Classification et caractéristiques du bois de chauffage

Détermination des types de bois de chauffage:

Copeaux issus de déchets de transformation du bois – copeaux obtenus à partir de déchets de bois industriels non transformés (côtes, chutes, etc.) ;

Copeaux de souche – copeaux de bois obtenus à partir de souches ou de chicots ;

Copeaux provenant des déchets forestiers – copeaux de bois obtenus à partir de branches et de cimes (couronnes) après la récolte du bois commercial ;

Copeaux d'arbres entiers – copeaux de bois obtenus à partir de la biomasse aérienne d'un arbre (tronc, branches, aiguilles ou feuilles) ;

Copeaux de bûches ou copeaux de bois longs – copeaux provenant d'arbres débarrassés de leurs branches et brindilles ;

Copeaux forestiers – copeaux de bois obtenus à partir de bois d'arbre brut ;

Copeaux de combustible – copeaux de bois obtenus par broyage pour combustion selon diverses méthodes ;

Les copeaux de déchets de scierie sont des copeaux obtenus à partir de sous-produits de scierie avec ou sans résidus d'écorce ;

La sciure de bois est constituée de petites particules de bois qui sont un sous-produit du sciage ;

L'écorce est un déchet obtenu lors de la transformation du bois industriel par des méthodes d'écorçage ;

La poussière de bois de ponçage est un déchet poussiéreux généré lors du ponçage du bois et des planches non traités ;

Granulés de bois de chauffage - pellets (DTG) - produits cylindriques (diamètre 6-8 mm, longueur jusqu'à 30 mm), pressés par extrusion à partir de bois pré-séchés et broyés ;

Les briquettes de bois de chauffage sont des produits cylindriques (diamètre 60-80 mm, longueur jusqu'à 300 mm), pressés par extrusion à partir de bois pré-séché et broyé.

Inconvénients du bois de chauffage:

Combustion spontanée ;

Dégradation rapide ;

Faible pouvoir calorifique volumétrique ;

Faible densité apparente ;

Humidité initiale élevée (60 % et plus).

Ces facteurs rendent le transport du bois de chauffage primaire non rentable et compliquent l’entreposage et le stockage. Des différences importantes d’humidité réduisent l’efficacité des équipements thermiques et compliquent et augmentent le coût de la production d’énergie.

Granulés de bois:

les inconvénients ci-dessus sont éliminés lors de l’utilisation de bois de chauffage « amélioré ». Un type de combustible de ce type est constitué par les granulés de bois (PAM) - produits d'un diamètre de 6 à 8 mm et d'une longueur de 4 à 30 mm pressés par extrusion à partir de bois pré-séché et broyé.

Avantages du DTG:

Non capable de combustion spontanée ;

Biologiquement inactif - ne pourrit pas, ne contient pas de poussière ni de spores ;

Humidité constante (pas plus de 10 %) ;

Des volumes de stockage plus petits ;

Coût inférieur de l'équipement de chaudière pour brûler du DTG ;

Significativement grand pouvoir calorifique par rapport aux copeaux de bois, à la sciure et au bois d'œuvre.

Il convient de noter que les substances combustibles présentes dans le bois, comme dans d'autres types de biomasse végétale, sont le carbone (environ 51 %) et l'hydrogène (environ 6 %), les substances restantes étant du lest. De plus, la déshydratation du bois nécessite une dépense énergétique importante aussi bien lors de la combustion directe, de la gazéification, etc., que lors du pré-séchage. Ainsi, la consommation énergétique de types primaires de bois de chauffage (bois de chauffage, copeaux de bois) avec une humidité relative = 45 à 60 % réduit le pouvoir calorifique du bois de 1,8 à 3,5 fois, voir Fig..

La teneur en humidité du bois de chauffage affecte également de manière significative les mécanismes et l’efficacité des processus de combustion et d’échange thermique dans les centrales productrices d’énergie.. Une combustion régulière et stable se produit à une humidité allant, par exemple, des copeaux de combustible jusqu'à 40...45 %. La combustion est également possible avec une humidité de copeaux allant jusqu'à 56...57 % avec un coefficient d'excès d'air de 2 à 4...5, mais elle n'est pas stable. Dans des appareils de combustion séparés et coûteux, vous pouvez brûler des copeaux de bois avec une humidité maximale admissible de 60 et même 65 % ou utiliser des sources de chaleur supplémentaires en brûlant d'autres combustibles (gaz, fioul « rétroéclairage », etc.). Cependant, il est raisonnable d'utiliser de telles technologies uniquement pour l'élimination des déchets de bois et non dans le but de produire de l'énergie thermique.

Le deuxième facteur le plus important qui influence de manière significative l'efficacité des processus de combustion est l'hétérogénéité et la variabilité des caractéristiques physiques et mécaniques et la grande polydispersité (0,5 mm-50 mm) des principaux types de bois de chauffage..

Ainsi, afin d'utiliser efficacement le potentiel énergétique du bois énergie, dont la quantité est limitée dans le pays, il est proposé de bien préparer le bois énergie initial :

Sec

Homogénéiser, c'est-à-dire lui confèrent des paramètres et des propriétés physiques, chimiques et mécaniques stables.

Cela augmentera considérablement (2 à 3 fois) le pouvoir calorifique spécifique, optimisera les processus de combustion, augmentera l'efficacité des équipements de production de chaleur et son efficacité de 1,3 à 2,8 fois, réduira le coût de l'équipement et le coût de son fonctionnement., voir tableau.

En résumant ce qui précède, il est évident que le rendement thermique et électrique d'un produit ainsi préparé (concentré en masse combustible, ayant des caractéristiques physico-chimiques et mécaniques stables), c'est-à-dire de bois de chauffage raffiné - granulés de bois de chauffage, sera plusieurs fois plus élevé que celui du bois de chauffage primaire (copeaux de combustible). La faible humidité des pellets de bois, l'uniformité et la stabilité de leurs caractéristiques physiques, chimiques et mécaniques contribuent à une augmentation du pouvoir calorifique, augmentent l'efficacité des processus de combustion, simplifient la conception des centrales thermiques, les processus de régulation et de gestion de eux et accroître l’efficacité. L'utilisation de types raffinés de bois de chauffage et d'équipements de production de chaleur efficaces permettront d'obtenir 2 à 4 fois plus d'énergie thermique à partir du potentiel existant du bois de chauffage par rapport aux technologies de combustion, de gazéification, etc. principaux types de bois de chauffage, tels que le bois de chauffage, les copeaux de bois et autres.

