A fa tüzelőanyag osztályozása és jellemzői

Fa tüzelőanyag fajtáinak meghatározása:

Fafeldolgozási hulladékból származó forgács – feldolgozatlan ipari fahulladékból (bordák, törmelék stb.) nyert forgács;

tuskóforgács – tuskókból vagy gubacsokból nyert faforgács;

Fakitermelési hulladékból származó apríték – a kereskedelmi fa kitermelése után az ágakról és csúcsokról (koronákról) nyert apríték;

Egész faforgács – egy fa föld feletti biomasszájából (törzs, ágak, tűk vagy levelek) nyert faforgács;

Rönkforgács vagy hosszú faforgács – ágaktól és gallyaktól megtisztított fák forgácsa;

Erdőapríték – nyers fából nyert apríték;

Üzemanyag-apríték – különféle módszerekkel égetésre való őrléssel nyert faforgács;

A fűrészüzemi hulladék apríték a fűrészüzemi melléktermékekből nyert apríték kéregmaradványokkal vagy anélkül;

A fűrészpor apró farészecskék, amelyek a fűrészelés melléktermékei;

A kéreg ipari fa kéregtelenítési módszerekkel történő feldolgozásakor keletkező hulladék;

A csiszolási fapor porszerű hulladék, amely a kezeletlen fa és deszkák csiszolásakor keletkezik;

Fa tüzelőanyag-granulátum - pellet (DTG) - hengeres termékek (átmérője 6-8 mm, hossza legfeljebb 30 mm), extrudálással préselve előszárított és zúzott fából;

A fa tüzelőanyag-brikettek hengeres termékek (60-80 mm átmérőjű, 300 mm-es hosszúságig), előszárított és zúzott fából extrudálással préselik.

A fa tüzelőanyag hátrányai:

Spontán égés;

Gyors bomlás;

Alacsony térfogati fűtőérték;

Alacsony térfogatsűrűség;

Magas kezdeti páratartalom (60% és több).

Ezek a tényezők veszteségessé teszik az elsődleges fa tüzelőanyag szállítását, és bonyolítják a raktározást és tárolást. A jelentős páratartalom-különbségek csökkentik a hőerőművek hatásfokát és bonyolítják, növelik az energiatermelés költségeit.

Fa pellet:

a fenti hátrányok kiküszöbölhetők, ha „javított” fa tüzelőanyagot használunk. Az ilyen tüzelőanyagok egyik típusa a fafűtőanyag-pellet (WFP) - 6–8 mm átmérőjű és 4–30 mm hosszúságú termékek, amelyeket előszárított és zúzott fából extrudálnak.

A DTG előnyei:

Nem képes öngyulladásra;

Biológiailag inaktív - nem rothad, nem tartalmaz port vagy spórákat;

Állandó páratartalom (legfeljebb 10%);

Kisebb tárolási térfogatok;

A kazánberendezés alacsonyabb költsége a DTG égetéséhez;

Jelentősen nagy fűtőértéke faforgácshoz, fűrészporhoz és fűrészáruhoz képest.

Meg kell jegyezni, hogy a fában, csakúgy, mint a többi növényi biomasszában, a szén (körülbelül 51%) és a hidrogén (körülbelül 6%) az éghető anyagok, a többi anyag ballaszt. Emellett a fa kiszáradása jelentős energiaráfordítást igényel mind a közvetlen égetés, gázosítás stb., mind az előszárítás során. Így a 45-60% relatív páratartalmú elsődleges fatüzelőanyag (tűzifa, faapríték) energiafelhasználása 1,8-3,5-szeresére csökkenti a fa fűtőértékét, lásd az ábrát..

A fa tüzelőanyag nedvességtartalma jelentősen befolyásolja az energiatermelő üzemekben zajló égési és hőcsere folyamatok mechanizmusait és hatékonyságát is.. Folyamatos, stabil égés történik például üzemanyag-forgács 40...45%-os páratartalom mellett. Az égés 56...57% faapríték páratartalomig is lehetséges 2-4...5 légtöbblet együttható mellett, de nem stabil. Különálló, drága tüzelőberendezésekben 60, sőt 65%-os maximálisan megengedett páratartalmú faaprítékot égethet el, vagy egyéb tüzelőanyagok (gáz, fűtőolaj „háttérvilágítás” stb.) elégetésével további hőforrásokat használhat. Az ilyen technológiákat azonban csak fahulladék ártalmatlanítására célszerű alkalmazni, hőenergia termelésre nem.

A második legfontosabb, az égési folyamatok hatékonyságát jelentősen befolyásoló tényező a fizikai és mechanikai jellemzők heterogenitása és változékonysága, valamint a fa tüzelőanyag elsődleges fajtáinak nagy polidiszperzitása (0,5-50 mm).

Így az országban korlátozott mennyiségű fa tüzelőanyag energiapotenciáljának hatékony kihasználása érdekében javasolt a kiindulási tüzelőfa megfelelő előkészítése:

Száraz

Homogenizálni, azaz stabil fizikai, kémiai és mechanikai paramétereket és tulajdonságokat adnak neki.

Ez jelentősen (2-3-szoros) növeli a fajlagos fűtőértéket, optimalizálja az égési folyamatokat, 1,3...2,8-szorosára növeli a hőtermelő berendezések hatásfokát és hatásfokát, csökkenti a berendezések költségét és működési költségét, lásd a táblázatot.

