Для владельцев дома, пользующихся для обогревания дома разными видами твёрдого топлива, большой интерес представляет этот параметр, как температура горения угля. Логически подумывая, чем выше эта температура , тем больше тепла можно получить во время сжигания топлива. Однако это доктрина, а как показала практика все происходит двери гладкиенемного по другому. О настоящем сжигании этого ценного ископаемого и пойдёт речь в этом материале.

Виды углей и их свойства

Все угли, добываемые из наших недр и пригодные к сжиганию в камерах сгорания котлов и печей, разделяют на 3 группы:

• бурые;
• каменные;
• уголь.

Из всех указанных бурые угли считаются намного более молодыми, в себя включают много летучих примесей и выделяются бурым цветом, отсюда и появилось их наименование. Данное горючее имеет до 70% чистого углерода и до 40% влаги. Из-за этой причины отдача тепла и температура горения бурого угля очень низкие среди других. Он легко воспламеняется, так как невысокая температура возгорания составляет всего 250 ?С, но и теплота сгорания не большая – около 3600 ккал/кг, а температура сжигания – около 1900 ?С.

Из-за собственных невысоких показателей теплотворной способности ископаемое в натуральном виде довольно не часто применяется в качестве энергоносителя для обогревания приватных домов. Иное дело – брикетированный уголь , его отдача тепла составляет 5000 ккал/кг.

Следующими по возрасту идут каменные угли, они на самом деле старше и залегают еще глубже в недрах, чем бурые (до трех километров). Чистого углерода в них – до 95%, воды – 12%, а летучих примесей – до 30%. Вследствие этого отдача тепла каменного горючего составляет 7000 ккал/кг, хотя для его розжига понадобится температура 400 ?С. Данное горючее в теории горит при 2100 ?С, хотя температура горения каменного угля в печи никогда не может достигать таких значений. Максимум, что может быть – это 1000 ?С. Как показала практика это самый популярный вид топлива, применяющийся в качестве энергоносителя для обогревания строений.

Очень древний и глубокозалегающий вид – это уголь, на 95% и более который состоит из углерода. Примесей и влаги почти что не имеет, различается самой высокой удельной отдачей тепла (порядка 8500 ккал/кг). А вот распалить такое горючее сложно: самый низкокалорийный сорт угля воспламеняется при температуре 600 ?С. Теоретическая температура горения – 2250 ?С. Уголь – замечательное во всех отношениях горючее с невысокой зольностью и малодымное, однако стоимость его высока.

Для справки. Каменный уголь конкретного типа применяется для переработки в древесный уголь, используемый в металлургической сфере. И, хотя температура горения коксового угля не больше, чем у каменного, после обогащения и обработки термическим способом при Т = 1000 ?С он преобразуется в древесный уголь с самой высокой теплотой сгорания и температурой.

О сжигании угля в печах

Вышеприведенные значения температур в градусах для любого вида топлива являются теоретическими. Другими словами, они достижимы при замечательных условиях сгорания энергоносителя, чего в реальности, да еще и дома, не бывает. Кроме того, сильно нагревать кирпичную печку или металлический котел нет смысла. Они не рассчитаны на аналогичные режимы.

По большому счёту, интенсивность горения угля в печке зависит от численности подаваемого воздуха. Угли прекраснее всего отдают тепло при стопроцентной подаче воздуха, но как показала практика этого не случается, так как мы ограничиваем его кол-во заслонкой или задвижкой. Иначе температура в камере сжигания чрезмерно возрастет, а так она находится в границах 800-900 ?С.

Что же касается котла работающего на твёрдом топливе, то слишком активный режим горения может вызвать быстрое вскипание теплового носителя и дальнейший взрыв. Благодаря этому этот вид твёрдого топлива сжигают в котлах двумя вариантами:

• обычный, с загрузкой в топочную камеру и ограничением количества воздуха.
• при помощи дозированной подачи, реализованной в автоматизированных котлах.

Температура горения кокса

Традиционный деревянный уголь , получаемый выжиганием сухих дров, владеет на изумление большими показателями. Его удельная теплотворная способность может достигать 7400 ккал/кг, влажность – максимум 15% (зависит от вариантов сбережения) а зольность настолько низка, что после сжигания практически ничего не остается. Что же касается температуры горения березовых углей, то как показала практика ее достаточно, чтобы размягчать и ковать металл в кузнице. Это приблизительно 1200-1300 ?С.

Этот нехитрый вид горючего применяется также для готовки пищи на самых разных уличных печах. И, хотя условия горения кокса в мангале далеко не безупречны, его расход выходит намного меньше, чем обыкновенных дров. Это вызвано приличным выделением тепла и отсутствием зольных включений.