Volume de production, prix, producteurs, consommateurs

Les principaux producteurs de bois de chauffage sont des entreprises du ministère des Forêts - les entreprises forestières. L'approvisionnement centralisé en bois de chauffage et en déchets de bois est effectué par les entreprises du ministère des Forêts et de la société Bellesbumprom.

Les matières premières utilisées sont :

Déchets de transformation du bois générés dans les scieries et les ateliers de menuiserie des entreprises forestières ;

Bois de chauffage issu des coupes planifiées, dont l'approvisionnement est effectué en utilisant les capacités existantes ou créées dans le système du Ministère des Forêts ;

Déchets forestiers;

Déchets de bois et vieux bois mort, récoltés lors du nettoyage des forêts.

Données pour 2009 : organisations du ministère des Forêts préparées total 3,9 millions de mètres cubes de bois de chauffage.

L'industrie a créé 31 installations de production d'une capacité totale 500 000 mètres cubes de copeaux de combustible par an. Cependant, en raison du manque de ventes et d'une consommation irrégulière de copeaux de bois, certaines installations de production ne fonctionnent pas à pleine capacité ou sont partiellement inactives. La particularité de la production de copeaux de combustible est qu'ils ne peuvent pas être stockés longtemps, sinon leur conductivité thermique est perdue. En 2009, 204,8 mille mètres cubes de copeaux de combustible ont été produits. 912 000 mètres cubes de bois de chauffage et 123 500 mètres cubes de copeaux de combustible ont été vendus aux sources de chaleur locales pour le logement et les services communaux. 2,9 mille mètres cubes de bois de chauffage et 30 mille mètres cubes denses ont été exportés. copeaux de carburant.

Programmes de l’État pour le bois-énergie :

Programme d'augmentation de l'efficacité des industries de transformation du bois (magasins) du ministère des Forêts pour 2007-2010. Conformément à ce programme, la restructuration de ces industries a été réalisée. Les ateliers les plus développés ont été modernisés sur leur base, la production de produits en bois, de bois arrondis et de produits qui en sont issus, de produits semi-finis en bois, copeaux et granulés de bois de chauffage (pellets), transformation du bois dur.

Selon le Programme d'État pour le développement innovant de la République de Biélorussie pour 2007-2010, de nouvelles installations de production sont créées dans le cadre du ministère des Forêts. Deux d'entre eux sont des usines de production granulés de carburant (pellets) travaillent déjà dans les entreprises forestières expérimentales de Stolbtsy et de Zhitkovichi. La capacité annuelle totale de ces entreprises est de 14 000 tonnes de pellets.

Les producteurs de pellets en Biélorussie sont également : EKOGRAN JLLC, PROFITSISTEM JLLC, IVA Unitary Enterprise, Pinskdrev JSC.

Le principal consommateur de bois de chauffage est la population (bois pour le chauffage des poêles), les entreprises d'habitation et de services communaux (bois de chauffage, copeaux de combustible), la mini-cogénération de l'entreprise Belenergo (bois de chauffage, copeaux de combustible).

Il existe environ 3 000 chaufferies petites et moyennes fonctionnant au bois de chauffage..

Les mini-cogénérations utilisant le bois de chauffage fonctionnent à Pruzhany, Vileika, Bobruisk, Osipovichi, Pinsk.

En 2010, le programme national de développement des sources d'énergie renouvelables pour 2010-2015 a été approuvé. Selon le programme, ils vont construire 161 mini-cogénérations fonctionnant au bois de feu. (Le ministère des Forêts dispose de données sur la construction potentielle de 20 mini-cogénérations fonctionnant au bois de feu.) Il est prévu d'augmenter la production de copeaux de combustible, et ses volumes seront liés à la création de sources d'énergie appropriées. En même temps, ils vont organiser plus tôt que prévu de nouvelles capacités de production de copeaux de bois !?

Plantations de cultures forestières et de centrales énergétiques à croissance rapide.

En 2009, 171 hectares de plantations forestières ont été créés pour fournir à l'industrie des pâtes et papiers du bois à pâte de pin et d'épicéa, ainsi qu'aux industries de transformation du bois des grumes de sciage de haute qualité.

Le Ministère des Forêts travaille à la plantation de plantes énergétiques à croissance rapide (arbustes et plantes herbacées) avec une augmentation annuelle moyenne de la biomasse de plus de 25 m 3 /ha. On estime à titre préliminaire qu'il existe actuellement 100 000 hectares de terres techniquement disponibles pour les plantations « énergétiques », le potentiel de biomasse des plantes à croissance rapide est estimé à 0,6...0,8 million de tce/an - environ 2...2,75 millions de m3 de bois de chauffage par an. En outre, la Biélorussie possède jusqu'à 500 000 hectares de terres de faible valeur et peu productives, non rentables pour la culture de produits agricoles. Compte tenu de cette perspective, il est possible d’augmenter les plantations énergétiques pour obtenir jusqu’à 4 millions de t.e. par an (13 millions de m 3 d'équivalent bois-énergie). En 2010, l'entreprise Beltopgaz était censée commencer à développer une technologie pour la culture d'espèces végétales et d'arbres à croissance rapide ?

Coût du bois de chauffage.

Auparavant, la résolution du ministère de l'Énergie de la République de Biélorussie du 4 juillet 2007 n° 21 « Sur les implantations des organisations Belenergo avec les fournisseurs de bois de chauffage » était en vigueur. Selon ce document, le prix a été fixé en tenant compte de l'humidité et du pouvoir calorifique des matières premières bois d'origine. Actuellement, ce document n'est plus en vigueur, mais la résolution du ministère des Forêts de la République de Biélorussie du 24 décembre 2009 n° 35 « Sur les prix du bois de chauffage sous forme préparée (à l'exception du bois de chauffage pour la population) et des copeaux de combustible pour 2010 » est en vigueur. Ces prix sont fixés pour tous les producteurs et consommateurs légaux de bois de chauffage et de plaquettes combustibles.