Összegezve a fentieket, nyilvánvaló, hogy az így előállított (éghető tömegben koncentrált, stabil fizikai-kémiai és mechanikai jellemzőkkel rendelkező) hő- és energiahatékonysága, pl. A finomított fa tüzelőanyag - fa tüzelőanyag pellet - mennyisége többszöröse lesz az elsődleges fa tüzelőanyaghoz (fűtőaprítékhoz) képest. A fa tüzelőanyag-pellet alacsony páratartalma, fizikai, kémiai és mechanikai jellemzőinek egységessége, stabilitása hozzájárul a fűtőérték növekedéséhez, növeli az égési folyamatok hatékonyságát, egyszerűsíti a hőerőművek tervezését, szabályozási és irányítási folyamatait, ill. hatékonyság növelése. A finomított fa tüzelőanyag-fajták és a hatékony hőtermelő berendezések alkalmazása lehetővé teszi, hogy a tüzelőfa meglévő potenciáljából 2-4-szer több hőenergia nyerhető ki, mint az égetési technológiák, az elgázosítás stb. elsődleges fa tüzelőanyag típusok, mint például tűzifa, faapríték és mások.

Termelési mennyiség, árak, termelők, fogyasztók

A fa tüzelőanyag fő termelői az Erdészeti Minisztérium vállalkozásai - erdészeti vállalkozások. A tűzifa és a fahulladék központosított beszerzését az Erdészeti Minisztérium és a Bellesbumprom konszern vállalatai végzik.

A felhasznált nyersanyagok a következők:

Erdészeti vállalkozások fűrészüzemeiben és fafeldolgozó üzemeiben keletkező fafeldolgozási hulladék;

Tervezett fakivágásokból származó tűzifa, amelynek beszerzése az Erdészeti Minisztérium rendszerében meglévő, vagy létrehozott kapacitások felhasználásával történik;

Erdészeti hulladék;

Fahulladék és régi elhalt fa, amelyet az erdők rendetlenségétől való megtisztítása során faragtak ki.

2009. évi adatok: az Erdészeti Minisztérium szervezetei készültek összesen 3,9 millió köbméter fa tüzelőanyag.

Az iparág 31 termelési létesítményt hozott létre teljes kapacitással évi 500 ezer köbméter üzemanyag-apríték. Az értékesítés hiánya és a rendszertelen faapríték fogyasztás miatt azonban egyes termelő létesítmények nem működnek teljes kapacitással, vagy részben tétlenek. A tüzelőanyag-apríték előállításának sajátossága, hogy nem tárolható hosszú ideig, különben elveszik a hővezető képessége. 2009-ben 204,8 ezer köbméter üzemanyag-aprítékot gyártottak. Lakás- és kommunális célú helyi hőforrásoknak 912 ezer köbméter tűzifát és 123,5 ezer köbméter tüzelőaprítékot értékesítettek. 2,9 ezer köbméter tűzifát és 30 ezer sűrű köbmétert exportáltak. üzemanyag-forgács.

Állami programok fa tüzelőanyagra:

Az Erdészeti Minisztérium fafeldolgozó iparágak (üzletek) hatékonyságnövelő programja 2007-2010. E program szerint ezeknek az iparágaknak a szerkezetátalakítása megtörtént. Ezek alapján korszerűsítették a legfejlettebb műhelyeket, a fűrészáru, a lekerekített fa és az abból készült termékek, a fa félkész termékek, fa tüzelőanyag apríték és granulátum (pellet), keményfa feldolgozás.

A Fehérorosz Köztársaság 2007-2010 közötti időszakra szóló innovatív fejlesztési programja szerint az Erdészeti Minisztérium rendszerében új termelő létesítményeket hoznak létre. Közülük kettő termelőüzem üzemanyag granulátum (pellet) már a Stolbtsy kísérleti és a Zhitkovichi erdőgazdaságban dolgoznak. Ezen vállalkozások éves összkapacitása 14 ezer tonna pellet.

A fehéroroszországi pelletgyártók még a következők: EKOGRAN JLLC, PROFITSISTEM JLLC, IVA Unitary Enterprise, Pinskdrev JSC.

A fa tüzelőanyag fő fogyasztója a lakosság (kályhafűtés fa), a lakás- és kommunális szolgáltató vállalkozások (tűzifa, tüzelőanyag-apríték), a Belenergo konszern mini-CHP (tűzifa, tüzelőapríték).

Mintegy 3000 kis- és közepes méretű kazánház működik fa tüzelésű kazánnal..

A fa tüzelésű mini-CHP-k Pruzhanyban, Vileikában, Bobruiskban, Osipovichiban és Pinskben működnek.

2010-ben elfogadták a Megújuló Energiaforrások Fejlesztésének 2010-2015-ös Állami Programját. A program szerint 161 fa tüzelőanyaggal működő mini-CHP-t építenek. (Az Erdészeti Minisztériumnak 20, fa tüzelőanyaggal üzemelő mini-CHP várható építéséről van adata.) A tervek szerint a tüzelőanyag-apríték előállítását növelni fogják, ennek mennyiségét megfelelő energiaforrások létrehozásához kötik. Ezzel párhuzamosan új kapacitásokat szerveznek a faapríték előállítására a tervezett időpont előtt!?

Erdei növények és gyorsan növekvő energianövények ültetvényei.

2009-ben 171 hektár ültetvényes erdei növényt hoztak létre, hogy a cellulóz- és papíripart fenyő- és lucfával, valamint a fafeldolgozóipart jó minőségű fűrészrönkökkel láthassa el.