Заключение

Ископаемые угли – это специальный вид твёрдого топлива, выделяющийся очень высокой температурой сжигания. Если предполагается его постоянное использование, то оборудование должно быть приспособлено с учетом этой специфики. Топливник печи нужно вылаживать из огнеупорного кирпича, а котел лучше всего покупать с автоподачей.

Определение вида топлива, необходимого для печи, зависит от множества факторов.

Одним из них является количество тепла, выделяемого при сгорании.

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

Особенности разных видов топлива

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

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

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

• бурый;
• каменный;
• антрацит.

Состав топлива разных видов

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

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

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

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

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

Об особенностях использования торфяных брикетов можно прочитать в данной статье:

Процесс горения

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

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

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

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

Сжигание

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

• топки;
• поддувала;
• дымохода с трубой.

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

Формулы горения

Температуры воспламенения разных видов топлива (нажмите для увеличения)

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

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

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

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

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

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

Применение

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

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

Рассмотрим основную схему сгорания угля.

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

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

Для домовладельцев, пользующихся для обогрева жилища различными видами твердого топлива, немалый интерес представляет такой параметр, как температура горения угля. Логически рассуждая, чем выше эта температура, тем больше тепла можно получить при сжигании топлива. Но это теория, а на практике все происходит несколько иначе. О реальном сжигании этого ценного ископаемого и пойдет речь в данном материале.

Виды углей и их свойства

Все угли, добываемые из наших недр и пригодные к сжиганию в топках котлов и печей, делятся на 3 группы:

• бурые;
• каменные;
• антрацит.

Из всех перечисленных бурые угли считаются наиболее молодыми, включают в себя множество летучих примесей и отличаются бурым цветом, отсюда и возникло их название. Данное топливо содержит до 70% чистого углерода и до 40% влаги. По этой причине теплоотдача и температура горения бурого угля самые низкие среди прочих. Он легко загорается, поскольку низшая температура воспламенения составляет всего 250 ºС, но и теплота сгорания невысока – около 3600 ккал/кг, а температура сжигания – около 1900 ºС.

Из-за своих низких показателей теплотворной способности ископаемое в естественном виде очень редко используется в качестве энергоносителя для обогрева частных домов. Другое дело – брикетированный уголь, его теплоотдача составляет 5000 ккал/кг.

Следующими по возрасту идут каменные угли, они действительно старше и залегают еще глубже в недрах, чем бурые (до 3 км). Чистого углерода в них – до 95%, воды – 12%, а летучих примесей – до 30%. Благодаря этому теплоотдача каменного горючего составляет 7000 ккал/кг, хотя для его розжига потребуется температура 400 ºС. Данное топливо теоретически сгорает при 2100 ºС, хотя температура горения каменного угля в печи никогда не достигает таких значений. Максимум, что может быть – это 1000 ºС. На практике это самый распространенный вид топлива, применяющийся в качестве энергоносителя для обогрева зданий.

Самый древний и глубокозалегающий вид – это антрацит, на 95% и более состоящий из углерода. Примесей и влаги практически не имеет, отличается наивысшей удельной теплоотдачей (порядка 8500 ккал/кг). А вот разжечь такое топливо непросто: самый низкокалорийный сорт антрацита возгорается при температуре 600 ºС. Теоретическая температура горения – 2250 ºС. Антрацит – отличное во всех отношениях топливо с низкой зольностью и малодымное, но цена его высока.

Для справки. Каменный уголь определенного типа используется для переработки в кокс, применяемый в металлургии. И, хотя температура горения коксового угля не выше, чем у каменного, после обогащения и термической обработки при Т = 1000 ºС он превращается в кокс с наивысшей теплотой сгорания и температурой.

О сжигании угля в печах

Приведенные выше значения температур в градусах для каждого вида топлива являются теоретическими. То есть, они достижимы при идеальных условиях сгорания энергоносителя, чего в реальной жизни, да еще и в домашних условиях, не бывает. Более того, сильно перегревать кирпичную печку или металлический котел нет смысла. Они не рассчитаны на подобные режимы.

По большому счету, интенсивность горения угля в печке зависит от количества подаваемого воздуха. Угли лучше всего отдают тепло при стопроцентной подаче воздуха, но на практике этого не происходит, поскольку мы ограничиваем его количество заслонкой или задвижкой. Иначе температура в камере сжигания слишком возрастет, а так она находится в пределах 800-900 ºС.

Что касается твердотопливного котла, то чересчур интенсивный режим горения может вызвать быстрое вскипание теплоносителя и последующий взрыв. Поэтому данный вид твердого топлива сжигают в котлах двумя способами:

• традиционный, с загрузкой в топку и ограничением количества воздуха.
• с помощью дозированной подачи, реализованной в автоматических котлах.