Bois de chauffage : prix au m3 dense HT, blanc. roubles

Tous les prix sont compris entre 22 200 et 66 100 BYN. roubles

Chips de carburant : prix pour un m3 dense HT, blanc. roubles :

Taille du marché

En tenant compte des données de 2009 sur les chaufferies d'habitations et de services communaux et d'entreprises converties au bois-énergie, ainsi que les mini-cogénérations, nous disposons du volume de bois de chauffage et de copeaux de combustible suivant :

Environ 1 million de m 3 bois de chauffage et 200 mille m 3 copeaux de bois Prendre le coût de 1 m 3 bois de chauffage environ 44 000 roubles et 1 m 3 copeaux de bois - 73 000 roubles, nous obtenons un volume de marché annuel moyen d'environ 19 millions de dollars..

Granulés de bois de chauffage (pellets)

En Biélorussie, ils ne sont pas utilisés comme combustible pour les chaufferies et les mini-cogénérations. Le coût des pellets des producteurs biélorusses reste au niveau 96...101 euros la tonne (FCA, Pinsk). On sait que la quasi-totalité du volume de pellets produit est exportée. Le coût des pellets sur le marché européen est d'environ 130 à 135 euros la tonne (DDU, Allemagne).

Explications

Il convient également de noter que les technologies de valorisation énergétique du bois de chauffage primaire (bois de chauffage et copeaux de bois) nécessitent des équipements assez coûteux, complexes et encombrants pour la récolte, le broyage, le stockage et le transport, y compris des équipements interopérationnels et technologiques (il existe un rapport Belgiproles sur la production et l’approvisionnement en bois de feu). En raison de l'humidité élevée du bois de chauffage primaire et de son faible pouvoir calorifique, les chaufferies et les mini-cogénérations doivent dépenser de l'électricité et de la chaleur supplémentaires pour sa préparation - broyage, tests de pression et, surtout, séchage. Sinon, la capacité de chauffage de ces chaufferies et mini-cogénérations reste faible. Exemple de mini-CHP d'Osipovichi :

moyennecoût de l'énergie thermique , obtenu en brûlant des copeaux de bois à la mini-CHP d'Osipovichi, coûte environ 60 000 roubles. par Gcal, et selon les ingénieurs électriciens du logement et des services communaux, en hiver, il atteint 120 000...170 000 roubles. par Gcal, tandis que la moyenne du système énergétique (alimenté au gaz naturel)taux pour les consommateurs industriels d'eau chaude et de vapeur dans période hivernale est de 129 000 roubles/Gcal, et pour le logement et les services communaux de 44 000 roubles. par Gcal.

On pense que la mini-cogénération Pruzhany a les meilleures performances énergétiques, par exemple, avec une puissance thermique de 11,85 Gcal/heure, elle consomme 70 m 3 de copeaux de bois et 120 m 3 de bois de chauffage par jour. Dans les calculs, l'équivalent thermique de 1 m 3 de bois de chauffage est pris égal à 0,29 et l'équivalent thermique de 1 000 m 3 de gaz naturel, respectivement, est de 1,15.

On obtient alors : (70+120) 0,29/24/11,85 = 0,194 t.e.f./Gcal, tandis que les centrales thermiques et les chaufferies au gaz naturel ont un indicateur de 0,155...0,17 t.e.t./Gcal.

Autrement dit, pour obtenir 11,85 Gcal/heure, il faudra 0,16·24·11,85/1,15 = 40 mille m3 de gaz naturel par jour. Actuellement, pour les consommateurs industriels et pour le système énergétique, le prix du gaz naturel sans TVA est de 217 dollars américains pour mille mètres cubes. mètres.

Ensuite, le coût du gaz naturel : 217·1,2·40 = 10 416 $ par jour.

Bois de chauffage et copeaux de bois : (44 000 · 1,2 · 120 + 73 000 · 1,2 · 70)/3 090 = 4 035 $ par jour.

Granulés : 0,168·24·11,85/0,6= 79,7 tonnes, 79,7·96·1,3·1,2 = 11935 $ par jour.

Cette justification des économies de gaz naturel sous-tend l'orientation des programmes de l'État vers la construction de chaufferies et de mini-cogénérations utilisant du bois et des copeaux de bois plutôt que des pellets, et justifie également la nécessité de maintenir prix bas pour le bois de chauffage et les copeaux.

Il convient de noter que les informations sur les centrales de cogénération d'Osipovichi et Pruzhanskaya ne sont pas facilement disponibles, on ne sait pas si elles atteignent leur capacité prévue, les coûts exacts pour leurs propres besoins ne sont pas connus - pour la préparation et le séchage du combustible primaire, le le coût de livraison du carburant n'est pas pris en compte (par exemple, le bois de chauffage est transporté jusqu'à la centrale de production de Pruzhanskaya dans des lubrifiants sur 30 km), les coûts totaux des entreprises forestières pour l'approvisionnement en carburant ne sont pas pris en compte - le coût d'exploitation des déchiqueteuses, des tracteurs , débardage, etc., le coût du stockage (rapport Begiproles). Nous notons également que les principales sources de revenus des entreprises forestières sont l'approvisionnement, la transformation et l'exportation de bois d'industrie, et non de bois de chauffage.

Avec la construction dans les années à venir d'au moins 20 mini-CHP similaires à Pruzhanskaya, nous obtiendrons une augmentation annuelle de la consommation de copeaux de carburant d'environ 400 000 m 3 et bois de chauffage environ 500 mille m 3 . Ainsi, le volume du marché augmentera de 16 millions de dollars.

Il existe les données suivantes provenant des entreprises forestières : il est possible d'augmenter le volume annuel d'achat de bois de chauffage à 5 millions de m 3 (actuellement, elles récoltent environ 4 millions de m 3 par an), et d'ici 2012, elles vont augmenter le volume. d'approvisionnement en bois de chauffage à 11 millions de m 3 ?, et cela ne prend pas en compte la création de plantations de combustibles d'arbres à croissance rapide.

Question: quels seront les coûts de création de plantations d'arbres énergétiques, d'approvisionnement en bois de chauffage, et cela sera-t-il rentable, par exemple, au prix de 73 000 roubles ?