Az Erdészeti Minisztérium gyors növekedésű energianövények (cserjék és lágyszárúak) telepítésén dolgozik, évi átlagosan 25 m 3 /ha feletti biomassza növekedéssel. Az előzetes becslések szerint jelenleg műszakilag 100 ezer hektárnyi terület áll rendelkezésre „energia” telepítésre, a gyorsan növekvő növények biomassza potenciálját 0,6...0,8 millió tce/év - mintegy 2...2,75 millió m3 -re becsülik. fa tüzelőanyag évente. Ezen kívül Fehéroroszországban akár 500 ezer hektár alacsony értékű és alacsony termőképességű földterület is van, amely nem jövedelmező mezőgazdasági termékek termesztésére. Ezt a kilátást figyelembe véve lehetőség van az energiaültetvények növelésére akár 4 millió t.e eléréséhez. évente (13 millió m 3 fa tüzelőanyag egyenérték). 2010-ben a Beltopgaz konszernnek el kellett volna kezdenie a gyorsan növekvő növényfajok és fák termesztésének technológiáját?

Fa tüzelőanyag költsége.

Korábban a Fehérorosz Köztársaság Energiaügyi Minisztériumának 2007. július 4-i 21. számú határozata volt érvényben „A Belenergo szervezetek fatüzelőanyag-szállítókkal való elszámolásáról”. E dokumentum szerint az árat az eredeti fa alapanyag páratartalmának és fűtőértékének figyelembevételével határozták meg. Jelenleg ez a dokumentum már nem érvényes, de a Fehérorosz Köztársaság Erdészeti Minisztériumának 2009. december 24-i 35. számú határozata „Az előkészített formában (kivéve a lakossági tűzifa) és a tüzelőanyag-apríték áráról 2010” van érvényben. Ezek az árak minden tűzifa- és tüzelőanyag-apríték-termelő és -fogyasztó számára rögzítettek.

Tűzifa: egy sűrű m3 ár ÁFA nélkül, fehér. rubel

Minden ár 22 200...66 100 BYN tartományban van. rubel

Üzemanyagapríték: egy sűrű m3 ár ÁFA nélkül, fehér. rubel:

Piac mérete

A fatüzelésre átalakított lakás- és kommunális kazánházak, valamint a mini-CHP-k 2009. évi adatait figyelembe véve a következő mennyiségű tűzifával és tüzelőanyag-aprítékkal rendelkezünk:

Körülbelül 1 millió m 3 tűzifa és 200 ezer m 3 faforgács 1 m költségét véve 3 tűzifa körülbelül 44 000 rubel és 1 m 3 faforgács - 73 000 rubel, átlagosan évi 19 millió dolláros piaci mennyiséget kapunk..

Fa tüzelőanyag-pellet (pellet)

Fehéroroszországban nem használják kazánházak és mini-CHP-k tüzelőanyagaként. A belarusz gyártók pelletköltsége szinten marad 96...101 euró tonnánként (FCA, Pinsk). Ismeretes, hogy a gyártott pellet szinte teljes mennyiségét exportálják. A pellet költsége az európai piacon körülbelül 130...135 euró tonnánként (DDU, Németország).

Magyarázatok

Azt is meg kell jegyezni, hogy a primer fa tüzelőanyag (tűzifa és faapríték) energetikai felhasználásának technológiái meglehetősen drága, összetett és nehézkes berendezéseket igényelnek a betakarításhoz, őrléshez, tároláshoz és szállításhoz, beleértve az interoperációs és technológiai berendezéseket (van egy Belgiproles jelentés fa tüzelőanyag előállítása és beszerzése). Az elsődleges fa tüzelőanyag magas páratartalma és alacsony fűtőértéke miatt a kazánházaknak és a mini-CHP-knek további villamos energiát és hőt kell fordítaniuk az előkészítésre - csiszolásra, nyomáspróbára és főként szárításra. Egyébként az ilyen kazánházak és mini-CHP-k fűtési kapacitása alacsony marad. Példa Osipovichi mini-CHP:

átlagoshőenergia költsége , amelyet az Osipovichi mini-CHP faapríték elégetésével nyernek, körülbelül 60 000 rubel. Gcal-onként, és a lakás- és kommunális szolgáltatások energetikai mérnökei szerint télen eléri a 120 000...170 000 rubelt. Gcal, míg az energiarendszer átlaga (földgázzal működik)arány ipari fogyasztók számára meleg víz és gőz bevitelére téli időszak 129 000 rubel/Gcal, lakás- és kommunális szolgáltatások esetében pedig 44 000 rubel. per Gcal.

Úgy tartják, hogy a Pruzhany mini-CHP rendelkezik a legjobb energiateljesítménnyel, például 11,85 Gcal/óra hőteljesítményével napi 70 m 3 faaprítékot és 120 m 3 tűzifát fogyaszt. A számítások során 1 m 3 fa tüzelőanyag termikus egyenértékét 0,29-nek, 1000 m 3 földgáznak pedig 1,15-nek vettük.

Ekkor kapjuk: (70+120) 0,29/24/11,85 = 0,194 t.e.f./Gcal, míg a hőerőművek és földgázkazánházak mutatója 0,155...0,17 t.e.t /Gcal.

Azaz 11,85 Gcal/óra eléréséhez napi 0,16·24·11,85/1,15 = 40 ezer m3 földgázra lesz szükség. Jelenleg az ipari fogyasztók és az energiarendszer számára a földgáz áfa nélküli ára 217 amerikai dollár ezer köbméterenként. méter.

Ekkor a földgáz költsége: 217·1,2·40 = 10 416 dollár naponta.

Fa tüzelőanyag és faapríték: (44000·1,2·120+73000·1,2·70)/3090 = 4035 USD naponta.

Pellet: 0,168·24·11,85/0,6= 79,7 tonna, 79,7·96·1,3·1,2 = 11935 USD naponta.

