Klasifikacija i karakteristike drvnog goriva

Određivanje vrsta drvnog goriva:

Piljevina od otpada od prerade drveta – sječka dobivena od neprerađenog industrijskog drvnog otpada (rebra, ostaci i sl.);

Piljevina od panjeva – drvna sječka dobivena od panjeva ili panjeva;

Opijevci od sječe - drvna sječka dobivena od grana i vrhova (krušanja) nakon sječe komercijalnog drveta;

Cijela sječka – drvna sječka dobivena iz nadzemne biomase drveta (deblo, grane, iglice ili lišće);

Iver ili duga iverica – piljevina sa drveća očišćenog od grana i granja;

Šumska sječka – drvna sječka dobivena od sirovog drveta;

Opijev za gorivo – drvna sječka dobivena mljevenjem za sagorijevanje različitim metodama;

Otpadni čips iz pilane je čips dobiven od nusproizvoda pilane sa ili bez ostataka kore;

Piljevina su male čestice drveta koje su nusproizvod pilane;

Kora je otpad koji se dobija preradom industrijskog drveta metodama skidanja kore;

Drvna prašina od brušenja je prašnjavi otpad koji nastaje prilikom brušenja neobrađenog drveta i ploča;

Drveni granulat za gorivo - peleti (DTG) - cilindrični proizvodi (prečnika 6-8 mm, dužine do 30 mm), presovani ekstruzijom od prethodno osušenog i usitnjenog drveta;

Briketi od drvnog goriva su cilindrični proizvodi (prečnika 60-80 mm, dužine do 300 mm), presovani ekstruzijom od prethodno osušenog i usitnjenog drveta.

Nedostaci drvnog goriva:

Spontano sagorijevanje;

Rapid Decy;

Niska volumetrijska vrijednost grijanja;

Mala nasipna gustina;

Visoka početna vlažnost (60% i više).

Ovi faktori čine transport primarnog drvnog goriva neisplativim i otežavaju skladištenje i skladištenje. Značajne razlike u vlažnosti smanjuju efikasnost termoenergetske opreme i komplikuju i povećavaju troškove proizvodnje energije.

Drveni peleti:

gore navedeni nedostaci se eliminišu kada se koristi „poboljšano“ drvno gorivo. Jedna vrsta takvog goriva su drveni peleti (WFP) - proizvodi prečnika 6–8 mm i dužine 4–30 mm presovani ekstruzijom od prethodno osušenog i usitnjenog drveta.

Prednosti DTG:

Nije sposoban za spontano sagorijevanje;

Biološki neaktivan - ne trune, ne sadrži prašinu ili spore;

Konstantna vlažnost (ne više od 10%);

Manje zapremine skladištenja;

Niži troškovi kotlovske opreme za sagorevanje DTG;

Značajno velika kaloričnu vrijednost u poređenju sa sječkom, piljevinom i građom.

Treba napomenuti da su zapaljive tvari u drvu, kao iu drugim vrstama biljne biomase, ugljik (oko 51%) i vodonik (oko 6%), preostale tvari su balast. Osim toga, dehidracija drva zahtijeva značajne utroške energije kako prilikom direktnog sagorijevanja, gasifikacije itd., tako i tokom predsušenja. Dakle, energetska upotreba primarnih vrsta drvnog goriva (ogrevno drvo, drvna sječka) sa relativnom vlažnošću = 45-60% smanjuje kaloričnu vrijednost drveta za 1,8-3,5 puta, vidi sl..

Sadržaj vlage u drvnom gorivu takođe značajno utiče na mehanizme i efikasnost procesa sagorevanja i razmene toplote u postrojenjima za proizvodnju energije.. Stabilno, stabilno sagorevanje nastaje pri vlažnosti, na primer, strugotine goriva do 40...45%. Sagorijevanje je moguće i pri vlažnosti drvne sječke do 56...57% sa koeficijentom viška zraka od 2 do 4...5, ali nije stabilno. U zasebnim, skupim uređajima za sagorevanje možete sagorevati sečku sa maksimalno dozvoljenom vlažnošću od 60 pa čak i 65% ili koristiti dodatne izvore toplote sagorevanjem drugih goriva (plin, lož ulje „pozadinsko osvetljenje“ itd.). Međutim, razumno je takve tehnologije koristiti samo za odlaganje drvnog otpada, a ne u svrhu proizvodnje toplinske energije.

Drugi najvažniji faktor koji značajno utiče na efikasnost procesa sagorevanja je heterogenost i varijabilnost fizičko-mehaničkih karakteristika i velika polidisperznost (0,5mm-50mm) primarnih vrsta drvnog goriva..

Dakle, kako bi se efikasno iskoristio energetski potencijal drvnog goriva, čija je količina ograničena u zemlji, predlaže se pravilno pripremiti početno ogrjevno drvo:

Suha

Homogenizirati, tj. daju mu stabilne fizičke, hemijske i mehaničke parametre i svojstva.

Ovo će značajno (2-3 puta) povećati specifičnu kalorijsku vrijednost, optimizirati procese sagorijevanja, povećati efikasnost opreme za proizvodnju topline i njenu efikasnost za 1,3...2,8 puta, smanjiti cijenu opreme i troškove njenog rada, vidi tabelu.

Sumirajući navedeno, očigledno je da je toplotna i energetska efikasnost ovako pripremljene (koncentrisane u zapaljivoj masi, stabilnih fizičko-hemijskih i mehaničkih karakteristika), tj. rafiniranog drvnog goriva - drvenih gorivih peleta, bit će nekoliko puta veći u odnosu na primarno drvno gorivo (iver). Niska vlažnost peleta drvnog goriva, ujednačenost i stabilnost njihovih fizičkih, hemijskih i mehaničkih karakteristika doprinose povećanju kalorijske vrijednosti, povećavaju efikasnost procesa sagorijevanja, pojednostavljuju projektovanje termoelektrana, procese regulacije i upravljanja njima i povećati efikasnost. Upotreba rafiniranih vrsta drvnog goriva i efikasne opreme za proizvodnju topline omogućit će da se iz postojećeg potencijala ogrjevnog drveta dobije 2-4 puta više toplinske energije u odnosu na tehnologije sagorijevanja, gasifikacije itd. primarne vrste drvnog goriva, kao što su ogrevno drvo, drvna sječka i drugo.