Le bon choix de combustible pour une chaudière à combustible solide permet d'économiser de l'argent et de maintenir l'équipement opérationnel.

Lors de l'utilisation de bois de chauffage, de pellets (granulés combustibles), de briquettes combustibles et de charbon pour chauffer des pièces, il est important que le dégagement de chaleur se fasse lentement.

Les bois feuillus sont les mieux adaptés pour chauffer les locaux : chêne, frêne, bouleau, noisetier, if, aubépine.

Différentes espèces d'arbres ont leurs propres caractéristiques de combustion. Ainsi, le bois de chauffage à base de hêtre, de bouleau, de frêne et de noisetier est difficile à allumer, mais il peut brûler humide car il contient peu d'humidité. De plus, les bois de chauffage « feuillus », à l’exception du hêtre, se fendent facilement.

L'aulne et le tremble brûlent sans produire de suie et même par la cheminée. Le bois de bouleau est bon pour se chauffer, mais pas quantité suffisante l'air dans la chambre de combustion brûle enfumé et forme du goudron (résine de bouleau) qui se dépose sur les parois du tuyau. À son tour, le bois de chauffage de pin brûle plus chaud que le bois de chauffage d’épicéa en raison de sa teneur plus élevée en résine.

Le chêne et le charme ont un meilleur transfert de chaleur lorsqu'ils brûlent, mais ne se fendent pas facilement, le cèdre produit du charbon de bois qui couve longtemps, le bois de chauffage des poiriers et des pommiers se fend facilement et brûle bien, le bois de chauffage du cerisier et de l'orme fume lorsqu'il brûle et le bois de chauffage du sycomore fond facilement. , mais il est difficile à diviser.

Bois de chauffage espèces de conifères a un faible pouvoir calorifique, fume et produit des étincelles, formant des dépôts résineux dans le tuyau, mais s'écaille et fond facilement. Le peuplier et le tilleul brûlent bien, étincellent fortement et brûlent très rapidement.

Le pouvoir calorifique du bois de chauffage de différentes essences dépend de la densité du bois, qui à son tour affecte le facteur de conversion mètre cube => mètre de stockage.

Tableau avec valeurs calorifiques moyennes pour 1 mètre de bois de chauffage

Il est à noter qu'un mètre de stockage de bois sec d'arbres à feuilles caduques remplace 200 à 210 litres de combustible liquide ou 200 à 210 m 3 de gaz naturel.

Les pellets, pour la production desquels on utilise de l'écorce, de la sciure de bois, des copeaux de bois, des déchets agricoles (cosses de tournesol, paille, lin de qualité inférieure), ainsi que des matériaux d'emballage organiques et des contenants en carton, sont équivalents en efficacité au charbon.

Ce type de biocarburant universel et moderne est désormais produit à partir de pavés d’arbres durs et tendres, de paille, de coques de tournesol, d’épis et de tiges de maïs et de tourbe.

Fabriqués à partir de matériaux recyclés inoffensifs pour l'homme et l'environnement, les pellets émettent 10 à 50 fois moins dioxyde de carbone(CO 2) dans l'environnement et 15 à 20 fois moins de cendres que dans le cas de la combustion du charbon.

Les pellets sont utilisés pour le chauffage bâtiments résidentiels en brûlant dans des poêles, des cheminées et des chaudières pour fournir de la chaleur et de l'électricité installations industrielles et petit colonies(en utilisant de gros granulés, à haute teneur en écorce).

De plus, les pellets sont moins chers que le charbon, combustible liquide ou du bois de chauffage, ce biocarburant est pratique à transporter dans des sacs emballés et en vrac, il ne nécessite pas de grandes surfaces de stockage et peut être stocké à en plein air sans gonflement ni pourriture.

Lorsqu'ils sont stockés, les pellets ne s'enflamment pas spontanément, ne nécessitent pas de traitement supplémentaire avant utilisation et leur pouvoir calorifique est supérieur à celui de la sciure de bois et des copeaux de bois et est 1,5 fois supérieur au pouvoir calorifique du bois de chauffage.

Transfert de chaleur des pellets et sources alternativesénergie

Lors de la combustion de 1,9 tonne de pellets, environ la même quantité de chaleur est libérée que lors de la combustion d'une tonne de fioul. Dans le même temps, le coût des pellets sur le marché intérieur est 3 fois moins cher, c'est-à-dire que le chauffage aux pellets est 40 % moins cher que le fioul.

Caractéristiques comparatives des types de carburant

Un tel biocarburant brûle presque entièrement avec une quantité minimale de scories et permet de nettoyer la chaudière beaucoup moins souvent. Les chaudières à pellets durent plus longtemps, nécessitent moins d’entretien et sont plus économiques. De plus, les appareils de chauffage à pellets domestiques peuvent être réglés automatiquement.

Aux États-Unis, la production de pellets est réglementée par certaines normes - Standard Rules & Standards for Pellets in the US - concernant la densité, la taille, l'humidité, la teneur en poussière et d'autres substances. Ainsi, la variété Premium, dont la teneur en cendres ne dépasse pas 1 %, représente environ 95 % des pellets produits aux États-Unis, le reste étant la variété Standard, dont la teneur en cendres ne dépasse pas 3 %.

– En Allemagne : DIN 51731, en Autriche : ONORM M 7135, en Grande-Bretagne : The British BioGen Code of Practice pour les biocarburants (pellets), en Suisse : SN 166000, en Suède : SS 187120.

Normes de qualité européennes de base pour les pellets combustibles

Les briquettes combustibles, dont la production utilise également des déchets de bois (sciure, copeaux de bois), des déchets agricoles (paille, coques de tournesol, sarrasin) et de la tourbe, conviennent pour différents types foyers (poêles), chaudières à bois et cheminées.

Vous pouvez maintenant acheter des briquettes RUF - briques forme rectangulaire, les briquettes NESTRO sont de forme cylindrique, parfois avec un trou radial à l'intérieur, et Pini & Kay - des briquettes qui ont 4, 6 ou 8 bords avec un trou radial longitudinal à l'intérieur.

Ce biocarburant respectueux de l'environnement n'est pas affecté par les champignons, brûle 2 à 4 fois plus longtemps que le bois de chauffage et est pratique à stocker et à utiliser.

