершенствованных печей в сельской местности Непала. Материалы 7-й Международной конференции по качеству воздуха в помещениях и климату Vol. 1, стр. 1049, июль 1996 г., Япония.
Международное энергетическое агентство (2002) World Energy Outlook , 19 Energy Outlook and 90 Chapter 13
ITDG (2002) Снижение загрязнения воздуха внутри помещений в сельских домохозяйствах в Кении: работа с сообществами для поиска решений (проект ITDG 1998–2001)



Leach G (1987) Бытовая энергия в Южной Азии , Лондон, Elsevier.
Лич Г., Мирнс Р. (1988) Вопросы и варианты использования биоресурсов и энергии в Африке. Отчет для Королевского министерства развития Норвегии. Сотрудничество , Лондон, Международный институт окружающей среды и развития.
Мандал А.К., Кишор Дж., Рангесами С. и др. (1996) Концентрация ПАУ в индийской кухне и ее связь с карциномой молочной железы. В: Материалы 7-й Международной конференции по качеству воздуха и климату в помещениях, Нагоя, Япония , Vol. 2, с. 34.
McDade S. Топливное развитие: роль СНГ в сокращении бедности и росте. Энергетическая поддержка Dev. 2004; 8: 74–81.
Мехта С. , Смит К.Р. (2002) Атлас воздействия энергии в домах и компонент моделирования загрязнения воздуха в помещениях: Прогнозирование уровней загрязнения в домах. Программа Всемирного банка по оказанию помощи в управлении энергетическим сектором (ESMAP), Вашингтон, округ Колумбия.
Naeher LP, Smith KR, Brauer M et al. , редакторы (2005 г.) Критический обзор воздействия древесного дыма на здоровье , Оттава, Министерство здравоохранения Канады, Отдел воздействия на здоровье воздуха.
Национальное бюро статистики (2005) Китайский энергетический статистический ежегодник 2005 , Пекин, China Statistics Press.
Национальное бюро статистики (2006 г.) Статистический ежегодник Китая за 2006 г. , Пекин, China Statistics Press.
Ньенга Б.К. (2001) Проект сельских печей, В: Карлссон, Г.В. & Misana, S., eds, Создание возможностей: тематические исследования по энергетике и женщинам , Вашингтон, округ Колумбия, Программа развития Организации Объединенных Наций, стр. 45–51.
Ohtsuka R, Abe T, Umezaki M (1998) Экологически обоснованное развитие сельского хозяйства в сельских обществах: сравнительный взгляд из Папуа-Новой Гвинеи и Южного Китая. Программа сотрудничества Юг-Юг по экологически обоснованному социально-экономическому развитию во влажных тропиках (Рабочий документ № 27), Париж, ЮНЕСКО.
Organización Latinoamerica de Energía (2000) El Desarrollo del Sector Energético de America Latina y el Caribe .
Комплексное обследование домохозяйств Пакистана (1991 г.)
Национальное обследование переписи населения Пакистана (1998 г.)
Pan XQ, Dong ZJ, Jin XB, et al.Исследование по оценке подверженности загрязнению воздуха в сельской местности]. J Здоровье окружающей среды. 2001; 18: 323–325.

Raiyani CV, Shah SH, Desai NM, et al. Характеристика и проблемы загрязнения воздуха внутри помещений печным дымом. Атмос Окружающая среда.1993а; 27А: 1643–1655.


Rinehart LR, Cunningham A, Chow J, Zielinska B (2002) Характеристика сопутствующих органических соединений PM2.5 источников выбросов, собранных в ходе Регионального исследования качества воздуха PM10/PM2.5 в Калифорнии , Шарлотта, Северная Каролина , Исследование AAFA.
Riojas H (2003) [Загрязнение помещений и воздействие на здоровье.] В: Romieu, I. & Lopez, S., eds, [Загрязнение окружающей среды и здоровье детей в Латинской Америке и Карибском бассейне], Cuernavaca, Instituto Nacional de Salud Publica, стр. 131–140.

Саксена С., Прасад Р., Пал Р.С., Джоши В. Модели ежедневного воздействия TSP и CO в Гималаях Гарвала. Атмос Окружающая среда. 1992; 26А: 2125–2134.
Саксена С., Смит К.Р. (2003) Загрязнение воздуха внутри помещений. В: Загрязнение воздуха и здоровье в быстро развивающихся странах. МакГрэм Г., Мюррей М., ред. Лондон: Earthscan.
Sanyal DK, Madunaa ME. Возможная связь между загрязнением помещений и респираторными заболеваниями в сообществе Восточной Капской провинции. S Afr J Sci. 2000;96:94–96.

Sinton JE, Smith KR, Hu HS, Liu JZ (1995). База данных о загрязнении воздуха внутри помещений для Китая. ВОЗ/EHG/95.8. Женева: Всемирная организация здравоохранения.