Obim proizvodnje, cijene, proizvođači, potrošači

Glavni proizvođači drvnog goriva su preduzeća Ministarstva šumarstva – šumarska preduzeća. Centralizovanu nabavku ogrevnog drveta i drvnog otpada vrše preduzeća Ministarstva šumarstva i koncerna Bellesbumprom.

Sirovine koje se koriste su:

Otpad od prerade drveta nastao u pilanama i drvoprerađivačkim radnjama šumarskih preduzeća;

Ogrevno drvo sa planiranih sječa čija se nabavka vrši korištenjem postojećih ili stvorenih kapaciteta u sistemu Ministarstva šumarstva;

Šumarski otpad;

Drvni otpad i staro mrtvo drvo, sakupljeno prilikom krčenja šuma od nereda.

Podaci za 2009. godinu: pripremljene organizacije Ministarstva šumarstva ukupno 3,9 miliona kubnih metara drvnog goriva.

Industrija je stvorila 31 proizvodni pogon ukupnog kapaciteta 500 hiljada kubnih metara goriva godišnje. Međutim, zbog nedostatka prodaje i neredovne potrošnje drvne sječke, pojedini proizvodni pogoni ne rade punim kapacitetom ili su djelimično mirni. Posebnost proizvodnje čipsa za gorivo je da se ne može dugo skladištiti, inače se gubi njegova toplinska provodljivost. U 2009. godini proizvedeno je 204,8 hiljada kubnih metara ogrevnog čipsa. Lokalnim izvorima toplote za stambeno-komunalne usluge prodato je 912 hiljada kubnih metara ogrevnog drveta i 123,5 hiljada kubnih metara ogrevnog ogreva. Izvezeno je 2,9 hiljada kubnih metara ogrevnog drveta i 30 hiljada kubnih metara kubnih. čips goriva.

Državni programi za drvno gorivo:

Program povećanja efikasnosti drvoprerađivačke industrije (prodavnica) Ministarstva šumarstva za 2007-2010. Prema ovom Programu, izvršeno je restrukturiranje ovih industrija. Na njihovoj osnovi su modernizovane najrazvijenije radionice, proizvodnja drvnih proizvoda, zaobljenog drveta i proizvoda od njega, drvenih poluproizvoda; drvna sječka i granule (peleti), prerada tvrdog drveta.

Prema Državnom programu za inovativni razvoj Republike Bjelorusije za 2007-2010, u sistemu Ministarstva šumarstva stvaraju se novi proizvodni kapaciteti. Dva od njih su proizvodni pogoni granule goriva (peleti) već rade u eksperimentalnim šumarskim preduzećima Stolbtsy i Žitkoviči. Godišnji ukupni kapacitet ovih preduzeća je 14 hiljada tona peleta.

Proizvođači peleta u Belorusiji su i: EKOGRAN DOO, PROFITSISTEM DOO, Unitarno preduzeće IVA, Pinskdrev AD.

Glavni potrošač drvnog goriva je stanovništvo (drva za loženje peći), stambeno-komunalna preduzeća (ogrevno drvo, sečka), mini-CHP koncerna Belenergo (ogrevno drvo, sečka).

Postoji oko 3.000 malih i srednjih kotlarnica koje rade na drvno gorivo..

Mini-CHP na drvno gorivo rade u Pružaniju, Vilejki, Bobrujsku, Osipoviču, Pinsku.

Godine 2010. odobren je Državni program razvoja obnovljivih izvora energije za 2010-2015. Prema programu, oni će izgraditi 161 mini-kogeneraciju na drvno gorivo. (Ministarstvo šumarstva raspolaže podacima o budućoj izgradnji 20 mini-kogeneratora na drvno gorivo.) Planirano je povećanje proizvodnje ogrevnog čipsa, a njen obim će se vezati za stvaranje odgovarajućih energenata. Ujedno će prije roka organizovati nove kapacitete za proizvodnju sječke!?

Plantaže šumskih kultura i brzorastućih energetskih biljaka.

U 2009. godini stvoren je 171 hektar plantažnih šumskih kultura kako bi se industrija celuloze i papira obezbijedila celulozom od bora i smrče, kao i drvoprerađivačka industrija sa visokokvalitetnim trupcima.

Ministarstvo šumarstva radi na sadnji brzorastućih energetskih biljaka (žbunje i zeljaste biljke) sa prosječnim godišnjim povećanjem biomase od preko 25 m 3 /ha. Preliminarno se procjenjuje da je trenutno tehnički dostupno 100 hiljada hektara zemljišta za “energetske” zasade, potencijal biomase brzorastućih biljaka procjenjuje se na 0,6...0,8 miliona tce/godišnje - oko 2...2,75 miliona m3 drvnog goriva godišnje. Osim toga, Bjelorusija ima do 500 hiljada hektara niskovrijednog i niskoproduktivnog zemljišta koje je neisplativo za uzgoj poljoprivrednih proizvoda. Uzimajući u obzir ovu perspektivu, moguće je povećati energetske zasade do 4 miliona t.e. godišnje (13 miliona m 3 ekvivalenta drvnog goriva). Koncern Beltopgaz je 2010. godine trebao početi s razvojem tehnologije za uzgoj brzorastućih biljnih vrsta i drveća?

Cijena drvnog goriva.

Ranije je na snazi ​​bila Rezolucija Ministarstva energetike Republike Belorusije od 4. jula 2007. br. 21 „O obračunima Belenergo organizacija sa dobavljačima drvnog goriva“. Prema ovom dokumentu, cijena je određena uzimajući u obzir vlažnost i kaloričnu vrijednost izvorne drvne sirovine. Trenutno, ovaj dokument više nije na snazi, ali Rezolucija Ministarstva šumarstva Republike Bjelorusije od 24. decembra 2009. br. 35 „O cijenama ogrevnog drveta u pripremljenom obliku (osim drva za ogrjev za stanovništvo) i sječke za 2010.” je na snazi. Ove cijene su fiksne za sve proizvođače i legalne potrošače ogrevnog drveta i sječke.