Ez a földgáz-megtakarítási indoklás alátámasztja az állami programoknak a fa és faapríték, nem pedig pellet felhasználásával történő kazánházak és mini-CHP-k építésére való orientációját, valamint alátámasztja a fenntartás szükségességét. alacsony árak tűzifára és aprítékra.

Megjegyzendő, hogy az Osipovichi és Pruzhanskaya CHPP-ről nem állnak rendelkezésre információk, nem tudni, hogy elérik-e tervezett kapacitásukat, saját szükségleteik pontos költségei nem ismertek - az elsődleges tüzelőanyag előkészítésére és szárítására, a az üzemanyag-szállítás költségét nem veszik figyelembe (például a fa tüzelőanyagot 30 km-re kenőanyagban szállítják a Pruzhanskaya CHPP-be), az erdészeti vállalkozások üzemanyag-beszerzési költségeit nem veszik figyelembe - aprítógépek, traktorok üzemeltetési költségeit , csúszás stb., a tárolás költsége (Begiproles jelentés). Megjegyezzük továbbá, hogy az erdészeti vállalkozások fő bevételi forrása az ipari fa beszerzése, feldolgozása és exportja, nem pedig a tüzelőanyag.

A következő években a Pruzhanskaya-hoz hasonló, legalább 20 mini-CHP megépítésével évente mintegy 400 ezer m-rel nő a tüzelőanyag-apríték-fogyasztás. 3 és tűzifa kb 500 ezer m 3 . Ennek megfelelően a piac volumene 16 millió dollárral nő.

Az erdészeti vállalkozásoktól a következő adatok állnak rendelkezésre: a fa tüzelőanyag beszerzés éves mennyiségét 5 millió m 3 -re lehet növelni (jelenleg évente kb. 4 millió m 3 -t termelnek ki), 2012-re pedig növelni fogják a mennyiséget. fa tüzelőanyag beszerzése 11 millió m 3 ?, és ez nem veszi figyelembe a gyorsan növekvő fák tüzelőanyag-ültetvényeinek kialakítását.

Kérdés: mennyibe kerül az energiafa ültetvények létrehozása, a fa tüzelőanyag beszerzése, és jövedelmező lesz-e például 73 000 rubel áron?

A szilárd tüzelésű kazán tüzelőanyagának helyes megválasztása segít pénzt megtakarítani és a berendezés működését.

Tűzifa, pellet (üzemanyag-pellet), tüzelőanyag-brikett és szén helyiségek fűtésére történő felhasználásánál fontos, hogy a hőleadás lassan történjen.

A helyiségek fűtésére a lombhullató fa a legalkalmasabb: tölgy, kőris, nyír, mogyoró, tiszafa, galagonya.

A különböző fafajták saját égési jellemzőkkel rendelkeznek. Így a bükkből, nyírból, kőrisből és mogyoróból készült tűzifa nehezen gyújtható meg, de nedvesen éghet, mert kevés a nedvességtartalma. Ráadásul a „lombos” tűzifa, a bükk kivételével, könnyen hasad.

Az éger és a nyárfa koromképződés nélkül ég, sőt a kéményről is leég. A nyírfa tűzifa jó melegnek, de nem elegendő mennyiségben a tűztér levegője füstösen ég, és kátrányt (nyírgyantát) képez, amely a cső falára telepszik. A fenyő tűzifa viszont nagyobb gyantatartalma miatt melegebben ég, mint a lucfenyő tűzifa.

A tölgy és a gyertyán égéskor jobb hőátadással rendelkezik, de nem hasad könnyen, a cédrus hosszan parázsló szenet termel, a körte- és almafából származó tűzifa könnyen hasad és jól ég, a cseresznyéből és szilból származó tűzifa égéskor füstöl, a platán tűzifa pedig könnyen megolvad , de nehéz szétválasztani.

Tűzifa tűlevelű fajok alacsony a fűtőértéke, füstöl és szikrázik, gyantaszerű lerakódásokat képezve a csőben, de könnyen forgácsolódik és megolvad. A nyár és a hárs jól ég, erősen szikrázik és nagyon gyorsan kiég.

A különböző fajok tűzifa fűtőértéke a fa sűrűségétől függ, ami viszont befolyásolja a köbméter => tárolóméter átváltási tényezőt.

Táblázat az átlagos fűtőértékekkel 1 tűzifa méterenként

Figyelemre méltó, hogy 1 tárolóméter lombos fák száraz faanyaga 200-210 liter folyékony tüzelőanyagot vagy 200-210 m 3 földgázt helyettesít.

A szénnel egyenértékű a pellet, amelynek előállításához kéreget, fűrészport, faforgácsot, mezőgazdasági hulladékot (napraforgóhéj, szalma, nem megfelelő len), valamint szerves csomagolóanyagokat és kartontartályokat használnak.

Ezt a modern univerzális bioüzemanyagot ma kemény és puha fák macskakövéből, szalmából, napraforgóhéjból, kukoricacsutkából és -szárból, valamint tőzegből állítják elő.

Az emberre és a környezetre ártalmatlan újrahasznosított anyagokból készült pellet 10-50-szer kevesebb kibocsátást eredményez. szén-dioxid(CO 2) kerül a környezetbe, és 15-20-szor kevesebb hamut, mint széntüzelés esetén.

Fűtésre pelletet használnak lakóépületek kályhában, kandallóban és kazánban történő elégetéssel hő- és villamosenergia-termelés céljából ipari létesítményekés kicsi települések(nagy szemcsék felhasználásával, magas kéregtartalommal).

Ráadásul a pellet olcsóbb, mint a szén, folyékony üzemanyag vagy tűzifa, az ilyen bioüzemanyag kényelmesen szállítható csomagolt zsákokban és ömlesztve, nem igényel nagy tárolási területet és tárolható szabadban duzzanat és rothadás nélkül.