Sinton JE, Smith KR, Peabody JW et al. (2004a) Усовершенствованные бытовые печи в Китае: оценка Национальной программы усовершенствованных плит , rev.Изд., Сан-Франциско/Беркли, Калифорния, Калифорнийский университет, Институт глобального здравоохранения/Школа общественного здравоохранения.
Sinton JE, Fridley DG, Lewis JI et al. (2004b) China Energy Databook , 6-я ред. Эд. (LBNL-55349), Беркли, Национальная лаборатория Лоуренса Беркли.
Синтон Дж. Э., Смит К. Р., Пибоди Дж. В. и др. Оценка программ по продвижению усовершенствованных бытовых печей в Китае. Энергетическая поддержка. 2004c; 8: 33–52.

Smith KR, Mehta S, Maeusezahl-Feuz M (2004) Загрязнение воздуха внутри помещений в результате использования в домашних условиях твердого топлива.В: Ezzati, M., Lopez, AD, Rodgers, A. & Murray, CJL, eds, Сравнительная количественная оценка рисков для здоровья: глобальное и региональное бремя болезней, связанных с выбранными основными факторами риска , Женева, Всемирная организация здравоохранения, стр. 1435–1493 гг.
Sullivan K, Barnes D (2006) Энергетическая политика и многоцелевые обследования домохозяйств: руководство по составлению вопросников в исследованиях по измерению уровня жизни (Документ Совета по энергетике и горнодобывающей промышленности No. 17), Вашингтон, округ Колумбия, Всемирный банк.
Swaine DJ (1990) Микроэлементы в угле , Бостон, Массачусетс, Butterworth Press.
TERI (Исследовательский институт энергетики Tata) (1995) Топливо из биомассы, загрязнение воздуха внутри помещений и здоровье: междисциплинарное, многоцентровое исследование.Заключительный отчет фазы 1B , Нью-Дели.
Tian L (2005) Выбросы при сжигании угля и рак легких в Суан Вей, Китай , докторская диссертация, Беркли, Калифорния, Калифорнийский университет.

UNDP/ESMAP (2002) India: Household Energy, Indoor Air Pollution and Health , Dehli, Программа развития Организации Объединенных Наций/Программа помощи в управлении энергетическим сектором Всемирного банка.
UNDP/ESMAP (2003) Воздействие традиционного топлива на здоровье в Гватемале , Вашингтон, округ Колумбия, Программа развития Организации Объединенных Наций/Программа содействия управлению энергетическим сектором Всемирного банка.

Ван XH, Дай XQ, Чжоу DY. Внутреннее потребление энергии в сельской местности Китая: исследование в стране Шеян провинции Цзянсу. Энергия биомассы. 2002; 22: 251–256.

ВОЗ (2006) Fuel For Life: Household Energy and Health , Женева.
ВОЗ/ЮНЕП (1988) Проект HEAL, Качество воздуха в помещениях в районе Басса, Гамбия , Женева.
Викрамсингхе А. (2005 г.) Гендер, современные технологии производства энергии из биомассы и бедность: тематическое исследование в Шри-Ланке. Отчет Совместной исследовательской группы по гендеру и энергетике (CRGGE) при поддержке Международной сети ENERGIA по гендеру и устойчивой энергетике и Исследовательского проекта Министерства международного развития Соединенного Королевства (DFID) R8346 по гендеру как ключевой переменной в энергетических вмешательствах.
Всемирный банк (1988) Нигер: Энергосбережение и замена в домашних условиях. Отчет Совместной программы ПРООН/Всемирного банка по оказанию помощи в управлении энергетическим сектором, январь.
Всемирный банк (1989) Сенегал: Энергетическая стратегия городских домохозяйств. Отчет Совместной программы ПРООН/Всемирного банка по оказанию помощи в управлении энергетическим сектором, июнь.
Всемирный банк (1990a) Мавритания: Элементы энергетической стратегии домохозяйств , № отчета123/90, Всемирный банк Всемирный банк (1990b) Замбия: Энергетическая стратегия городских домохозяйств. Отчет № 121/90, Отчет совместной Программы ПРООН/Всемирного банка по оказанию помощи в управлении энергетическим сектором Всемирный банк (1990c) Индонезия: Исследование энергетической стратегии городских домохозяйств – Основной отчет, Отчет № 107A/90, Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (1990d) «Cap Vert: Strategies Energetiques dans le secteur Residentiel Enquetes Consommateurs. Отчет Совместной программы ПРООН/Всемирного банка по оказанию помощи в управлении энергетическим сектором, октябрь.