Ogrevno drvo: cijena za jedan gust m3 bez PDV-a, bijelo. rublja

Sve cijene su u rasponu od 22.200...66.100 BYN. rublja

Iverice: cijena za jedan gust m3 bez PDV-a, bijele boje. rubalja:

Veličina tržišta

Uzimajući u obzir podatke za 2009. godinu o kotlarnicama stambeno-komunalnih usluga i preduzećima koja su pretvorena na drvno gorivo, kao i mini-CHP, imamo sljedeću količinu ogrevnog drva i sječke:

Približno 1 milion m 3 ogrevno drvo i 200 hiljada m 3 drvna sječka Uzimajući trošak od 1 m 3 drva za ogrjev oko 44.000 rubalja i 1 m 3 drvne sječke - 73.000 rubalja, dobijamo prosječni godišnji tržišni volumen od oko 19 miliona dolara..

Drveni peleti (peleti)

U Bjelorusiji se ne koriste kao gorivo za kotlovnice i mini-CHP. Cijena peleta bjeloruskih proizvođača ostaje na nivou 96...101 evra po toni (FCA, Pinsk). Poznato je da se gotovo cjelokupna količina proizvedenog peleta izvozi. Cijena peleta na evropskom tržištu je oko 130...135 eura po toni (DDU, Njemačka).

Objašnjenja

Također treba napomenuti da tehnologije za energetsku upotrebu primarnog drvnog goriva (ogrijevnog drveta i drvne sječke) zahtijevaju prilično skupu, složenu i glomaznu opremu za sječu, mljevenje, skladištenje i transport, uključujući interoperativnu i tehnološku opremu (postoji izvještaj Belgiprolesa o proizvodnja i nabavka drvnog goriva). Zbog visoke vlažnosti primarnog drvnog goriva i niske kalorijske vrijednosti, kotlovnice i mini-CHP moraju trošiti dodatnu struju i toplinu na njegovu pripremu – mljevenje, ispitivanje pod pritiskom i, što je najvažnije, sušenje. Inače, kapacitet grijanja takvih kotlovnica i mini-CHP ostaje nizak. Primjer mini-CHP Osipovichi:

prosjektrošak toplotne energije , dobijen spaljivanjem drvne sječke u mini-CHP Osipovichi, iznosi oko 60.000 rubalja. po Gcal, a prema energetskim inženjerima stambenih i komunalnih usluga, zimi dostiže 120.000...170.000 rubalja. po Gcal, dok je prosek za energetski sistem (na prirodni gas)stopa za industrijske potrošače za toplu vodu i paru zimski period iznosi 129.000 rubalja/Gcal, a za stambeno-komunalne usluge 44.000 rubalja. po Gcal.

Smatra se da mini-CHP Pruzhany ima najbolje energetske performanse, na primjer, s toplotnom snagom od 11,85 Gcal/sat, dnevno troši 70 m 3 drvne sječke i 120 m 3 drva za ogrjev. U proračunima se toplinski ekvivalent 1 m 3 drvnog goriva uzima jednakim 0,29, a toplinski ekvivalent 1000 m 3 prirodnog plina je 1,15.

Tada dobijamo: (70+120) 0,29/24/11,85 = 0,194 t.e.f./Gcal, dok termoelektrane i kotlovnice na prirodni plin imaju pokazatelj od 0,155...0,17 t.e.t./Gcal.

Odnosno, za dobijanje 11,85 Gcal/sat, biće potrebno 0,16·24·11,85/1,15 = 40 hiljada m3 prirodnog gasa dnevno. Trenutno je za industrijske potrošače i za energetski sistem cijena prirodnog gasa bez PDV-a 217 američkih dolara za hiljadu kubnih metara. metara.

Zatim trošak prirodnog gasa: 217·1.2·40 = 10.416 dolara po danu.

Drvno gorivo i drvna sječka: (44000·1,2·120+73000·1,2·70)/3090 = 4035 $ dnevno.

Pelet: 0,168·24·11,85/0,6= 79,7 tona, 79,7·96·1,3·1,2 = 11935 $ dnevno.

Ovo opravdanje za uštedu prirodnog gasa leži u osnovi orijentacije državnih programa ka izgradnji kotlovnica i mini-kogeneracija koje koriste drvo i drvnu sječku, a ne pelet, te također potkrepljuje potrebu održavanja niske cijene za ogrevno drvo i iver.

Treba napomenuti da informacije o TE Osipovichi i Pruzhanskaya nisu lako dostupne, nije poznato da li dostižu projektovani kapacitet, nisu poznati tačni troškovi za sopstvene potrebe - za pripremu i sušenje primarnog goriva, troškovi isporuke goriva se ne uzimaju u obzir (na primjer, drvno gorivo se transportuje do Pruzhanske CHPP u mazivima za 30 km), ne uzimaju se u obzir puni troškovi šumarskih preduzeća za nabavku goriva - troškovi rada sjeckalica, traktora , klizanje i sl., troškovi skladištenja (izvještaj Begiprolesa). Takođe napominjemo da su glavni izvori prihoda šumarskih preduzeća nabavka, prerada i izvoz industrijskog drveta, a ne ogrevnog drveta.

Sa izgradnjom u narednim godinama najmanje 20 mini-CHP sličnih Pruzhanskoj, dobićemo godišnji porast u potrošnji čipsa za gorivo od oko 400 hiljada m 3 i ogrev oko 500 hiljada m 3 . Shodno tome, obim tržišta će se povećati za 16 miliona dolara.

Postoje sljedeći podaci od šumarskih preduzeća: moguće je povećati godišnji obim nabavke drvnog goriva na 5 miliona m 3 (trenutno seče oko 4 miliona m 3 godišnje), a do 2012. će povećati obim nabavke drvnog goriva na 11 miliona m 3 ?, a to ne uzima u obzir stvaranje zasada goriva brzorastućih stabala!

Pitanje: koliki će biti troškovi stvaranja plantaža energetskog drveća, nabavke drvnog goriva i hoće li biti isplativo, na primjer, po cijeni od 73.000 rubalja?

Ispravan izbor goriva za kotao na čvrsto gorivo pomaže u uštedi novca i održavanju opreme u funkciji.

Kada se za grijanje prostorija koriste ogrevno drvo, pelet (gorivni pelet), gorivni briketi i ugalj, važno je da se oslobađanje topline odvija sporo.