De plus, les briquettes ont en moyenne deux fois le pouvoir calorifique par rapport au bois de chauffage classique, assurant une température constante à chaque étape de combustion grâce à une flamme homogène.

Moderne chaudières à combustible solide les briquettes ne peuvent être nettoyées qu'une fois par an et les cendres peuvent être utilisées comme engrais respectueux de l'environnement.

Les coûts de chauffage avec des briquettes combustibles sont inférieurs à ceux du charbon ou du bois de chauffage.

La qualité du charbon dépend de l'âge et des conditions de houillisation. Au fur et à mesure du vieillissement, une concentration de carbone et une diminution de la teneur en composants volatils, en particulier en eau, se produisent. Ainsi, le jeune lignite a une teneur en humidité de 30 à 40 % et plus de 50 % de composants volatils, le houille a une teneur en humidité de 12 à 16 % et environ 40 % de composants volatils, et pour le vieux charbon - l'anthracite - ces 2 indicateurs sont de 5 à 7%.

Le charbon contient également diverses impuretés formant des cendres ininflammables, des « roches ». Les cendres polluent l'environnement et sont frittées en scories sur des grilles, ce qui rend difficile la combustion du charbon, et la présence de roche réduit la chaleur spécifique de combustion du charbon.

Selon la variété et les conditions de production, la quantité minéraux diffère beaucoup. Ainsi, la teneur en cendres du charbon est d'environ 15 % (10-20 %).

Un composant nocif du charbon est également le soufre, lors de la combustion duquel se forment des oxydes qui, dans l'air, se transforment en acide sulfurique.

Le charbon est classé selon de nombreux paramètres (géographie de production, composition chimique), mais d'un point de vue « quotidien », il suffit de connaître l'étiquetage et les possibilités d'utilisation.

Le système de désignation du charbon suivant est utilisé : Grade = (grade) + (classe de taille).

Le charbon est constitué de deux composants inflammables : les substances volatiles et les résidus solides (coke).

Au premier stade de la combustion, des substances volatiles sont libérées ; avec un excès d'oxygène, elles brûlent rapidement, donnant une longue flamme, mais une petite quantité de chaleur. Au deuxième stade, les résidus de coke brûlent dont l'intensité de combustion et la température d'inflammation dépendent du degré de houilification, c'est-à-dire du type de charbon (brun, dur, anthracite).

Plus le degré de carbonisation est élevé (plus il est élevé pour l'anthracite), plus la température d'inflammation et la chaleur de combustion sont élevées, mais plus l'intensité de la combustion est faible.

Le charbon des qualités B (brun), D (pierre à flamme longue), G (gaz de pierre), en raison de sa teneur élevée en substances volatiles, s'enflamme et brûle rapidement.

Le charbon de ces qualités est abordable et convient à presque tous les types de chaudières. Cependant, pour une combustion complète, ce charbon doit être fourni en petites portions afin que les substances volatiles aient le temps de se combiner complètement avec l'oxygène.

La combustion complète du charbon est caractérisée par une flamme jaune et des gaz de combustion transparents, et une combustion incomplète est caractérisée par une flamme cramoisie et une fumée noire. Pour brûler efficacement ce charbon, le processus doit être constamment surveillé.

Les qualités de charbon SS (pierre, faiblement agglomérantes, A (anthracite) sont plus difficiles à enflammer, mais elles brûlent longtemps et produisent beaucoup plus de chaleur.

Ce charbon peut être chargé en grandes quantités, car il brûle principalement des résidus de coke et il n'y a pas de rejet massif de substances volatiles.

Le mode de soufflage est très important, car en cas de manque d'air, la combustion se fait lentement, elle peut s'arrêter, ou, à l'inverse, une augmentation excessive de la température, ce qui entraîne une évacuation de chaleur et un grillage de la chaudière.

Tableau comparatif du pouvoir calorifique de certains types de carburant

(Fig. 14.1 - Pouvoir calorifique
capacité de carburant)

Faites attention au pouvoir calorifique (chaleur spécifique de combustion) différents types carburant, comparez les indicateurs. Le pouvoir calorifique du carburant caractérise la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète d'un carburant pesant 1 kg ou un volume de 1 m³ (1 l). Le plus souvent, le pouvoir calorifique est mesuré en J/kg (J/m³ ; J/l). Plus la chaleur spécifique de combustion du carburant est élevée, plus sa consommation est faible. Le pouvoir calorifique est donc l’un des plus importants caractéristiques significatives carburant.

La chaleur spécifique de combustion de chaque type de combustible dépend :

• De ses composants inflammables (carbone, hydrogène, soufre combustible volatil, etc.).
• De sa teneur en humidité et en cendres.

par m³

(Fig. 14.2 - Chaleur spécifique de combustion)

Selon le tableau « Chaleur spécifique de combustion de divers vecteurs énergétiques, analyse comparative des coûts », le propane-butane (gaz de pétrole liquéfié) est inférieur en termes d'avantages économiques et de perspectives d'utilisation au seul gaz naturel (méthane). Il convient toutefois de prêter attention à la tendance à une augmentation inévitable du prix du gaz principal, qui est actuellement largement sous-estimé. Les analystes prédisent une inévitable réorganisation de l'industrie, qui entraînera une augmentation significative du prix du gaz naturel, dépassant peut-être le coût du carburant diesel. Ainsi, le gaz de pétrole liquéfié, dont le coût restera quasiment inchangé, reste extrêmement prometteur - solution optimale

pour les systèmes de gazéification autonomes.

Le bois est un matériau assez complexe dans sa composition chimique. Pourquoi s’intéresse-t-on à la composition chimique ? Mais la combustion (y compris la combustion du bois dans un poêle) est une réaction chimique des matériaux en bois avec l'oxygène de l'air ambiant. Exactement de composition chimique

Tel ou tel type de bois détermine le pouvoir calorifique du bois de chauffage.

Les principaux liants chimiques du bois sont la lignine et la cellulose. Ils forment des cellules - des conteneurs particuliers dans lesquels se trouvent de l'humidité et de l'air. Le bois contient également de la résine, des protéines, des tanins et d'autres ingrédients chimiques.