Tároláskor a pellet nem ég spontán, használat előtt nem igényel további feldolgozást, fűtőértéke magasabb, mint a fűrészporé és aprítéké, és másfélszerese a tűzifa fűtőértékének.

Pellet hőátadása és alternatív források energia

1,9 tonna pellet elégetésekor megközelítőleg ugyanannyi hő szabadul fel, mint 1 tonna fűtőolaj elégetésekor. Ugyanakkor a hazai piacon a pellet ára 3-szor olcsóbb, azaz a pellet fűtés 40%-kal olcsóbb, mint a fűtőolaj.

Az üzemanyagtípusok összehasonlító jellemzői

Az ilyen bioüzemanyag szinte teljesen elég minimális mennyiségű salakkal, és lehetővé teszi a kazán sokkal ritkábban történő tisztítását. A pellet kazánok tovább tartanak, kevesebb karbantartást igényelnek és gazdaságosabbak. Ezenkívül a háztartási pelletfűtési készülékek automatikusan beállíthatók.

Az USA-ban a pelletgyártást bizonyos szabványok szabályozzák - Standard Regulations & Standards for Pellets az USA-ban - a sűrűségre, méretre, páratartalomra, portartalomra és egyéb anyagokra vonatkozóan. Így a Premium fajta, amelynek hamutartalma nem haladja meg az 1%-ot, az Egyesült Államokban előállított pellet mintegy 95%-át teszi ki, a többi a Standard fajta, amelynek hamutartalma nem haladja meg a 3%-ot.

– Németországban: DIN 51731, Ausztriában: ONORM M 7135, Nagy-Britanniában: The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellet), Svájcban: SN 166000, Svédországban: SS 187120.

Az üzemanyag-pellet alapvető európai minőségi szabványai

Az üzemanyagbrikettek, amelyek előállításához fahulladékot (fűrészpor, faapríték), mezőgazdasági hulladékot (szalma, napraforgóhéj, hajdina) és tőzeget is felhasználnak, alkalmasak különféle típusok tűzhelyek (kályhák), fatüzelésű kazánok és kandallók.

Most vásárolhat RUF brikettet - téglát téglalap alakú, A NESTRO brikettek hengeres alakúak, néha sugárirányú lyukkal a belsejében, a Pini & Kay brikettek pedig 4, 6 vagy 8 élűek, belül hosszanti radiális lyukkal.

Ezt a környezetbarát bioüzemanyagot nem károsítják a gombák, 2-4-szer tovább ég, mint a tűzifa, kényelmesen tárolható és használható.

Ezenkívül a brikett fűtőértéke átlagosan kétszerese a hagyományos tűzifának, ami az egyenletes lángnak köszönhetően állandó hőmérsékletet biztosít az égés minden szakaszában.

Modern szilárd tüzelésű kazánok a brikett évente legfeljebb egyszer tisztítható, a hamu pedig környezetbarát műtrágyaként használható.

A tüzelőanyag-brikett fűtési költsége alacsonyabb, mint szén vagy tűzifa használata esetén.

A szén minősége a koalizáció korától és körülményeitől függ. Az öregedés során a szénkoncentráció és az illékony összetevők, különösen a víztartalom csökkenése következett be. Így a fiatal barnaszén nedvességtartalma 30-40%, illékony komponensei több mint 50%, a kőszén nedvességtartalma 12-16%, illékony komponensei körülbelül 40%, a régi szén esetében pedig az antracit 2 mutató 5-7%.

A szén különféle nem gyúlékony hamuképző szennyeződéseket, „kőzetet” is tartalmaz. A hamu szennyezi a környezetet és a rostélyokon salakká szinterelik, ami megnehezíti a szén elégetését, a kőzet jelenléte pedig csökkenti a szén fajlagos égéshőjét.

A fajtától és a termelési körülményektől függően a mennyiség ásványok nagyon különbözik. Így a szén hamutartalma körülbelül 15% (10-20%).

A szén káros összetevője a kén is, melynek égése során oxidok keletkeznek, amelyek a levegőben kénsavvá alakulnak.

A szenet számos paraméter szerint osztályozzák (termelésföldrajz, kémiai összetétel), de „hétköznapi” szempontból elég ismerni a címkézést és a felhasználási lehetőségeket.

A következő szénjelölési rendszert alkalmazzuk: Grade = (minőség) + (méretosztály).

A szén két gyúlékony komponensből áll: illékony anyagokból és szilárd (koksz) maradékból.

Az égés első szakaszában az illékony anyagok oxigéntöbblettel szabadulnak fel, gyorsan égnek, hosszú lángot adva, de kis mennyiségű hőt. A második szakaszban a kokszmaradék kiég, melynek égési intenzitása és gyulladási hőmérséklete a koalizáció mértékétől, azaz a szén fajtájától (barna, kemény, antracit) függ.

Minél magasabb a karbonizáció foka (annál magasabb az antracitnál), annál magasabb a gyulladási hőmérséklet és az égéshő, de annál kisebb az égés intenzitása.

A B (barna), D (hosszú lángú kő), G (kőgáz) fokozatú szén a magas illékonyanyag-tartalma miatt gyorsan fellángol és gyorsan ég.

Az ilyen minőségű szén megfizethető és szinte minden típusú kazánhoz alkalmas, azonban a teljes égéshez ezt a szenet kis adagokban kell szállítani, hogy az illékony anyagoknak ideje legyen teljesen összekapcsolódni az oxigénnel.