Za grijanje prostorija najprikladnije je listopadno drvo: hrast, jasen, breza, lijeska, tisa, glog.

Različite vrste drveća imaju svoje karakteristike sagorevanja. Dakle, drva za ogrjev od bukve, breze, jasena i lijeske teško se pale, ali mogu izgorjeti vlažna jer imaju malo vlage. Osim toga, "listopadno" drvo za ogrjev, osim bukve, lako se cijepa.

Joha i jasika sagorevaju bez stvaranja čađi, pa čak i sagorevaju iz dimnjaka. Brezovo drvo je dobro za toplinu, ali nije dovoljna količina zrak u ložištu gori zadimljen i stvara katran (breza smola), koji se taloži na zidovima cijevi. Zauzvrat, borovo ogrjevno drvo gori toplije od smrekovog drva zbog većeg sadržaja smole.

Hrast i grab imaju bolji prenos toplote pri sagorevanju, ali se ne cepaju lako, kedar proizvodi ćumur koji dugo tinja, ogrevno drvo od stabala kruške i jabuke se lako cepa i dobro sagoreva, ogrevno drvo od trešnje i brijesta se dimi pri gorenju, a ogrevno drvo od platana se lako tope , ali ga je teško podijeliti.

Drva za ogrjev četinarske vrste ima nisku kalorijsku vrijednost, dimi se i varni, stvarajući smolaste naslage u cijevi, ali se lako puca i topi. Topola i lipa dobro gore, jako varne i vrlo brzo pregore.

Kalorična vrijednost drva za ogrjev različitih vrsta ovisi o gustini drva, što zauzvrat utiče na faktor konverzije kubni metar => skladišni metar.

Tabela sa prosječnim kalorijskim vrijednostima po 1 metru drva za ogrjev

Važno je napomenuti da 1 skladišni metar suhog drva iz lišćara zamjenjuje 200-210 litara tekućeg goriva ili 200-210 m 3 prirodnog plina.

Pelet, za čiju proizvodnju se koristi kora, piljevina, sječka, poljoprivredni otpad (ljuske suncokreta, slama, nekvalitetni lan), kao i organski materijali za pakovanje i kartonske posude, po efikasnosti su ekvivalentni uglju.

Ova moderna univerzalna vrsta biogoriva sada se proizvodi od kaldrme tvrdog i mekog drveća, slame, ljuski suncokreta, klipova i stabljika kukuruza i treseta.

Napravljen od recikliranih materijala koji su bezopasni za ljude i okolinu, peleti emituju 10-50 puta manje ugljični dioksid(CO 2) u okoliš i 15-20 puta manje pepela nego u slučaju sagorijevanja uglja.

Za grijanje se koriste peleti stambene zgrade spaljivanjem u pećima, kaminama i kotlovima za obezbjeđivanje topline i električne energije industrijskih objekata i mali naselja(koristeći velike granule, visok sadržaj kore).

Osim toga, pelet je jeftiniji od uglja, tečno gorivo ili ogrevno drvo, takvo biogorivo je pogodno za transport u upakovanim vrećama i u rasutom stanju, ne zahtijevaju velike skladišne ​​prostore i može se skladištiti na na otvorenom bez bubrenja ili truljenja.

Kada se skladišti, pelet se ne sagorijeva spontano, ne zahtijeva dodatnu obradu prije upotrebe, a kalorijska vrijednost im je veća od piljevine i sječke, te je 1,5 puta veća od ogrjevne vrijednosti.

Prijenos topline peleta i alternativni izvori energije

Pri sagorevanju 1,9 tona peleta oslobađa se približno ista količina toplote kao pri sagorevanju 1 tone lož ulja. Istovremeno, cijena peleta na domaćem tržištu je 3 puta jeftinija, odnosno grijanje na pelet je 40% jeftinije od loživog ulja.

Uporedne karakteristike vrsta goriva

Takvo biogorivo gotovo u potpunosti sagorijeva s minimalnom količinom šljake i omogućava vam da čistite kotao mnogo rjeđe. Kotlovi na pelet traju duže, zahtijevaju manje održavanja i ekonomičniji su. Osim toga, uređaji za grijanje na pelet u domaćinstvu mogu se automatski podešavati.

U SAD je proizvodnja peleta regulisana određenim standardima - Standard Regulations & Standards for Pelets in US - za gustinu, veličinu, vlažnost, sadržaj prašine i druge supstance. Dakle, sorta Premium, čiji sadržaj pepela nije veći od 1%, čini oko 95% peleta proizvedenih u Sjedinjenim Državama, ostalo je sorta Standard, čiji sadržaj pepela nije veći od 3%.

– U Njemačkoj: DIN 51731, u Austriji: ONORM M 7135, u Velikoj Britaniji: Britanski BioGen kodeks prakse za biogorivo (peleti), u Švicarskoj: SN 166000, u Švedskoj: SS 187120.

Osnovni evropski standardi kvaliteta za gorive pelete

Briketi za gorivo, u čijoj se proizvodnji koriste i drveni otpad (piljevina, drvna sječka), poljoprivredni otpad (slama, suncokretove ljuske, heljda) i treset, pogodni su za razne vrste ložišta (peći), kotlovi na drva i kamini.

Sada možete kupiti RUF brikete - cigle pravougaonog oblika, NESTRO briketi su cilindričnog oblika, ponekad sa radijalnom rupom unutra, a Pini & Kay - briketi koji imaju 4, 6 ili 8 ivica sa uzdužnom radijalnom rupom unutra.

Ovo ekološki prihvatljivo biogorivo nije pod utjecajem gljivica, gori 2-4 puta duže od ogrjevnog drva i pogodno je za skladištenje i korištenje.

Također, briketi imaju u prosjeku dvostruko veću kalorijsku vrijednost u odnosu na konvencionalno ogrevno drvo, osiguravajući konstantnu temperaturu u svakoj fazi sagorijevanja zahvaljujući ravnomjernom plamenu.

Moderna kotlovi na cvrsto gorivo Briketi se mogu čistiti najviše jednom godišnje, a pepeo se može koristiti kao ekološki prihvatljivo gnojivo.