Les différences entre les roches en termes de pouvoir calorifique semblent minimes. Il convient de noter que, sur la base du tableau, il peut sembler plus rentable d'acheter du bois de chauffage préparé à partir de bois de conifères, car leur pouvoir calorifique est plus élevé. Cependant, sur le marché, le bois de chauffage est fourni en volume et non en poids, donc dans un mètre cube de bois de chauffage récolté à partir de feuillus, il y en aura tout simplement plus.

Impuretés nocives dans le bois

Pendant réaction chimique Lors de la combustion, le bois ne brûle pas complètement. Après la combustion, les cendres restent, c'est-à-dire la partie non brûlée du bois, et pendant le processus de combustion, l'humidité s'évapore du bois.

Les cendres ont moins d'effet sur la qualité de combustion et le pouvoir calorifique du bois de chauffage. Sa quantité dans n'importe quel bois est la même et est d'environ 1 pour cent.

Mais l’humidité du bois peut causer de nombreux problèmes lors de sa combustion. Ainsi, immédiatement après la coupe, le bois peut contenir jusqu'à 50 pour cent d'humidité. En conséquence, lors de la combustion d'un tel bois de chauffage, la part du lion de l'énergie libérée par la flamme peut être dépensée simplement pour l'évaporation de l'humidité du bois elle-même, sans effectuer aucun travail utile.

L'humidité présente dans le bois réduit considérablement le pouvoir calorifique de tout bois de chauffage. Non seulement la combustion du bois ne remplit pas sa fonction, mais elle devient également incapable de maintenir la température requise pendant la combustion. Dans le même temps, la matière organique contenue dans le bois de chauffage ne brûle pas complètement ; lorsque ce bois de chauffage brûle, une grande quantité de fumée est libérée, ce qui pollue à la fois la cheminée et l'espace de combustion.

Quelle est la teneur en humidité du bois et qu’est-ce que cela affecte ?

Une grandeur physique qui décrit la quantité relative d’eau contenue dans le bois est appelée teneur en humidité. La teneur en humidité du bois est mesurée en pourcentage.

Lors de la mesure, deux types d’humidité peuvent être pris en compte :

• L'humidité absolue est la quantité d'humidité contenue dans le bois à l'instant présent par rapport au bois complètement séché. De telles mesures sont généralement effectuées à des fins de construction.
• L'humidité relative est la quantité d'humidité que contient actuellement le bois par rapport à son propre poids. De tels calculs sont effectués pour le bois utilisé comme combustible.

Ainsi, s’il est écrit que le bois a une humidité relative de 60 %, alors son humidité absolue sera exprimée à 150 %.

En analysant cette formule, on peut établir que le bois de chauffage récolté sur des conifères avec une humidité relative de 12 pour cent libérera 3 940 kilocalories en brûlant 1 kilogramme, et que le bois de chauffage récolté sur des arbres à feuilles caduques avec une humidité comparable libérera 3 852 kilocalories.

Pour comprendre ce qu'est une humidité relative de 12 pour cent, expliquons que le bois de chauffage acquiert une telle humidité, ce qui longue durée sécher dehors.

Densité du bois et son effet sur le pouvoir calorifique

Pour estimer le pouvoir calorifique, vous devez utiliser une caractéristique légèrement différente, à savoir le pouvoir calorifique spécifique, qui est une valeur dérivée de la densité et du pouvoir calorifique.

Des informations sur le pouvoir calorifique spécifique de certaines essences de bois ont été obtenues expérimentalement. L'information est donnée pour le même taux d'humidité de 12 pour cent. Sur la base des résultats de l'expérience, les éléments suivants ont été compilés : tableau:

En utilisant les données de ce tableau, vous pouvez facilement comparer le pouvoir calorifique de différents types de bois.

Quel type de bois de chauffage peut être utilisé en Russie

Traditionnellement, le type de bois de chauffage le plus apprécié pour brûler fours à briques en Russie, c'est le bouleau. Bien que le bouleau soit essentiellement une mauvaise herbe dont les graines s'accrochent facilement à n'importe quel sol, il est extrêmement largement utilisé dans la vie quotidienne. Un arbre sans prétention et à croissance rapide a fidèlement servi nos ancêtres pendant de nombreux siècles.

Le bois de chauffage de bouleau a un pouvoir calorifique relativement bon et brûle assez lentement et uniformément, sans surchauffer le poêle. De plus, même la suie obtenue lors de la combustion du bois de chauffage de bouleau est utilisée - elle comprend du goudron, qui est utilisé à la fois à des fins domestiques et médicinales.

En plus du bouleau, le bois de tremble, de peuplier et de tilleul est utilisé comme bois de feuillus comme bois de chauffage. Leur qualité par rapport au bouleau n'est bien sûr pas très bonne, mais en l'absence d'autres, il est tout à fait possible d'utiliser un tel bois de chauffage. De plus, le bois de chauffage de tilleul, lorsqu'il est brûlé, libère un arôme particulier considéré comme bénéfique.

Le bois de chauffage Aspen produit une flamme élevée. Ils peuvent être utilisés au stade final du feu pour brûler la suie formée lors de la combustion d'autres bois.

L'aulne brûle également de manière assez uniforme et, après combustion, il s'en va petite quantité cendres et suie. Mais encore une fois, en termes de somme de toutes les qualités, le bois de chauffage d'aulne ne peut pas rivaliser avec le bois de chauffage de bouleau. Mais d'un autre côté - lorsqu'il est utilisé non pas dans des bains publics, mais pour cuisiner - le bois de chauffage d'aulne est très bon. Leur combustion uniforme permet une cuisson efficace des aliments, en particulier des produits de boulangerie.

Bois de chauffage préparé à partir de arbres fruitiers sont assez rares. Ce bois de chauffage, et en particulier l'érable, brûle très rapidement et la flamme atteint des températures très élevées lors de la combustion. haute température, ce qui peut affecter négativement l'état du four. De plus, il vous suffit de chauffer l'air et l'eau dans le bain et de ne pas y faire fondre le métal. Lors de l'utilisation d'un tel bois de chauffage, il doit être mélangé avec du bois de chauffage à faible pouvoir calorifique.

Le bois de chauffage à base de résineux est rarement utilisé. Premièrement, ce bois est très souvent utilisé à des fins de construction et, deuxièmement, la disponibilité grande quantité les résines des conifères contaminent les foyers et les cheminées. Il est logique de chauffer le poêle avec du bois de pin uniquement après un séchage prolongé.