A szén teljes égését sárga láng és átlátszó füstgázok, a tökéletlen égést bíbor láng és fekete füst jellemzi. Az ilyen szén hatékony elégetéséhez a folyamatot folyamatosan figyelemmel kell kísérni.

Az SS (kő, gyengén csomósodó, A (antracit) szénminőségűek nehezebben gyulladnak meg, de sokáig ég, és lényegesen több hőt termel.

Az ilyen szenet nagy mennyiségben lehet betölteni, mivel főként kokszmaradékot éget el, és nincs tömeges illékony anyagok felszabadulása.

A fúvó üzemmód nagyon fontos, mivel levegőhiány esetén az égés lassan megy végbe, leállhat, vagy éppen ellenkezőleg, túlzott hőmérséklet-emelkedés, ami hőelvezetéshez és a kazán kiégéséhez vezet.

Egyes üzemanyagfajták fűtőértékének összehasonlító táblázata

(14.1. ábra – Fűtőérték
üzemanyag kapacitás)

Ügyeljen a fűtőértékre (fajlagos égéshő) különféle típusoküzemanyagot, hasonlítsa össze a mutatókat. A tüzelőanyag fűtőértéke az 1 kg tömegű vagy 1 m³ (1 l) térfogatú tüzelőanyag teljes elégetésekor felszabaduló hőmennyiséget jellemzi. Leggyakrabban a fűtőértéket J/kg-ban mérik (J/m³; J/l). Minél nagyobb a tüzelőanyag fajlagos égéshője, annál kisebb a fogyasztása. Ezért a fűtőérték az egyik legnagyobb jelentős jellemzőküzemanyag.

Az egyes tüzelőanyagok fajlagos égéshője a következőktől függ:

• Gyúlékony alkotórészeiből (szén, hidrogén, illékony éghető kén stb.).
• Nedvesség- és hamutartalmától.

per m³

(14.2. ábra – Fajlagos égéshő)

A „Különböző energiahordozók fajlagos égéshője, a költségek összehasonlító elemzése” táblázat szerint a propán-bután (cseppfolyósított kőolajgáz) gazdasági haszna és felhasználási kilátásai tekintetében csak a földgáznál (metán) alacsonyabb. Figyelmet kell azonban fordítani a főgáz költségének elkerülhetetlen növekedésére irányuló tendenciára, amelyet jelenleg jelentősen alulbecsülnek. Elemzők az ipar elkerülhetetlen átrendeződését jósolják, ami a földgáz árának jelentős, esetleg a gázolaj árát is meghaladó drágulását vonja maga után. Így a cseppfolyósított kőolajgáz, amelynek költsége gyakorlatilag változatlan marad, továbbra is rendkívül ígéretes - optimális megoldás

autonóm elgázosító rendszerekhez.

A fa kémiai összetételében meglehetősen összetett anyag. Miért érdekel minket a kémiai összetétel? De az égés (beleértve a fa kályhában történő elégetését is) a faanyagok kémiai reakciója a környező levegő oxigénjével. Pontosan attól kémiai összetétel

Ez vagy az a fafajta határozza meg a tűzifa fűtőértékét.

A fában található fő kémiai kötőanyagok a lignin és a cellulóz. Sejteket képeznek - sajátos tartályokat, amelyek belsejében nedvesség és levegő van. A fa gyantát, fehérjéket, tanninokat és egyéb kémiai összetevőket is tartalmaz.

A kőzetek közötti különbségek a fűtőértékben minimálisnak tűnnek. Érdemes megjegyezni, hogy a táblázat alapján úgy tűnhet, hogy jövedelmezőbb a tűlevelű fából készült tűzifát vásárolni, mert ezek fűtőértéke magasabb. A piacon azonban a tűzifát nem tömeggel, hanem térfogattal szállítják, így egyszerűen több lesz belőle egy köbméter lombos fából kitermelt tűzifában.

Káros szennyeződések a fában

Alatt kémiai reakcióÉgetéskor a fa nem ég el teljesen. Az égés után hamu marad - vagyis a fa el nem égett része, és az égés során a nedvesség elpárolog a fából.

A hamu kevésbé befolyásolja a tűzifa égési minőségét és fűtőértékét. Mennyisége bármely fában azonos és körülbelül 1 százalék.

De a fában lévő nedvesség sok problémát okozhat égetésekor. Tehát közvetlenül a vágás után a fa akár 50 százalék nedvességet is tartalmazhat. Ennek megfelelően az ilyen tűzifa égetésekor a lánggal felszabaduló energia oroszlánrésze egyszerűen a fa nedvességének elpárologtatására fordítható, anélkül, hogy hasznos munkát végeznénk.

A fában lévő nedvesség jelentősen csökkenti bármely tűzifa fűtőértékét. A fa elégetése nemcsak nem látja el funkcióját, hanem égés közben sem képes fenntartani a szükséges hőmérsékletet. Ugyanakkor a tűzifában lévő szerves anyagok nem égnek el teljesen az ilyen tűzifa égésekor, nagy mennyiségű füst szabadul fel, amely szennyezi a kéményt és az égési teret is.

Mi a fa nedvességtartalma és mit befolyásol?

A fában lévő víz relatív mennyiségét leíró fizikai mennyiséget nedvességtartalomnak nevezzük. A fa nedvességtartalmát százalékban mérjük.

A mérés során kétféle páratartalom vehető figyelembe:

• Az abszolút páratartalom az adott pillanatban a fában lévő nedvesség mennyisége a teljesen kiszáradt fához viszonyítva. Az ilyen méréseket általában építési célokra végzik.
• A relatív páratartalom az a nedvességmennyiség, amelyet a fa pillanatnyilag tartalmaz a saját tömegéhez viszonyítva. Ilyen számításokat a tüzelőanyagként használt fa esetében végeznek.