Всемирный банк (1991a) Гаити: Стратегия использования энергии для домашних хозяйств (Отчет ESMAP 143/91), Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (1991b) Буркина-Фасо: Стратегия использования энергии для городских домохозяйств , отчет № 134/91, Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (1992) Республика Мали: Стратегия использования энергии для домашних хозяйств , Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (1993) Лаосская Народно-Демократическая Республика: Оценка потребности в энергии в городах. Совместный отчет ПРООН/ESMAP 154/93, Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (1996a) Китай: Энергия для развития сельских районов в Китае: оценка, основанная на совместном исследовании Китая и ESMAP в шести странах. Совместный отчет ПРООН/ESMAP 183/96, Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (1996b) Сельская энергетика и развитие. Улучшение энергоснабжения 2 миллиардов человек : Серия «Развитие на практике». Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (1999) Индия: Стратегии бытового энергоснабжения для городов Индии: пример Хайдарабада (Совместный отчет ПРООН/ESMAP 214/99), Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (2002a) Энергетические стратегии для сельских районов Индии: данные из шести штатов (Отчет ESMAP № 258/02), Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (2002b) Индия, Бытовая энергия, загрязнение воздуха внутри помещений и здоровье (Отчет ПРООН/ESMAP), Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (2003) Использование энергии в домашних хозяйствах в развивающихся странах: многострановое исследование (Отчет ESMAP), Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (2004a) Чистая бытовая энергия для Индии: снижение рисков для здоровья , Дели.
World Bank (2004b) The Impact of Energy on Women’s Lives in Rural India (Совместный отчет ПРООН/ESMAP), Вашингтон, округ Колумбия.
Всемирный банк (2006) Стратегия развития сельского хозяйства в Бангладеш , Вашингтон, округ Колумбия.
Xian LY, Harris DB, Mumford JL, et al.Идентификация и концентрация загрязнителей воздуха внутри помещений в Xuanwei. Chin J Public Health. 1992; 11: 23–26.
Yadav B, Hessen JO, Schei M, et al. Влияние на уровень загрязнения воздуха внутри помещений в результате внедрения усовершенствованных печей в сельской местности Непала. Материалы 7-й Международной конференции по качеству воздуха и климату в помещениях, Нагоя, Япония.1996; 2:11.
Ян Р.Д., Цзян В.З., Ван CX. Характеристики загрязнения воздуха внутри помещений в районах с высокой заболеваемостью аденокарциномой легких, Сюаньвэй. J Здоровье окружающей среды.1988; 5:16–18.
Медицинский пункт провинции Юньнань. Мониторинг загрязнения воздуха внутри помещений в регионах с высокой и низкой заболеваемостью раком легких в уезде Сюаньвэй. Хуаньцзин юй Цзянькан Цзачжи. [Журнал окружающей среды и здоровья]. 1984; 1:14–15. 20.

Чжан С.П. Исследование загрязнения воздуха внутри помещений коровьим навозом среди тибетцев в провинции Ганьсу. J Здоровье окружающей среды. 1988; 6: 40–41.
Чжао Б., Лонг Л. Анализ ситуации с загрязнением воздуха внутри помещений в районах с флюорозом от угольного дыма.Вэйшэн Яньцзю. 1991; 20:16–19.

Гендерное влияние использования твердого топлива на острые респираторные инфекции у детей в Китае | BMC Public Health
В таблице 1 представлены сводные статистические данные для нашей выборки. В полной выборке 45% детей составляют девочки.ОРИ распространены у 14,99% детей женского пола и 12,25% детей мужского пола, сообщающих об инциденте за последние четыре недели. В среднем 41,95% домохозяйств используют твердое топливо в качестве основного топлива для приготовления пищи, а 65,25% отцов курят. В нашей выборке 63,3% отцов детей мужского пола курят по сравнению с 67,6% отцов девочек. В домохозяйствах с детьми мужского пола 43,5% используют твердое топливо для приготовления пищи по сравнению с 40,1% домохозяйств с детьми женского пола.
Таблица 1 Сводные статистические данные и стандартизированные различия по полу детей Существуют некоторые систематические различия между полами с точки зрения социально-экономического статуса домохозяйства. Например, процент матерей с высшим образованием выше у матерей дочерей. С точки зрения условий дома и вентиляции домохозяйства, в которых есть сыновья, имеют больше комнат и больший размер дома, чем домохозяйства, в которых есть дочери (на 100 кв. м больше). Кроме того, домохозяйства, в которых есть сыновья, имеют более низкую проницаемость крыши, что также указывает на то, что семья с сыновьями имеет более высокий экономический статус, чем семьи с дочерьми. По сравнению с домохозяйствами с детьми женского пола, домохозяйства с детьми мужского пола в среднем имеют доход домохозяйства на 100 юаней выше на душу населения [19].Из этих различий уровень образования матери, количество комнат и размер домохозяйства имеют умеренно большие стандартизированные различия между полами.
В таблице 2 представлены отношения шансов влияния ВБД на ОРИ в трех моделях. Первая модель включает детей как мужского, так и женского пола вместе, где гендерные различия проверяются с помощью условий взаимодействия между полом ребенка и твердым топливом для приготовления пищи, а также полом ребенка и статусом курения отца. Отношение шансов эффекта взаимодействия между использованием твердого топлива и полом ребенка женского пола повышено, но не является статистически значимым (ОШ = 1.55, 95% ДИ 0,88-2,76). Аналогичным образом, отношение шансов эффекта взаимодействия между курением отца и полом ребенка женского пола повышено, но опять же не является статистически значимым (ОШ = 1,51, 95% ДИ 0,82–2,76).