Troškovi grijanja na brikete goriva su niži nego kada se koristi ugalj ili ogrevno drvo.

Kvalitet uglja zavisi od starosti i uslova ugljavanja. Kako je starenje napredovalo, došlo je do koncentracije ugljika i smanjenja sadržaja isparljivih komponenti, posebno vode. Tako mladi mrki ugalj ima sadržaj vlage od 30-40% i više od 50% isparljivih komponenti, kameni ugalj ima sadržaj vlage od 12-16% i oko 40% isparljivih komponenti, a za stari ugalj - antracit - ove 2 indikatora su 5-7%.

Ugalj sadrži i razne nezapaljive nečistoće koje stvaraju pepeo, "kamen". Pepeo zagađuje okolinu i sinteruje se u šljaku na rešetkama, što otežava sagorevanje uglja, a prisustvo kamena smanjuje specifičnu toplotu sagorevanja uglja.

U zavisnosti od sorte i uslova proizvodnje, količina minerali veoma se razlikuje. Dakle, sadržaj pepela u uglju je oko 15% (10-20%).

Štetna komponenta uglja je i sumpor, pri čijem sagorevanju nastaju oksidi koji se u vazduhu pretvaraju u sumpornu kiselinu.

Ugalj se klasifikuje prema mnogim parametrima (geografija proizvodnje, hemijski sastav), ali sa „svakodnevne“ tačke gledišta, dovoljno je znati etiketiranje i mogućnosti upotrebe.

Koristi se sljedeći sistem označavanja uglja: Grade = (klasa) + (klasa veličine).

Ugalj se sastoji od dvije zapaljive komponente: isparljivih tvari i krutog (koksa) ostatka.

U prvoj fazi sagorijevanja oslobađaju se hlapljive tvari s viškom kisika, brzo izgaraju, dajući dugi plamen, ali malu količinu topline. U drugoj fazi izgara koksni ostatak, čiji intenzitet sagorevanja i temperatura paljenja zavise od stepena ugljenosti, odnosno od vrste uglja (smeđi, tvrdi, antracit).

Što je veći stepen karbonizacije (najveći je kod antracita), veća je temperatura paljenja i toplota sagorevanja, ali je niži intenzitet sagorevanja.

Ugalj razreda B (smeđi), D (kameni dugoplameni), G (kameni gas) zbog visokog sadržaja isparljivih materija brzo se rasplamsava i brzo gori.

Ugalj ovih razreda je pristupačan i pogodan za gotovo sve vrste kotlova, međutim, za potpuno sagorijevanje, ovaj se ugalj mora isporučivati ​​u malim obrocima, tako da hlapljive tvari imaju vremena da se potpuno spoje s kisikom.

Potpuno sagorevanje uglja karakteriše žuti plamen i prozirni dimni gasovi, a nepotpuno sagorevanje grimizni plamen i crni dim. Za efikasno sagorijevanje takvog uglja, proces se mora stalno pratiti.

Ugalj razreda SS (kamen, slabo zgrušavan, A (antracit) je teže zapaljiv, ali gori dugo i proizvodi znatno više toplote.

Takav se ugalj može puniti u velikim količinama, jer sagorijeva uglavnom ostatke koksa i nema masovnog oslobađanja isparljivih tvari.

Režim puhanja je vrlo važan, jer ako postoji nedostatak zraka, izgaranje se odvija sporo, može prestati, ili, obrnuto, prekomjerno povećanje temperature, što dovodi do uklanjanja topline i izgaranja kotla.

Uporedna tabela kalorijske vrijednosti nekih vrsta goriva

(Sl. 14.1 - Kalorična vrijednost
kapacitet goriva)

Obratite pažnju na kalorijsku vrijednost (specifičnu toplinu sagorijevanja) razne vrste goriva, uporedite indikatore. Kalorična vrijednost goriva karakterizira količinu topline koja se oslobađa prilikom potpunog sagorijevanja goriva težine 1 kg ili zapremine 1 m³ (1 l). Najčešće se kalorijska vrijednost mjeri u J/kg (J/m³; J/l). Što je veća specifična toplota sagorevanja goriva, to je manja njegova potrošnja. Stoga je kalorijska vrijednost jedna od najvećih značajne karakteristike gorivo.

Specifična toplota sagorevanja svake vrste goriva zavisi od:

• Od njegovih zapaljivih komponenti (ugljik, vodonik, isparljivi zapaljivi sumpor, itd.).
• Od njegove vlage i sadržaja pepela.

po m³

(Sl. 14.2 - Specifična toplota sagorevanja)

Prema tabeli „Specifična toplota sagorevanja različitih energenata, uporedna analiza troškova“, propan-butan (tečni naftni gas) je inferioran po ekonomskim koristima i izgledima za korišćenje samo prirodnom gasu (metan). Ipak, treba obratiti pažnju na tendenciju neizbježnog povećanja cijene magistralnog plina, koja je trenutno značajno potcijenjena. Analitičari predviđaju neizbježnu reorganizaciju industrije, koja će dovesti do značajnog povećanja cijene prirodnog plina, možda čak i veće cijene dizel goriva. Dakle, ukapljeni naftni plin, čija će cijena ostati gotovo nepromijenjena, ostaje izuzetno obećavajuća - optimalno rešenje

za autonomne sisteme gasifikacije.

Drvo je po svom hemijskom sastavu prilično složen materijal. Zašto nas zanima hemijski sastav? Ali sagorijevanje (uključujući sagorijevanje drva u peći) je kemijska reakcija drvnih materijala s kisikom iz okolnog zraka. Tačno od hemijski sastav

Ova ili ona vrsta drveta određuje kaloričnu vrijednost drva za ogrjev.

Glavna hemijska veziva u drvetu su lignin i celuloza. Oni formiraju ćelije - osebujne posude, unutar kojih se nalazi vlaga i zrak. Drvo takođe sadrži smolu, proteine, tanine i druge hemijske sastojke.

Čini se da su razlike između stijena u kalorijskoj vrijednosti minimalne. Vrijedi napomenuti da se, na osnovu tabele, može činiti da je isplativije kupiti drva za ogrjev pripremljena od crnogoričnog drveta, jer je njihova kalorijska vrijednost veća. Međutim, na tržištu se ogrjevno drvo isporučuje po količini, a ne po težini, tako da će ga jednostavno biti više u jednom kubnom metru ogrjevnog drva iz lišćara.