Температура горения древесного угля

Обычный древесный уголь, получаемый выжиганием сухих дров, обладает на удивление высокими показателями. Его удельная теплотворная способность достигает 7400 ккал/кг, влажность – максимум 15% (зависит от условий хранения) а зольность настолько низка, что после сжигания почти ничего не остается. Что касается температуры горения березовых углей, то на практике ее достаточно, чтобы размягчать и ковать металл в кузнице. Это примерно 1200-1300 ºС.

Этот нехитрый вид горючего используется также для приготовления пищи на различных уличных печах. И, хотя условия горения древесного угля в мангале далеко не идеальны, его расход выходит гораздо меньше, чем обычных дров. Это обусловлено приличным выделением тепла и отсутствием зольных включений.

Заключение

Ископаемые угли – это особый вид твердого топлива, отличающийся повышенной температурой сжигания. Если планируется его постоянное применение, то оборудование должно быть адаптировано с учетом этой особенности. Топливник печи надо выкладывать из шамотного кирпича, а котел лучше приобретать с автоматической подачей.

Типы топлива для котла

В твердотопливных котлах могут использоваться: древесина, уголь различных марок, брикеты и другое твердое топливо. Отапливать дом дровами, бурым углем и брикетами очень сложно. Дело в том, что эти виды топлива содержат в себе очень много воды. Вследствие этого для поддержания горения необходимо постоянное выделение тепла. Иначе испаряющаяся вода быстро охлаждает горючее, и огонь погасает. Таким образом, эти виды топлива могут быстро сгореть, выделив некоторое количество тепла, но для поддержания медленного длительного горения совершенно не подходят, в то время как каменный уголь может медленно гореть длительное время. Это связано с тем, что углерод не летучий. Когда подача первичного воздуха ограничена, он может находиться в котле в разогретом состоянии, не остывать. Когда же первичный воздух вновь начинает поступать (теплоноситель остыл, открылась заслонка первичного воздуха), то углерод начинает окисляться, выделяя тепло.

В отоплении обычно используются длиннопламенные угли, кокс, антрацит, бурые угли. Большинство котлов оптимально функционируют на длиннопламенных углях. Кокс и антрацит горят далеко не во всяких котлах и могут использоваться в качестве добавок, но не как основное топливо. Бурые угли вообще плохо подходят для отопления, так как плохо горят, дают мало тепла и много золы. Я отапливаюсь длиннопламенным углем (ДПК - длиннопламенный каменный).

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

Еще статьи

Отопление газовыми баллонами, баллонным сжиженным газом, пропаном, про...
Делюсь опытом отопления дома баллонным газом....

Почему дома холодно, куда уходит тепло, потери тепла....
Почему дома холодно? Куда уходит тепло? Как сделать, чтобы было тепло? Потери те...

Печь, печное отопление. Расчет, проектирование, калькуляция. Рассчитат...
Расчет печного отопления. Размеры, вес и мощность печи. Анализ теплопотерь....

Вязание. Великолепие. Зефир. Трилистник. Рисунки. Схемы узоров...
Как вывязать следующие узоры: Великолепие. Зефир. Трилистник. Подробная инструкц...

Вязание. Колоски по ажурному полю. Ажурные выпуклые ромбы. Схемы узоро...
Как вязать следующие узоры: Колосья по ажурному полю. Ажурные выпуклые ромбы. По...

Вязание. Ажурные ромбики в большом ромбе, волна. Схемы узоров...
Как вязать следующие узоры: Ажурные ромбики в большом ромбе, волна. Подробная ин...

Вязание. Горные вершины, осенняя гармония. Схемы узоров, рисунки...
Как вязать следующие узоры: Горные вершины, осенняя гармония. Подробная инструкц...

Вязание. Ажурный витраж. Рисунки. Схемы узоров...
Как вывязать следующие узоры: Ажурный витраж. Подробная инструкция с пояснениями...

Первоочередным критерием, позволяющим не ошибиться в выборе топлива и устройства для отопления, является температура горения угля, поскольку ее величина обуславливает хорошую работу котла и его производительность.

Вопрос обогрева собственного жилья зимой стоит особенно остро. В условиях постоянного подорожания энергоносителей люди вынуждены искать альтернативные способы выработки тепла. Наилучшим решением в сложившейся ситуации является использование твердотопливных котлов, обладающих оптимальными характеристиками производства и сохранения тепла.

Но для их полноценной эксплуатации необходима заготовка твердого топлива. Лучшей его разновидностью является уголь, обеспечивающий оптимальные показатели работы печи. Правильный выбор этого топлива является залогом эффективной работы котла.