Во втором и третьем столбцах Таблицы 2 мы представляем модели, стратифицированные по половому признаку. Во втором столбце представлены результаты для детей мужского пола, а в третьем представлены результаты отдельно для детей женского пола.Для детей мужского пола только возраст и возраст в квадрате оказывают значительное негативное влияние на ОРЗ, при этом с увеличением возраста риск развития ОРЗ снижается. У детей мужского пола с проницаемой крышей вероятность развития ОРИ снижается (ОШ = 0,495; 95% ДИ 0,27–0,92). Мы не находим связи ни с использованием твердого топлива для приготовления пищи, ни с курением отца, ни с ОРИ у детей мужского пола.
В то время как воздействие твердого топлива практически не связано с ОРЗ у детей мужского пола, отношение шансов воздействия твердого топлива для приготовления пищи на детей женского пола повышено до 3.28 (95% ДИ 1,34–8,03) и статистически значимо. Точно так же другое измерение ВБД, курение отца, снова связано с ОРИ у детей женского пола, но не у детей мужского пола. У дочерей, подвергшихся воздействию курения отцов, в 2,27 раза (95% ДИ 1,08-4,78) выше вероятность развития ОРЗ за последние 4 недели. Эти повышенные отношения шансов могут быть переведены в средние предельные эффекты, разницу в риске ОРИ для подвергшихся воздействию по сравнению с не подвергавшимися воздействию детей женского пола. Оценки показывают, что дети женского пола, подвергшиеся воздействию твердого топлива, имеют 16.8%-ное увеличение вероятности наличия острой респираторной инфекции за последние 4 недели, а у детей женского пола, подвергшихся курению отца, вероятность развития инфекции верхних дыхательных путей за последние 4 недели увеличивается на 12,6% (см. Дополнительный файл 1: Таблица S2 ).
Поскольку ОРИ представляют собой острые события, которые могут произойти в любое время, приведенные выше модели рассматривают каждое ОРИ как независимое событие. Однако, поскольку у нас были повторные наблюдения за одними и теми же людьми в нашей выборке, мы также провели анализ, включающий только первое наблюдение за человеком, чтобы избежать кластеризации на индивидуальном уровне.Результаты показывают, что дети женского пола, подвергшиеся воздействию твердого топлива для приготовления пищи, с большей вероятностью будут иметь ОРЗ, но результаты лишь незначительно значимы (см. Дополнительный файл 1: Таблица S3; OR = 4,02, P -val = 0,07). Дети мужского пола не имеют повышенного риска ОРЗ. Эти результаты соответствуют результатам, представленным в таблице 2, но, вероятно, недостаточно убедительны. Все остальные факторы, включая факторы возраста и благосостояния, согласуются с нашими основными результатами для разных полов.
Мы также представляем анализы для подвыборки детей, где мы смогли учесть любые действия по приготовлению пищи за неделю до подсчета опроса в дополнительном файле 1: Таблица S4. Мы обнаружили, что участие в приготовлении пищи связано с более высоким риском ОРЗ для обоих полов, хотя это не является статистически значимым. Кроме того, включение этого контроля усиливает связь ОРЗ у девочек, которые подвергаются воздействию твердого топлива для приготовления пищи. Для детей женского пола, подвергшихся воздействию твердого топлива для приготовления пищи, риск ОРЗ остается повышенным и статистически значимым (см. Дополнительный файл 1: Таблица S4; ОШ = 3,75, 95% ДИ 1,05–13,40).
Сжигание твердого топлива — Dynamis
Dynamis представляет D-газификатор, новый газификатор, облегчающий использование твердое топливо при сжигании с низкотемпературными процессами.
Основной причиной использования пылевидных твердых топлив вместо жидких и газообразных топлив является их сравнительно низкая цена; поэтому для процесса, в котором стоимость топлива имеет решающее значение, замена жидкого или газообразного топлива пылевидным твердым (уголь, нефтяной кокс, биомасса и т. д.) становится весьма привлекательной перспективой. D-GASIFIER позволяет использовать 100% твердое топливо в низкотемпературных процессах, которые обычно работают на газообразном или жидком топливе.
Может использоваться в множество применений, включая вращающиеся печи, кальцинаторы и печи, сушилки (роторные сушилки, сушилки с псевдоожиженным слоем, быстрые сушилки, мгновенные сушилки и т. д.).) и генераторы горячего газа.
Для начала
работы, D-GASIFIER должен быть предварительно нагрет вспомогательным топливом, которое может
быть газообразным (например, природный газ, пропан или сжиженный нефтяной газ) или жидким
(например, дизельное топливо или мазут). После периода предварительного нагрева (между 45
и 60 минут) можно начинать впрыск твердого топлива. Процесс становится
самоподдерживающийся при заданной начальной температуре и, таким образом, не требующий
вспомогательное топливо для обеспечения стабильности горения.