Štetne nečistoće u drvetu

Tokom hemijska reakcija Prilikom sagorijevanja drvo ne izgara u potpunosti. Nakon sagorevanja ostaje pepeo – odnosno nesagoreli deo drveta, a tokom procesa sagorevanja iz drveta isparava vlaga.

Pepeo manje utiče na kvalitet sagorevanja i kalorijsku vrednost ogrevnog drveta. Njegova količina u bilo kojem drvetu je ista i iznosi oko 1 posto.

Ali vlaga u drvetu može uzrokovati mnogo problema prilikom sagorijevanja. Dakle, odmah nakon rezanja drvo može sadržavati i do 50 posto vlage. Shodno tome, pri sagorijevanju takvog drva za ogrjev, lavovski dio energije oslobođene plamenom može se potrošiti jednostavno na isparavanje same vlage iz drva, bez obavljanja bilo kakvog korisnog rada.

Vlaga prisutna u drvetu naglo smanjuje kaloričnu vrijednost bilo kojeg drva za ogrjev. Sagorevanje drveta ne samo da ne obavlja svoju funkciju, već postaje nesposobno da održi potrebnu temperaturu tokom sagorevanja. Istovremeno, organska tvar u drvu za ogrjev ne sagorijeva u potpunosti, kada takvo drvo za ogrjev izgori, oslobađa se velika količina dima, koji zagađuje i dimnjak i prostor za sagorijevanje.

Šta je sadržaj vlage u drvetu i na šta utiče?

Fizička veličina koja opisuje relativnu količinu vode sadržanu u drvetu naziva se sadržaj vlage. Sadržaj vlage u drvetu se mjeri u postocima.

Prilikom mjerenja mogu se uzeti u obzir dvije vrste vlažnosti:

• Apsolutna vlažnost je količina vlage sadržana u drvetu u trenutnom trenutku u odnosu na potpuno osušeno drvo. Takva se mjerenja obično provode u građevinske svrhe.
• Relativna vlažnost je količina vlage koju drvo trenutno sadrži u odnosu na vlastitu težinu. Takvi proračuni su napravljeni za drvo koje se koristi kao gorivo.

Dakle, ako je napisano da drvo ima relativnu vlažnost od 60%, onda će njegova apsolutna vlažnost biti izražena kao 150%.

Analizirajući ovu formulu, može se ustanoviti da će ogrjevna drva sa četinara relativne vlažnosti od 12 posto pri sagorijevanju 1 kilograma osloboditi 3940 kilokalorija, a drva za ogrjev od lišćara s uporedivom vlažnošću oslobodit će 3852 kilokalorije.

Da bismo razumeli šta je relativna vlažnost od 12 procenata, objasnimo da ogrevno drvo dobija takvu vlažnost, koja dugo vremena suho napolju.

Gustina drva i njen uticaj na kalorijsku vrijednost

Da biste procijenili kalorijsku vrijednost, trebate koristiti nešto drugačiju karakteristiku, odnosno specifičnu kaloričnu vrijednost, koja je vrijednost izvedena iz gustine i kalorijske vrijednosti.

Podaci o specifičnoj kalorijskoj vrijednosti pojedinih vrsta drva dobiveni su eksperimentalno. Podaci su dati za isti nivo vlažnosti od 12 posto. Na osnovu rezultata eksperimenta sastavljeno je sljedeće: sto:

Koristeći podatke iz ove tabele možete jednostavno uporediti kaloričnu vrijednost različitih vrsta drva.

Kakva se vrsta ogrevnog drveta može koristiti u Rusiji

Tradicionalno, najomiljenija vrsta drva za loženje peći za cigle u Rusiji je breza. Iako je breza u suštini korov čije se sjeme lako hvata na bilo kojem tlu, u svakodnevnom životu ima izuzetno široku primjenu. Nepretenciozno i ​​brzorastuće drvo vjerno je služilo našim precima dugi niz stoljeća.

Drva za ogrjev od breze imaju relativno dobru kaloričnu vrijednost i gori prilično sporo i ravnomjerno, bez pregrijavanja peći. Osim toga, koristi se čak i čađ dobivena sagorijevanjem brezovog drva za ogrjev - uključuje katran, koji se koristi i za kućanstvo i u medicinske svrhe.

Osim breze, kao listopadno drvo koristi se drvo jasike, topole i lipe. Njihova kvaliteta u usporedbi s brezom, naravno, nije baš dobra, ali u nedostatku drugih, sasvim je moguće koristiti takvo drvo za ogrjev. Osim toga, lipa za ogrjev, kada se spali, oslobađa posebnu aromu, koja se smatra blagotvornom.

Aspen drvo za ogrjev proizvodi jak plamen. Mogu se koristiti u završnoj fazi požara za sagorevanje čađi koja se stvara pri sagorevanju drugog drveta.

Alder također gori prilično ravnomjerno, a nakon sagorijevanja odlazi mala količina pepela i čađi. Ali opet, po zbiru svih kvaliteta, joha ogrjevna drva ne mogu konkurirati brezovim drvima. Ali s druge strane - kada se ne koristi u kupatilu, već za kuhanje - drvo za ogrjev od johe je vrlo dobro. Njihovo ravnomerno sagorevanje pomaže u efikasnom kuvanju hrane, posebno peciva.

Ogrevno drvo pripremljeno od voćke su prilično rijetke. Takva drva za ogrjev, a posebno javorov, izgaraju vrlo brzo i plamen jako dopire visoka temperatura, što može negativno uticati na stanje pećnice. Osim toga, samo trebate zagrijati zrak i vodu u kadi, a ne topiti metal u njoj. Prilikom korištenja takvog drva za ogrjev, ono se mora pomiješati s drvetom za ogrjev niske kalorijske vrijednosti.

Drvo za ogrjev od mekog drveta se rijetko koristi. Prvo, takvo drvo se vrlo često koristi u građevinske svrhe, a drugo, dostupnost velika količina smole u drveću četinara zagađuju ložišta i dimnjake. Peć na borovo drvo ima smisla zagrijati tek nakon dugotrajnog sušenja.