Comment préparer le bois de chauffage

La collecte du bois de chauffage commence généralement à la fin de l’automne ou au début de l’hiver, avant que la couverture neigeuse permanente ne soit établie. Les troncs abattus sont laissés sur les parcelles pour un premier séchage. Après un certain temps, généralement en hiver ou au début du printemps, le bois de chauffage est retiré de la forêt. Cela est dû au fait que pendant cette période aucun travail agricole n'est effectué et que le sol gelé permet de charger plus de poids sur le véhicule.

Mais c'est l'ordre traditionnel. Aujourd'hui, grâce au haut niveau de développement technologique, il est possible de préparer du bois de chauffage toute l'année. Les personnes entreprenantes peuvent vous apporter du bois de chauffage déjà scié et haché à tout moment pour un prix raisonnable.

Comment scier et couper du bois

Coupez la bûche apportée en morceaux adaptés à la taille de votre foyer. Ensuite, les decks résultants sont divisés en journaux. Les bûches d'une section supérieure à 200 centimètres sont fendues avec un couperet, le reste avec une hache ordinaire.

Les bûches sont divisées en bûches de sorte que la section transversale de la bûche résultante soit d'environ 80 cm². Ce bois de chauffage brûlera assez longtemps poêle à sauna et produire plus de chaleur. Des bûches plus petites sont utilisées pour le petit bois.

Les bûches hachées sont empilées dans un tas de bois. Il est destiné non seulement au stockage du combustible, mais également au séchage du bois de chauffage. Un bon tas de bois sera situé dans un espace ouvert, soufflé par le vent, mais sous un auvent qui protège le bois des précipitations.

La rangée inférieure de bûches de bois est posée sur des bûches - de longs poteaux qui empêchent le bois de chauffage d'entrer en contact avec le sol humide.

Le séchage du bois de chauffage jusqu'à un niveau d'humidité acceptable prend environ un an. De plus, le bois des bûches sèche beaucoup plus rapidement que celui des bûches. Le bois de chauffage coupé atteint un niveau d’humidité acceptable dans les trois mois suivant l’été. Une fois séché pendant un an, le bois contenu dans le tas aura une teneur en humidité de 15 pour cent, ce qui est idéal pour la combustion.

Pouvoir calorifique du bois de chauffage : vidéo

Sources d'énergie renouvelables et respectueuses de l'environnement

Avantages de l'utilisation de copeaux de bois par rapport au charbon

1. Lors de l'utilisation de copeaux de bois, les problèmes suivants sont résolus :
   1. élimination des déchets de scierie;
   2. recyclage des nœuds et des sous-bois lors de l'aménagement des parcelles en zone d'exploitation forestière ;
   3. des questions sur le défrichement des terres agricoles envahies par les bouleaux et les buissons ;
   4. pour le recyclage du bois non commercial;
   5. pour le défrichement des forêts et des brise-vent ;
   6. réduire le risque d'incendie des forêts et des ceintures forestières.
2. Les chaudières fonctionnant aux copeaux de bois sont plus respectueuses de l'environnement car... Le système d'automatisation de la chaudière surveille la combustion complète des copeaux de bois et le rapport correct entre l'air fourni et les copeaux de bois.
3. Les copeaux de bois sont une source d'énergie renouvelable.

Qualité des puces

Pour le bon fonctionnement des petits systèmes de chauffage un matériau sec et tamisé avec certaines tailles de copeaux individuels est requis. Généralement, on utilise pour cela un matériau avec une longueur de particule de la fraction principale de 3,15 à 30 mm et une teneur en humidité résiduelle inférieure à 30 %.

Les installations plus grandes peuvent utiliser des matériaux plus grossiers avec des variations de longueur de bord accrues.

La teneur en cendres des copeaux de bois est un indicateur important de la qualité de la combustion. Si la teneur en cendres est élevée, une épuration des gaz de combustion est nécessaire.

Rationnement et classification des copeaux de bois

Comme paramètres principaux, conformément à la classification selon la norme autrichienne M7133, des exigences sont établies pour la taille des copeaux, par exemple : G30 - pour les copeaux d'une section maximale de 3 cm 2, G50 - pour les copeaux avec une section transversale de maximum 5 cm 2, ainsi que pour la teneur en humidité, par exemple : W35 - pour les copeaux de bois avec une teneur en humidité maximale de 35 %.

Cette norme établit des classes et des spécifications pour les paramètres suivants :

• Humidité
• Teneur en cendres
• Composition fractionnée (taille)
• Densité apparente
• Teneur en azote et en chlore
• Chaleur de combustion

Caractéristiques des copeaux de bois

Si la chaleur de combustion du bois ne dépend que dans une faible mesure du type de bois, l'humidité à cet égard a grande valeur. De plus, l’humidité est un facteur déterminant pour la durée de conservation des copeaux de bois.

Les copeaux de bois dont la teneur en humidité est inférieure à 30 % sont classés comme « stockables », c'est-à-dire V dans ce cas on ne peut pas parler de décomposition microbienne du bois et des pertes de masse et d'énergie associées. La teneur en humidité du matériau fraîchement coupé varie de 50 à 60 %. Par conséquent, il est recommandé de produire des copeaux de bois après séchage préalable.

Le tableau suivant indique le pouvoir calorifique en fonction de l'humidité. Chaleur de combustion de bois fraîchement sciés conifères est d'environ 2 kWh par kg, après séchage à une teneur en humidité de 20 %, la chaleur de combustion des copeaux de bois peut doubler (4 kWh).

La densité apparente est la deuxième caractéristique principale des copeaux de bois (et autres espèce dure carburant).

Entre autres choses, il détermine la densité énergétique du carburant et dépend directement du volume d'espace nécessaire pour stocker et transporter une certaine quantité d'énergie.

Si la chaleur de combustion des copeaux de chêne et de hêtre avec une teneur en humidité de 20 % est de 1 100 kW*h par mètre cube en vrac, alors la chaleur de combustion des copeaux de peuplier est nettement inférieure et s'élève à 680 kW*h par mètre cube en vrac. mètre.