Так как данное оборудование работает как газификатор (только часть всего воздуха, необходимого для полного сгорания, впрыскивается в камеру), только часть химической энергии топлива высвобождается внутри камеры.В результате получается очень компактная конструкция. Как D-GASIFIER монтируется на тележке, его легко заменить обычным горелки (газовые или жидкотопливные горелки) и вытащить оборудование для огнеупорной услуги в печи и даже в камере.
Данные о топливе
D-GASIFIER можно использовать для сжигания большого количество твердого топлива (уголь, нефтяной кокс, биомасса и т.д.). Если это требуется пользователю, вспомогательная горелка (для жидкого или газообразного топлива) может быть рассчитана на достижение полная мощность оборудования.
В настоящее время работает несколько камер на 100% нефтяном коксе. Другие работают на легком топливе или мазуте.
Типовые данные для нефтяного кокса – пример
- Происхождение: Корпус-Кристи, Техас.
- Экспресс-анализ (влажный образец) – см. Таблицу 1.
- Предельный анализ (сухой образец) – см. Таблицу 2.
- Низшая теплотворная способность: 8130 ккал/кг (14 665 БТЕ/фунт) – сухой образец.
- Индекс измельчаемости Hardgrove: 55 a 58.
Справочные данные по углю
- Происхождение: бассейн реки Паудер, штат Вайоминг.
- Экспресс-анализ (влажный образец) – см. Таблицу 3.
- Предельный анализ (сухой образец) – см. Таблицу 4.
- Низшая теплотворная способность: 6180 ккал/кг (11 150 БТЕ/фунт) – сухой образец.
Данные по дизельному топливу
- Предельный анализ (сухой образец) – см. Таблицу 5.
- Низшая теплотворная способность: 10 180 ккал/кг (18 360 БТЕ/фунт).
Таблица 1. Нефтяной кокс типичные данные – экспресс-анализ | |
Компонент |
Содержание (% масс.![]() |
Летучее вещество | 11.18 |
Связанный углерод | 82,14 |
Пепел | 0,4 |
Влага | 6,28 |
Таблица 2. Нефтяной кокс типовые данные – предельный анализ | |
Компонент | Содержание (% масс.) |
Углерод | 86.57 |
Водород | 3,25 |
Сера | 5,5 |
Азот | 1,67 |
Другие | 3.01 |
Таблица 3. Уголь справочные данные – экспресс-анализ | |
Компонент |
Содержание (% масс.![]() |
Летучее вещество | 35.6 |
Связанный углерод | 35,7 |
Пепел | 5.2 |
Влага | 23,5 |
Таблица 4. Уголь справочные данные – окончательный анализ | |
Компонент | Содержание (% масс.) |
Углерод | 69.42 |
Водород | 4,45 |
Кислород | 17,93 |
Сера | 0,35 |
Азот | 0,97 |
Пепел | 6,88 |
Таблица 5. Свет данные о мазуте – окончательный анализ | |
Компонент |
Содержание (% масс.![]() |
Углерод | 85.8 |
Водород | 13,5 |
Кислород | 0 |
Азот | 0 |
Сера | 0,7 |
Описание системы
На рис. 1 показано общее устройство типичной системы сгорания. Основные компоненты системы сжигания описаны ниже.
Рисунок 2. Общая схема типичной системы сжигания.Камера D-GASIFIER – это оборудование, отвечающее за воспламенение твердого топлива перед его впрыском во вращающуюся печь, декарбонизатор или камеру сгорания, в зависимости от того, к какому процессу будет приспособлено новое оборудование. Эта камера будет работать как газификатор, генерируя горячий поток газообразного топлива из впрыснутого твердого топлива.
Рисунок 3. 3D-визуализация D-GASIFIER – камера предварительного сгорания. Рисунок 4. D-GASIFER – камера предварительного сгорания.
Для достижения этой цели D-GASIFIER имеет ряд важных особенностей:
- Высокая температура: средняя температура внутри камеры составляет диапазон 2700 ˚F – 2800 ˚F.Высокая температура улучшает воспламенение топлива, ускоряет экзотермические реакции и смещает равновесие реакции в сторону окисление (даже если реакции окисления не завершены).
- Высокая турбулентность: воздух для горения подается тангенциально через несколько сопел, просверленных вдоль обечайки камеры. Это способствует высокому водоворот внутри камеры, главная особенность этого оборудования. Этот высокий вихрь, в сочетании с высокой скоростью впрыска способствует сильной турбулентности внутри камере, тем самым ускоряя смесь между топливом и воздухом для горения.
- Длительное время пребывания: высокий завихритель поддерживает вращение частиц топлива внутри камеры, пока они не сгорят. Чем больше масса частицы, тем больше время его пребывания внутри камеры.