Kako pripremiti ogrevno drvo

Sakupljanje drva za ogrjev obično počinje u kasnu jesen ili ranu zimu, prije nego što se uspostavi trajni snježni pokrivač. Posječena debla se ostavljaju na parcelama radi početnog sušenja. Nakon nekog vremena, obično zimi ili u rano proljeće, drva za ogrjev se uklanjaju iz šume. To je zbog činjenice da se u ovom periodu ne izvode poljoprivredni radovi, a smrznuto tlo omogućava da se na vozilo utovari veća težina.

Ali ovo je tradicionalni poredak. Sada, zbog visokog nivoa tehnološkog razvoja, može se pripremati drva za ogrjev tokom cijele godine. Preduzetni ljudi vam mogu donijeti već rezana i iscijepana drva za ogrjev svakog dana uz razumnu naknadu.

Kako piliti i cijepati drva

Donesena cjepanica izrežite na komade koji odgovaraju veličini vašeg ložišta. Nakon toga, rezultirajuće palube se dijele na trupce. Trupci poprečnog presjeka većeg od 200 centimetara cijepaju se sjekačem, ostatak običnom sjekirom.

Trupci se cijepaju na trupce tako da poprečni presjek dobijenog trupca iznosi oko 80 m2. Takvo drvo za ogrjev će gorjeti prilično dugo peć za saunu i proizvode više toplote. Manja cjepanica se koriste za potpalu.

Isjeckani trupci se slažu u hrpu drva. Namijenjen je ne samo za skladištenje goriva, već i za sušenje drva za ogrjev. Dobra gomila drva će se nalaziti na otvorenom prostoru, nanesenom vjetrom, ali ispod nadstrešnice koja štiti drvo od padavina.

Donji red cjepanica polaže se na trupce - dugačke stupove koji sprječavaju kontakt drva za ogrjev sa vlažnom zemljom.

Sušenje drva za ogrjev do prihvatljivog nivoa vlage traje oko godinu dana. Osim toga, drvo u trupcima se suši mnogo brže nego u trupcima. Usitnjeno ogrevno drvo dostiže prihvatljiv nivo vlažnosti u roku od tri mjeseca ljeta. Kada se suši godinu dana, drvo u drvetu imat će sadržaj vlage od 15 posto, što je idealno za sagorijevanje.

Kalorična vrijednost drva za ogrjev: video

Ekološki prihvatljivi, obnovljivi izvori energije

Prednosti korištenja drvne sječke u odnosu na ugalj

1. Prilikom upotrebe drvne sječke rješavaju se sljedeći problemi:
   1. odlaganje pilanskog otpada;
   2. reciklaža čvorova i šiblja pri uređenju parcela u područjima sječe;
   3. pitanja o čišćenju poljoprivrednog zemljišta obraslog brezom i žbunjem;
   4. za korištenje nekomercijalnog drveta;
   5. za krčenje šuma i zaštićenih pojaseva;
   6. smanjenje opasnosti od požara šuma i šumskih pojaseva.
2. Kotlovi na drvnu sječku su ekološki prihvatljiviji jer... Sistem automatizacije kotla nadzire kompletno sagorijevanje drvne sječke i ispravan odnos dovedenog zraka i drvne sječke.
3. Drvna sječka je obnovljiv izvor energije.

Kvalitet čipa

Za nesmetano funkcionisanje malih sistemi grijanja Potreban je suvi, prosijani materijal sa određenim veličinama pojedinačnih čipova. Za to se obično koristi materijal s dužinom čestica glavne frakcije od 3,15 do 30 mm i sadržajem preostale vlage manjim od 30%.

Veće instalacije mogu koristiti grublje materijale sa većim varijacijama dužine ivica.

Važan pokazatelj kvaliteta sagorijevanja je sadržaj pepela u drvnoj sječki. Ako je sadržaj pepela visok, potrebno je čišćenje dimnih plinova.

Racioniranje i klasifikacija drvne sječke

Kao glavni parametri, u skladu sa klasifikacijom prema austrijskom standardu M7133, utvrđeni su zahtjevi za veličinu strugotine, na primjer: G30 - za čips sa poprečnim presjekom od maksimalno 3 cm 2, G50 - za čipove sa poprečnog presjeka od maksimalno 5 cm 2, kao i za sadržaj vlage, na primjer: W35 - za drvnu sječku sa maksimalnim sadržajem vlage od 35%.

Ovaj standard utvrđuje klase i specifikacije za sljedeće parametre:

• Vlažnost
• Sadržaj pepela
• Frakcijski sastav (veličina)
• Bulk Density
• Sadržaj dušika i hlora
• Toplota sagorevanja

Karakteristike drvne sječke

Ako toplota sagorevanja drveta samo u maloj meri zavisi od vrste drveta, onda vlažnost u tom pogledu ima velika vrijednost. Osim toga, vlažnost je odlučujući faktor za vijek trajanja drvne sječke.

Drvna sječka sa sadržajem vlage ispod 30% klasificira se kao “skladišljiva”, tj. V u ovom slučaju ne možemo govoriti o mikrobiološkoj razgradnji drveta i povezanim gubicima mase i energije. Sadržaj vlage svježe rezanog materijala kreće se od 50% do 60%. Stoga se preporučuje proizvodnja drvne sječke nakon prethodnog sušenja.

U sljedećoj tabeli prikazana je kalorijska vrijednost ovisno o vlažnosti. Toplota sagorevanja sveže rezane građe četinarsko drveće iznosi približno 2 kWh po kg, nakon sušenja do sadržaja vlage od 20%, toplina sagorijevanja drvne sječke može se udvostručiti (4 kWh).

Nasipna gustina je sljedeća glavna karakteristika drvne sječke (i drugih tvrde vrste gorivo).

Između ostalog, određuje gustinu energije goriva i direktno zavisi od zapremine prostora potrebnog za skladištenje i transport određene količine energije.

Ako je toplota sagorevanja iverice sa sadržajem vlage od 20% od hrasta i bukve 1100 kW*h po metru rinfuznom, onda je toplota sagorevanja iverice od topole znatno manja i iznosi 680 kW*h po kubiku rinfuze. metar.