Твердотопливные котлы приходят на смену установкам, использующим в своей основе принцип сгорания газа. Некоторые используют их уже достаточно давно, другие только начинают их применять для обогрева собственного жилья. Но каждый знает о том, что от качества топлива в полной мере зависит создание комфортных условий в доме. Традиционным материалом, применяемым в подобных устройствах, является древесина. Именно она используется наиболее широко. Однако обогревать жилье при помощи этого материала в течение всей зимы достаточно сложно. В особенности это становится ясно в период наибольших морозов, когда котел работает практически на максимуме своих возможностей.

При этом использование дров связано с некоторыми неудобствами. В первую очередь, это достаточно низкая температура и быстрое сгорание. В процессе горения древесины температура поднимается всего до 200-400°C, показатели теплоотдачи при этом достигают значительных величин. Но из-за скорости сгорания этот вид топлива создает определенные трудности, требуя постоянного контроля за наличием в топке. Этот факт является наиболее существенным минусом, поскольку требует огромного запаса дров на зиму.

Разновидности угля

Альтернативой древесине является уголь. Этот вид топлива обладает улучшенными показателями теплоотдачи и времени своего сгорания, что обеспечивает его меньший расход. Он имеет разновидности, обусловленные глубиной залегания в недрах и особенностями добычи сырья. Выглядят они следующим образом:

• бурый;
• каменный;
• антрацит.

Каждый из приведенных вариантов обладает своими качествами и характеристиками, позволяющими применять их в твердотопливных котлах. Обогрев бурым углем является наименее эффективным по сравнению с остальными видами подобного топлива. Это обусловлено его структурой, содержащей множество примесей. Температура его возгорания составляет порядка 230-250°C. При этом показатели теплоотдачи не сильно отличаются от древесных величин. Во время горения каменного угля бурых пород обеспечивается температура около 1900°C. Однако подобные показатели являются максимальными, и реальные величины, получаемые в процессе использования топлива, имеют значения гораздо ниже.

Каменный уголь воспламеняется при 400°C, выдавая при этом намного больше тепла, чем бурый. Температура горения угля в печи составляет порядка 2100°C. Что обеспечивает его долгое использование и высокую теплоотдачу. В основном для обогрева зданий применяется именно эта разновидность полезного ископаемого.

Антрацит является наиболее эффективным, но и несоизмеримо дорогостоящим вариантом. Температура его возгорания колеблется в пределах 500-600°C и достигает значений в 2250°C. Такими показателями не может похвастать ни один из видов твердого топлива, добываемого из недр земли.

Конструктивные характеристики углевыжигательной печи, основанной на применении пиролиза

Отдельной категорией следует выделить древесный уголь. Этот вид топлива не является ископаемым. Он, скорее, олицетворяет течение прогресса, поскольку полностью производится человеком. Для его воспламенения достаточно небольшой температуры в 100-200°C. При этом в процессе горения древесного угля она достигает порядка 800-900°C, что обуславливает отличные качества выделения тепла. Как же производят этот чудесный продукт? Этот процесс достаточно прост. Заключается он в специальной обработке древесины, позволяющей существенно видоизменить ее структуру, выделив из нее влагу. Для реализации этой непростой задачи используют углевыжигательные печи. Как становится понятно из их названия, назначение этих устройств заключается в выполнении функций переработки древесины. Печи для производства древесного угля имеют определенную структуру и схожие элементы конструкции.

Принцип работы подобного устройства основан на влиянии процесса пиролиза на древесину, который и выполняет функцию ее преображения. Пиролизная печь для производства древесного угля состоит из 4 основных компонентов:

• укрепленное основание;
• камера сгорания;
• отсек вторичной переработки;
• дымоход.

Чертежи этого устройства дают возможность проследить, какие именно процессы протекают внутри конструкции. Попадая в камеру сгорания, дрова начинают постепенно истлевать. Этот процесс обусловлен отсутствием кислорода в топке, необходимого для поддержания полноценного огня. В процессе тления выделяется достаточное количество тепла, а жидкость, содержащаяся в древесине, улетучивается. Выделяющийся в результате аналогичного воздействия дым попадает в отсек вторичной переработки, где полностью сгорает, вырабатывая тепло.

Таким образом углевыжигательная печь выполняет сразу несколько задач. Первая из них позволяет создавать древесный уголь, вторая — обеспечивает помещение достаточным количеством тепла. Однако процесс преобразования дров является крайне деликатным, поскольку малейшее промедление может привести к полному их сгоранию. Поэтому в определенный момент обуглившиеся заготовки необходимо достать из печи.

В результате этого процесса мы сможем получить великолепный материал, который поможет полноценно обогреть помещение в зимний период. Углевыжигательные печи при этом играют немаловажную роль, поскольку в природе древесный уголь практически не встречается.