Камерная тележка
D-GASIFIER имеет очень компактную конструкцию . При горизонтальном монтаже и установке на тележку облегчает техническое обслуживание камеры и оборудования, к которому она прикреплена. Тележка изготовлена из стальных стержней и имеет четыре колеса, что позволяет свободно перемещать оба компонента.
Система первичного воздуха
Система первичного воздуха состоит из:
- Вентилятор первичного воздуха.
- Привод вентилятора первичного воздуха – с питанием от частоты инвертор.
- Контрольно-измерительные приборы – расходомеры и манометры;
- Клапаны регулирующие;
- Вспомогательные клапаны, шланги и трубы.
В этой системе расход первичного воздуха должен быть регулируется в зависимости от расхода топлива, впрыскиваемого в камеру.То Коэффициент первичного воздуха (относительно стехиометрического воздуха) обычно поддерживается ниже 40% во избежание термического повреждения огнеупорной футеровки.
Регулятор скорости вращения вентилятора первичного воздуха
регулирует первичный поток воздуха в камеру. Клапаны управления используются для отвода
часть первичного воздушного потока к горелке предварительного нагрева для ее охлаждения.
Система дозирования
Топливо, впрыскиваемое в камеру, можно дозировать либо гравиметрически, либо объемно, и его скорость потока увеличивается или уменьшается в зависимости от общей энергии, необходимой для процесса (печь, кальцинатор или сушилка).
Расход топлива является основной информацией для система управления газификатором (GMS). Эта система управления отвечает за регулировку первичный воздушный поток в зависимости от впрыскиваемого топлива. Это означает, что когда Оператор печи увеличивает заданное значение для топлива, дозированного в печь. камера, GMS автоматически ускоряет вентилятор первичного воздуха, чтобы поддерживать коэффициент первичного воздуха близок к 40%. Кроме того, GMS выполняет все эксплуатационные функции безопасности, требуемые Нормами безопасности горения (для пример NFPA 85 и 86).
Вспомогательная стойка управления подачей топлива
Система сгорания включает топливный клапан
поезд для управления вспомогательным топливом, используемым для предварительного нагрева камеры. Эта стойка
установлен на платформе, чтобы быть как можно ближе к процессу
и обеспечить более эффективную операцию предварительного нагрева.
Поезд управления получает заданное значение для расход топлива, установленный оператором. Клапан управления потоком (FCV) затем открывается или закрывается для достижения такого расхода, на который указывает расход топлива метр.Клапанный механизм прост в эксплуатации, сохраняя при этом компактность конструкции.
Силос для пылевидного твердого топлива
Твердое топливо поставляется уже измельченным и хранится в стальном бункере. Силос может принимать твердое топливо с грузовиков или через систему пневмотранспорта от существующей установки по измельчению угля.
Силос представляет собой устойчивую к давлению емкость, изготовленную из
углеродистая сталь. Его несущая конструкция состоит в основном из стальных компонентов.
В верхней части силоса установлен патронный фильтр для задержания угольных частиц.
увлекается транспортирующим воздухом, используемым при питании силоса; верхняя часть силоса также
имеет взрывные двери. Дно силоса имеет коническую часть с
Угол 70˚ (по горизонтали). Внутренняя стенка этой секции облицована
с покрытием из полированной нержавеющей стали. Конусообразная секция имеет аэрацию
устройства, позволяющие последовательно и периодически вводить небольшие количества
сухой воздух для улучшения потока пылевидных твердых частиц.
Силос для хранения оснащен двумя типами датчиков уровня: ультразвуковым
уровнемер для индикации доступного количества топлива и двухуровневый
переключается для предупреждения операторов, когда уровень топлива слишком высокий или слишком низкий.
Верхняя часть силоса оснащена CO детекторы. Если изменение внутренней атмосферы силоса создает опасность взрыва, оператор заранее получает сигнал тревоги. Система инертного газа могут поставляться по требованию.
Силос оборудован самозакрывающейся
взрывозащитные двери, которые откроются, если давление внутри силоса достигнет
значение 0,4 бар. Они удерживают внутреннее давление от превышения 3,5 бар,
что соответствует расчетному механическому давлению силоса, согласно
«Свод правил ASME, раздел VIII, раздел 1». Эти функции соответствуют стандарту NFPA 85.
Глава 9 «Системы пылевидного топлива» и стандарт NFPA 68 «Взрывоотвод»
стандарты.
Горелка предварительного нагрева
Горелка предварительного нагрева состоит из труб из углеродистой стали и механически обработанных деталей из нержавеющей стали. Он имеет один первичный воздухозаборник. Внутри этот воздушный поток (воздух, формирующий пламя) делится на два потока:
- Внешне – поток осевой составляющей скорости.
- Внутреннее – течение осевой и тангенциальной составляющих скорости.
Наконечник горелки
изготовлен из нержавеющей стали AISI 310 и отвечает за ускорение
первичный воздушный поток до требуемой скорости впрыска. Копье (для газа или
жидкое топливо) вставляется в центральную трубу горелки. Если вспомогательное топливо
жидкостью, фурма будет иметь два входа – один для жидкого топлива и другой
для сжатого воздуха. Сжатый воздух отвечает за распыление топлива. Если
вспомогательное топливо — газ, фурма будет иметь только один вход.