Na primjer, za pokrivanje godišnje potražnje od 44 MWh stambena zgrada, potrebno je 40 rinfuznih kubnih metara hrastove i bukove iverice ili 65 rinfuznih metara kubnih topole.

Proizvodnja i prodaja

U Njemačkoj je na tržištu prvenstveno tražen čips od četinara.

U 2007. godini, prema podacima Federalnog zavoda za statistiku, proizvodnja sječke od četinara iznosila je 3,80 miliona tona, au istom periodu proizvedeno je samo 41.000 tona sječke od lišćara.

Promet proizvoda slabijeg kvaliteta od rogoza i šuma šiblja iznosio je 1,98 miliona tona. U istom periodu uvezeno je 4,04 miliona tona sječke ili sječiva od četinara i 85.000 tona od lišćara. Ovo je povećanje uvoza od 340% tokom 5 godina. 63% uvoza dolazi iz Austrije, Holandije i Francuske. Izvoz drvne sječke i pahuljica u 2007. godini iznosio je 17,94 miliona tona, što je za 66% više nego u 2002. godini.

Cijena

Cijene drvne sječke su rasle tokom godina, uz povećanje od 80% od jula 2004. do jula 2009. Maloprodajna cijena suve sječke u 4. kvartalu 2009. godine u Njemačkoj iznosila je 119 eura po toni (20% vlage ili 25% vlage u drvu, isporuka 30 m 3, uključujući isporuku do 20 km i PDV). Ovo je ekvivalentno cijeni tečnog goriva od 29,71 cent po litru.

Značajne razlike ili fluktuacije u cijeni određuju se ovisno o regiji, sezoni, kvaliteti, vlažnosti i udaljenosti od mjesta isporuke. Važan faktor je i obim snabdijevanja, budući da snažne CHP elektrane troše 40% manje na gorivo od malih postrojenja.

GORIVO - DRVNA IVERKA

Drvna sječka je usitnjeno drvo. Kvalitet goriva je bez premca, dostupan je u dovoljnim količinama i kontinuirano se dopunjuje.

Ako je potrebno, samo redovnim održavanjem vaših šuma možete dodatno mobilizirati velike količine godišnje.

Bilo koje neobrađeno drvo može se preraditi u sječku: oblo drvo, otpad od pilane, drvo nakon obrade i prerade, proizvodi sa farmi sa brzim obrtom sječe, stabla nakon proređivanja i drvni ostaci.

Čips, poput peleta:

• Domaće gorivo.
• Ne zavisi od krize.
• Neutralan prema ugljičnom dioksidu.
• Nije skupo za cijenu.

Njegova upotreba smanjuje zavisnost od uvoza, ograničava formiranje cena u zemlji i nudi mogućnosti održivog razvoja regiona.

Prednosti drvne sječke u odnosu na ogrjev i komade drva leže prije svega u njenoj tečljivosti, koja osigurava sagorijevanje u potpuno automatskim sistemima grijanja.

Za kvalitetu drvne sječke važne su karakteristike goriva kao što su vlaga, grudvavost, raspodjela veličine čestica, udio finih frakcija, udio kore, nasipna gustina i sadržaj pepela.

Sa povećanjem udjela kore tokom sagorijevanja nastaje veća količina pepela.

Nasipna gustina odražava težinu nasipnog kubnog metra i na kraju određuje koju će kaloričnu vrijednost kupac dobiti za svoj novac.

U Njemačkoj ne postoje DIN standardi za drvnu sječku. Zbog dugotrajne upotrebe u Njemačkoj, granične vrijednosti i uvjeti austrijske klasifikacije za drvnu sječku u skladu sa austrijskim standardom M7133 postali su trgovački standard.

U maju 2005. godine, kao klasifikacioni standard je stupio na snagu preliminarni standard (tehnička specifikacija) pod nazivom „Čvrsta biogoriva – specifikacije i klase goriva“ (DIN CEN/TS 14961), koji definiše klase i specifikacije za sledeće parametre:

• Vlažnost
• Sadržaj pepela
• Raspodjela veličine zrna
• Bulk Density
• Sadržaj dušika i hlora
• Toplota sagorevanja

Ostali podaci o drvnoj sječki:

• Kalorijska vrijednost: OK. 3,3 - 4,3 kWh/kg ili 783 kWh/m 3 u zavisnosti od vlažnosti (od sveže posečenog do 40% vlažnosti).
• Nasipna gustina: OK. 210 - 250 kg/m 3 u zavisnosti od vlažnosti, 230 kg/m 3 pri 20% vlažnosti.
• Idealna veličina: dužina ivice 30-50 mm.
• Vlažnost: w (relativna vlažnost) – masa vode izražena u procentima u odnosu na ukupna masa, masa svježe posječenog drveta.
• Dominacija: u (apsolutno suvo drvo=apsolutno sušeno na vazduhu) – masa vode prikazana kao procenat u odnosu na suvu masu, masu suve materije.

mjerne jedinice:

• 1 Srm = nasipni kubni metar, odgovara 1 m 3 rasutog drveta
• 1 rm = presavijeni kubni metar (ster), odgovara 1 m 3 drva položenog u redove
• 1 fm = 1 kubni metar punog drveta (bez praznina)

Faktori konverzije:

• 1 kubni metar drvne sječke = cca. 65-75 l tečnog goriva
• 1 nasipni kubni metar drvne sječke = nasipna gustina 210-250 kg/m3
• 1 kg sječke = cca. 3,4 kWh
• 1 presavijeni kubni metar drva (ster) = cca. 2,5 nasutih kubnih metara drvne sječke
• 1 kubni metar punog drveta = ca. 2,8 nasuto kubnih metara drvne sječke

Koeficijent primarne energije: za drvnu sječku fP= 0,2
(opisuje gubitke koji nastaju prilikom prijema, transformacije i transporta relevantnog energenta)

Kalorijska vrijednost i cijena:

Približni podaci.

Cijene drvne sječke mogu varirati u zavisnosti od regije. (1 tona sečke = tačno 3.400 kWh)

Sljedeći dijagram prikazuje dinamiku cijena od 2007. za drvnu sječku, tekuće gorivo, plin i pelet po 10 kWh

1 – sečka, 2 – peleti, 3 – tečno gorivo, 4 – prirodni gas.