Par exemple, pour couvrir la demande annuelle de 44 MWh immeuble d'appartements, nécessite 40 mètres cubes en vrac de copeaux de chêne et de hêtre ou 65 mètres cubes en vrac de copeaux de peuplier.

Fabrication et ventes

En Allemagne, les copeaux de conifères sont les plus demandés sur le marché.

En 2007, selon le Bureau fédéral des statistiques, la production de copeaux de conifères s'élevait à 3,80 millions de tonnes, pendant la même période seulement 41 000 tonnes de copeaux de feuillus ont été produites.

Les ventes de produits de moindre qualité issus des courbines et des petites forêts de brousse se sont élevées à 1,98 millions de tonnes. Au cours de la même période, 4,04 millions de tonnes de copeaux ou de lames de conifères et 85 000 tonnes de feuillus ont été importées. Cela représente une augmentation des importations de 340% sur 5 ans. 63 % des importations provenaient d'Autriche, des Pays-Bas et de France. Les exportations de copeaux et de flocons de bois en 2007 se sont élevées à 17,94 millions de tonnes, soit 66 % de plus qu'en 2002.

Prix

Les prix des copeaux de bois ont augmenté au fil des ans, avec une augmentation de 80 % entre juillet 2004 et juillet 2009. Le prix de vente au détail des copeaux de bois secs au 4ème trimestre 2009 en Allemagne était de 119 euros la tonne (teneur en humidité de 20 % ou 25 % d'humidité du bois, livraison 30 m 3, livraison comprise jusqu'à 20 km et TVA). Cela équivaut à un prix équivalent au carburant liquide de 29,71 cents le litre.

Des différences ou fluctuations significatives de prix sont déterminées en fonction de la région, de la saison, de la qualité, de l'humidité et de la distance du lieu de livraison. Le volume de l'approvisionnement est également un facteur important, car les centrales de cogénération puissantes dépensent 40 % de moins en combustible que les petites centrales.

COMBUSTIBLE - COPEAUX DE BOIS

Les copeaux de bois sont du bois déchiqueté. La qualité du carburant est inégalée, disponible en quantité suffisante et renouvelée en permanence.

Si nécessaire, seul un entretien régulier de vos forêts peut en mobiliser de grandes quantités chaque année.

Tout bois non transformé peut être transformé en copeaux : bois ronds, déchets de scieries, bois après transformation et transformation, produits issus d'exploitations à rotation rapide, arbres après éclaircie et résidus de bois.

Chips, comme les pellets :

• Combustible domestique.
• Cela ne dépend pas de la crise.
• Neutre au dioxyde de carbone.
• Pas cher pour le prix.

Son utilisation réduit la dépendance aux importations, limite la formation des prix dans le pays et offre des opportunités de développement durable aux régions.

Les avantages des copeaux de bois par rapport au bois de chauffage et aux morceaux de bois résident principalement dans leur fluidité, qui garantit la combustion dans les systèmes de chauffage entièrement automatiques.

Pour la qualité des copeaux de bois, les caractéristiques du combustible telles que l'humidité, la formation de grumeaux, la répartition granulométrique, la proportion de fractions fines, la proportion d'écorce, la densité apparente et la teneur en cendres sont importantes.

Avec une augmentation de la proportion d'écorce lors de la combustion, une plus grande quantité de cendres se forme.

La densité apparente reflète le poids d'un mètre cube en vrac et détermine finalement le pouvoir calorifique que l'acheteur recevra pour son argent.

En Allemagne, il n'existe pas de norme DIN pour les copeaux de bois. En raison d'une utilisation à long terme en Allemagne, les valeurs limites et les conditions de la classification autrichienne pour les copeaux de bois conformément à la norme autrichienne M7133 sont devenues une norme commerciale.

En mai 2005, une norme préliminaire (spécification technique) intitulée « Biocarburants solides – Spécifications et classes de carburants » (DIN CEN/TS 14961) est entrée en vigueur en tant que norme de classification, qui définit les classes et spécifications pour les paramètres suivants :

• Humidité
• Teneur en cendres
• Distribution granulométrique
• Densité apparente
• Teneur en azote et en chlore
• Chaleur de combustion

Autres données sur les copeaux de bois :

• Pouvoir calorifique : D'ACCORD. 3,3 - 4,3 kWh/kg ou 783 kWh/m 3 selon l'humidité (de fraîchement coupé à 40 % d'humidité).
• Densité apparente : D'ACCORD. 210 - 250 kg/m 3 selon l'humidité, 230 kg/m 3 à 20% d'humidité.
• Taille idéale : longueur du bord 30-50 mm.
• Humidité: w (humidité relative) – la masse d'eau exprimée en pourcentage par rapport à masse totale, la masse de bois fraîchement coupé.
• Dominance: u (bois absolument sec = absolument séché à l'air) – la masse d'eau indiquée en pourcentage par rapport à la masse sèche, la masse de matière sèche.

Unités de mesure :

• 1 Srm = mètre cube en vrac, correspond à 1 m 3 de bois en vrac
• 1 rm = mètre cube plié (ster), correspond à 1 m 3 de bois posé en rangées
• 1 fm = 1 mètre cube de bois massif (sans espaces)

Facteurs de conversion :

• 1 mètre cube en vrac de copeaux de bois = env. 65-75 l de carburant liquide
• 1 mètre cube en vrac de copeaux de bois = densité apparente 210-250 kg/m3
• 1 kg de copeaux de bois = env. 3,4 kWh
• 1 mètre cube de bois plié (ster) = env. 2,5 mètres cubes en vrac de copeaux de bois
• 1 mètre cube de bois massif = env. 2,8 mètres cubes en vrac de copeaux de bois

Coefficient d'énergie primaire : pour copeaux de bois fP= 0,2
(décrit les pertes survenant lors de la réception, de la transformation et du transport du vecteur énergétique concerné)

Pouvoir calorifique et coût :

Données approximatives.

Les prix des copeaux de bois peuvent varier selon les régions. (1 tonne de copeaux de bois = exactement 3 400 kWh)

Le diagramme suivant montre la dynamique des prix depuis 2007 pour les copeaux de bois, le combustible liquide, le gaz et les pellets par 10 kWh.

1 – copeaux de bois, 2 – granulés de bois, 3 – combustible liquide, 4 – gaz naturel.