Tehát, ha azt írják, hogy a fa relatív páratartalma 60%, akkor az abszolút páratartalom 150%.

Ezt a képletet elemezve megállapítható, hogy a 12 százalékos relatív páratartalmú tűlevelű fákról kitermelt tűzifa 1 kilogramm elégetésekor 3940 kilokalóriát, a hasonló páratartalmú lombhullató fákról 3852 kilokalóriát bocsát ki.

Hogy megértsük, mi az a 12 százalékos relatív páratartalom, magyarázzuk el, hogy a tűzifa olyan páratartalmat vesz fel, hosszú ideig kint száraz.

A fa sűrűsége és hatása a fűtőértékre

A fűtőérték becsléséhez egy kissé eltérő jellemzőt kell használni, nevezetesen a fajlagos fűtőértéket, amely a sűrűségből és a fűtőértékből származtatható érték.

Az egyes fafajták fajlagos fűtőértékére vonatkozó információkat kísérleti úton szereztem. Az információ ugyanarra a 12 százalékos páratartalomra vonatkozik. A kísérlet eredményei alapján a következőket állítottuk össze: táblázat:

A táblázat adatai alapján könnyen összehasonlíthatja a különböző fafajták fűtőértékét.

Milyen tűzifa használható Oroszországban

Hagyományosan a legkedveltebb tüzelési fafajta téglakemencék Oroszországban a nyírfa. Bár a nyír alapvetően egy gyomnövény, amelynek magvai könnyen megtapadnak bármilyen talajban, a mindennapi életben rendkívül széles körben használják. Egy szerény és gyorsan növekvő fa hosszú évszázadok óta hűségesen szolgálta őseinket.

A nyírfa tűzifa viszonylag jó fűtőértékkel rendelkezik, és meglehetősen lassan és egyenletesen ég, anélkül, hogy túlmelegítené a kályhát. Ezenkívül még a nyír tűzifa elégetésével nyert kormot is felhasználják - ez magában foglalja a kátrányt is, amelyet háztartási és gyógyászati ​​​​célokra egyaránt használnak.

A nyír, nyár, nyár és hárs mellett lombos faként tűzifaként használják. Minőségük a nyírfához képest természetesen nem túl jó, de mások hiányában teljesen lehetséges ilyen tűzifa használata. Ezenkívül a hársfa tűzifa égetésekor különleges aromát bocsát ki, amelyet előnyösnek tartanak.

Az őszirózsa tűzifa nagy lángot hoz létre. Használhatók a tűz végső szakaszában a más fa égetésekor keletkező korom elégetésére.

Az éger is elég egyenletesen ég, és égés után távozik kis mennyiségben hamu és korom. De ismét, a minőség összességét tekintve az éger tűzifa nem veheti fel a versenyt a nyír tűzifával. De másrészt - ha nem fürdőben, hanem főzéshez használjuk - az éger tűzifa nagyon jó. Egyenletes égetésük segít az ételek, különösen a pékáruk hatékony elkészítésében.

Tűzifa készült gyümölcsfák elég ritkák. Az ilyen tűzifa, és különösen a juhar nagyon gyorsan ég, és a láng nagyon elér magas hőmérséklet, ami negatívan befolyásolhatja a sütő állapotát. Ezenkívül csak fel kell melegíteni a levegőt és a vizet a fürdőben, és nem kell fémet olvasztani benne. Ilyen tűzifa használatakor alacsony fűtőértékű tűzifával kell keverni.

A puhafából készült tűzifát ritkán használják. Először is, az ilyen fát nagyon gyakran használják építési célokra, másodszor pedig a rendelkezésre állást nagy mennyiségben a tűlevelű fákban lévő gyanták szennyezik a tűztereket és a kéményeket. A kályhát fenyőfával csak hosszan tartó szárítás után érdemes fűteni.

Hogyan készítsünk tűzifát

A tűzifa begyűjtése általában késő ősszel vagy kora télen kezdődik, még mielőtt az állandó hótakaró kialakulna. A kivágott törzseket a telkeken hagyják kezdeti szárításra. Egy idő után, általában télen vagy kora tavasszal, a tűzifát eltávolítják az erdőből. Ez annak köszönhető, hogy ebben az időszakban nem végeznek mezőgazdasági munkát, és a fagyott talaj nagyobb súlyt tesz lehetővé a járműre.

De ez a hagyományos rend. Most a magas technológiai fejlettségnek köszönhetően a tűzifa elkészíthető egész évben. Vállalkozók a már fűrészelt és aprított tűzifát bármely nap elhozzák, elfogadható díj ellenében.

Hogyan kell fát fűrészelni és aprítani

A hozott fahasábot vágd fel a tűzhelyed méretének megfelelő darabokra. Ezután a kapott fedélzeteket rönkökre osztják. A 200 centiméternél nagyobb keresztmetszetű rönköket hasítással hasítjuk, a többit rendes fejszével.

A rönköket rönkökre osztják úgy, hogy a kapott rönk keresztmetszete körülbelül 80 négyzetcm legyen. Az ilyen tűzifa elég sokáig ég benne szauna kályhaés több hőt termelnek. Kisebb rönköket gyújtáshoz használnak.

Az aprított rönköket farakásba rakják. Nem csak tüzelőanyag tárolására szolgál, hanem tűzifa szárítására is. A jó farakás a szél által fújt, nyílt helyen, de a fát a csapadéktól megóvó lombkorona alatt helyezkedik el.