Тематические исследования
Установка вращающейся печи
Завод по производству искусственного пуццолана, спроектированный Dynamis и расположенный в центральной части Бразилии, работает с января 2009 года.Основные характеристики D-GASIFIER, установленного в этой печи:
- Мощность: 63,5 млн БТЕ/ч (16 Гкал/ч).
- Топливо: нефтяной кокс, каменный уголь и древесный уголь.
- Содержание серы в топливе: 6,5% (макс.).
- Соотношение первичного воздуха: 30 % (относительно стехиометрического количества воздуха).
- Температура первичного воздуха: окружающая среда (77 ˚F или 25 ˚C).
- Коэффициент вторичного воздуха: 145 % (общий избыток воздуха 175 % по отношению к стехиометрический воздух).
- Температура вторичного воздуха: 750 ˚F (400 ˚C).
Этот же тип D-GASIFIER может использоваться в таких приложениях, как печи для обжига извести, легкие заполнители, диатомит, активированный уголь, перлит и расширенный сланец.
Вертикальная установка печи
A D-ГАЗИФИКАТОР установлен в вертикальной печи, которая работает с декабря 2010, был разработан Dynamis для подачи восстановительных газов (CO и h3) для превращать никелевую руду в металлический никель.Для этой вертикальной печи Dynamis поставлено шесть D-GASIFIER. Основные характеристики каждого установленного D-GASIFIER в этой печи:
- Мощность: 6,4 млн БТЕ/ч (1,6 Гкал/ч).
- Топливо: нефтяной кокс и мазут (HFO).
- Общая тепловая нагрузка: нефтяной кокс: 70% тепловой нагрузки; HFO: 30% тепловой нагрузки.
- Содержание серы в топливе: нефтяной кокс: 6,5%; ГФО: 1%.
- Соотношение первичного воздуха: 35% (относительно стехиометрического количества воздуха).
- Температура первичного воздуха: 175 ˚F или 80 ˚C.
- Коэффициент вторичного воздуха: в этой системе вторичного воздуха нет.
Вертикальная установка генератора горячего газа
Две системы, предназначены для подачи горячих газов на цементную мельницу. северо-восточный регион Бразилии с декабря 2013 г. Основные характеристики D-GASIFIER установлены:
- Мощность: 24 млн БТЕ/ч (6 Гкал/ч).
- Топливо: нефтяной кокс.
- Содержание серы в топливе: 6,5% нефтяного кокса.
- Соотношение первичного воздуха: 30 % (относительно стехиометрического количества воздуха).
- Температура первичного воздуха: окружающая среда (77 ˚F или 25 ˚C).
- Коэффициент вторичного воздуха: 150 % (общий избыток воздуха 180 % по отношению к стехиометрический воздух).
- Температура вторичного воздуха: температура окружающей среды (77 ˚F или 25 ˚C).

Завод по производству кальцинированной глины – Колумбия
Dynamis на заводе по производству кальцинированной глины в Колумбии две отдельные системы D-Gasifier, области применения которых уже перечислены выше.Его основные характеристики показаны ниже:
D-ГАЗИФИКАТОР 1:
- Топливо 1: Уголь;
- Топливо 2: Дизель;
- Мощность: 14 Гкал/ч;
- Применение: Горелка во вращающейся печи.
D-ГАЗИФИКАТОР 2:
- Топливо 1: Уголь;
- Топливо 2: Дизель;
- Мощность: 19 Гкал/ч;
- Применение: генератор горячего газа для мгновенной сушки
Заключение
D-GASIFIER – идеальное решение
для тех, кто хочет использовать трудносгораемые виды топлива, топлива с низкой теплотой сгорания или
заменить газ или жидкое топливо более экономичным твердым топливом. Оборудование
могут использоваться в различных областях, включая вращающиеся печи, кальцинаторы и
печи, сушилки и генераторы горячего газа.
Команда Динамис
Уголь и твердое топливо
Уголь, биомасса, нефтяной кокс и древесные гранулы помогают заряжать планету энергией.Intertek предоставляет услуги по тестированию, инспекции, проверке и сертификации для поддержки разведки угля и добычи полезных ископаемых по всему миру.
Обладая признанным в отрасли техническим опытом и развитой глобальной сетью, Intertek предлагает сквозное полное обеспечение качества по всей цепочке разработки ресурсов для наших клиентов. Решения Intertek Total Quality Assurance, от добычи угля до испытаний угля и производства биомассы и древесных пеллет, обеспечивают уверенность в том, что коммерческие, нормативные требования, требования к качеству, безопасности, охране окружающей среды и эксплуатационные требования выполняются.
Наша сеть лабораторий твердого топлива и предприятий по подготовке проб использует новейшие отраслевые научные методологии и оборудование для проведения комплексных испытаний металлургического и энергетического угля, биомассы и нефтяного кокса. Экспресс-анализ, окончательный анализ, минеральная зола, микроэлементы, температура плавления и анализ распределения по размерам настраиваются в соответствии с конкретными требованиями клиента, чтобы гарантировать, что грузы проверены в соответствии с их потребностями. Intertek может предоставить услуги по установке и управлению локальными лабораториями на отдельных рудниках, коксохимических заводах и объектах конечных пользователей, снижая финансовые риски для клиента, обеспечивая при этом высокое качество анализа и сокращение времени выполнения работ.
Команда квалифицированных морских сюрвейеров и пробоотборников Intertek присутствует на погрузке и разгрузке груза, действуя от имени покупателя или продавца, чтобы обеспечить правильное количественное определение.

Услуги по добыче угля и твердого топлива включают:
Отправьте нам запросНужна помощь или есть вопрос? +65 6805 4800
Виды топлива — Проектирование зданий
Топливо – это материалы, которые реагируют с другими веществами с выделением тепла посредством химической или ядерной энергии:
- Вещества, которые реагируют с другими близкими веществами с выделением энергии в процессе сгорания, известны как химическое топливо.
Они делятся как по своим физическим свойствам (в твердом, жидком или газообразном состоянии), так и по тому, как они возникают (в качестве основного или природного топлива или в качестве вторичного или искусственного топлива).
- Вещества, которые могут высвобождать ядерную энергию путем деления или синтеза, известны как ядерное топливо.
Люди впервые использовали древесину в качестве топлива для сжигания почти 2 миллиона лет назад. Наиболее распространенными источниками топлива сегодня являются углеводороды.
Твердые материалы могут использоваться в качестве топлива для сжигания и высвобождения энергии посредством горения, что дает тепло и свет.Наиболее распространенными примерами твердого топлива являются:
NB от 1 мая 2021 года были введены ограничения на продажу угля и сырой древесины в качестве бытового топлива в Великобритании. Ссылка https://www.gov.uk/government/news/restrictions-on-sale-of-coal-and-wet-wood-for-home-burning-begin
Жидкости могут использоваться для создания механической энергии, хотя воспламеняются скорее пары, чем жидкость жидкого топлива. Ископаемые виды топлива составляют большую часть жидкого топлива.
[править] Нефть
Наиболее распространенным видом жидкого топлива является нефть, образованная из мертвых растений и животных.Примеры нефти включают:
- Бензин/бензин: Производится путем извлечения сырой нефти из нефти и ее перегонки на нефтеперерабатывающих заводах.
- Дизельное топливо: смесь алифатических углеводородов, извлеченных из нефти и обработанных для снижения уровня серы.
- Керосин: получают из нефти.
[править] Газ природный и сжиженный нефтяной газ
Природный газ можно сжать до жидкого состояния, и он намного «чище», чем другие виды углеводородного топлива.Однако для поддержания топлива в жидком состоянии требуется постоянное высокое давление.
Сжиженный нефтяной газ (LPG) представляет собой смесь пропана и бутана и легче сжимается, чем природный газ.
[править] Биодизель
Это дизельное топливо на основе растительного масла или животного жира, хотя оно дает примерно на 10% меньше энергии, чем обычное дизельное топливо.
[править] Спирты
Наиболее распространенными типами спиртового топлива являются:
- Метанол: производится из метана, метанол является самой легкой и простой формой спирта.
- Этанол: чаще всего встречается в напитках, но его можно сочетать с бензином для использования в качестве топлива.
- Бутанол: обычно производится путем ферментации биомассы с использованием бактерий, бутанол имеет высокое содержание энергии.
[править] Водород
Сжиженный водород обычно используется в качестве жидкого ракетного топлива. Для успешного сгорания требуются большие объемы водорода.
[править] Синтетическое топливо
«Углеводородное жидкое топливо производится путем синтеза водорода из воды, углекислого газа и электричества.Они могут быть безуглеродными, если электроэнергия не содержит углерода, а CO2 – в результате прямого захвата воздуха». исх. Создание миссии возможной — обеспечение чистой нулевой экономики, опубликованной Комиссией по переходу к энергетике (ETC) в сентябре 2020 года.
Газообразное топливо распределяется по трубопроводам от места происхождения до места использования, хотя некоторые виды топлива сжижаются для хранения. Одоризаторы часто добавляют в топливные газы, чтобы их можно было обнаружить, поскольку необнаруженное скопление газа может привести к взрыву.
Природный газ (состоящий в основном из метана) является наиболее часто используемым типом, но существует множество искусственных топливных газов, таких как:
Теплотворная способность топлива – это общая энергия, выделяемая в виде тепла при сгорании вещества. В 2015 году Департамент бизнеса, энергетики и промышленной стратегии опубликовал обновленные данные о средней теплотворной способности топлива.
(полный список см. на Gov.uk.)
См. также: Топливо для отопления.
.