A farakás rönkök alsó sorát rönkökre fektetik - hosszú oszlopokra, amelyek megakadályozzák, hogy a tűzifa érintkezzen a nedves talajjal.

A tűzifa elfogadható páratartalomig történő szárítása körülbelül egy évig tart. Ezenkívül a rönkökben lévő fa sokkal gyorsabban szárad, mint a rönkökben. A vágott tűzifa a nyártól számított három hónapon belül eléri az elfogadható páratartalmat. Egy évig szárítva a farakásban lévő fa nedvességtartalma 15 százalék lesz, ami ideális az égetéshez.

A tűzifa fűtőértéke: videó

Környezetbarát, megújuló energiaforrások

A faapríték használatának előnyei a szénhez képest

1. Faforgács használatakor a következő problémák oldódnak meg:
   1. fűrészüzemi hulladék ártalmatlanítása;
   2. a csomók és az aljnövényzet újrahasznosítása fakitermelési területeken a parcellák kialakításakor;
   3. kérdések a nyírfákkal és bokrokkal benőtt mezőgazdasági területek kiirtásával kapcsolatban;
   4. nem kereskedelmi célú fa hasznosítására;
   5. erdők és védősávok irtására;
   6. erdők és erdősávok tűzveszélyességének csökkentése.
2. A faaprítékkal működő kazánok környezetbarátabbak, mert... A kazán automatizálási rendszere felügyeli a faapríték teljes égését és a bevezetett levegő és faapríték megfelelő arányát.
3. A faapríték megújuló energiaforrás.

Chip minőség

A kis zökkenőmentes működéséhez fűtési rendszerek száraz, szitált anyagra van szükség bizonyos méretű egyedi forgácsokkal. Általában 3,15-30 mm-es főfrakció szemcsehosszúságú és 30%-nál kisebb maradék nedvességtartalmú anyagot használnak erre a célra.

Nagyobb telepítéseknél durvább anyagokat használhatnak, nagyobb élhossz-változásokkal.

Az égés minőségének fontos mutatója a faapríték hamutartalma. Ha magas a hamutartalom, akkor füstgáztisztítás szükséges.

A faapríték minősítése és osztályozása

A fő paraméterek az osztrák M7133 szabvány szerinti besorolásnak megfelelően a chipek méretére vonatkozó követelményeket határoznak meg, például: G30 - legfeljebb 3 cm 2 keresztmetszetű forgácsokhoz, G50 - a chipek méretéhez. legfeljebb 5 cm 2 keresztmetszet, valamint nedvességtartalom esetén, például: W35 - legfeljebb 35% nedvességtartalmú faaprítékhoz.

Ez a szabvány osztályokat és előírásokat állapít meg a következő paraméterekhez:

• Nedvesség
• Hamutartalom
• Frakcionált összetétel (méret)
• Térfogatsűrűség
• Nitrogén- és klórtartalom
• Égéshő

A faapríték jellemzői

Ha a fa égéshője csak kis mértékben függ a fa fajtájától, akkor ebben a tekintetben a páratartalom nagy érték. Ezenkívül a páratartalom meghatározó tényező a faapríték eltarthatósága szempontjából.

A 30% alatti nedvességtartalmú faapríték „tárolható”, azaz „tárolható” besorolású. V ebben az esetben nem beszélhetünk a fa mikrobiális lebontásáról és az ezzel járó tömeg- és energiaveszteségről. A frissen vágott anyag nedvességtartalma 50% és 60% között mozog. Ezért a faapríték gyártása előzetes szárítás után javasolt.

A következő táblázat a páratartalomtól függő fűtőértéket mutatja. Égéshő frissen fűrészelt tűlevelű fák körülbelül 2 kWh/kg, 20%-os nedvességtartalomra való szárítás után a faapríték égéshője megduplázódhat (4 kWh).

A térfogatsűrűség a faforgács (és egyéb kemény fajoküzemanyag).

Többek között meghatározza az üzemanyag energiasűrűségét, és közvetlenül függ egy bizonyos mennyiségű energia tárolásához és szállításához szükséges hely térfogatától.

Ha a 20%-os nedvességtartalmú tölgy és bükk apríték égéshője ömlesztett köbméterenként 1100 kW*h, akkor a nyár apríték égéshője lényegesen alacsonyabb, és ömlesztett köbméterenként 680 kW*h. méter.

Például 44 MWh éves igény fedezésére bérház, 40 ömlesztett köbméter tölgy és bükk apríték vagy 65 ömlesztett köbméter nyárforgács szükséges.

Gyártás és értékesítés

Németországban elsősorban a tűlevelű fák aprítékára van kereslet a piacon.

A Szövetségi Statisztikai Hivatal adatai szerint 2007-ben 3,80 millió tonnát állítottak elő tűlevelű fákból, míg ugyanebben az időszakban csak 41 000 tonna lombhullató aprítékot állítottak elő.

A gyengébb minőségű bokor- és bokorerdő-termékek értékesítése 1,98 millió tonnát tett ki. Ugyanebben az időszakban 4,04 millió tonna tűlevelű fák aprítékát vagy pengéjét, valamint 85 ezer tonna lombos fák aprítékát vagy pengéjét importálták. Ez 5 év alatt 340%-os importnövekedést jelent. Az import 63%-a Ausztriából, Hollandiából és Franciaországból származott. A faapríték és -pehely exportja 2007-ben 17,94 millió tonnát tett ki, ami 66%-kal magasabb, mint 2002-ben.

Ár

A faapríték ára az évek során nőtt, 2004 júliusa és 2009 júliusa között 80%-os növekedéssel. A száraz faapríték kiskereskedelmi ára 2009 IV. negyedévében Németországban 119 euró volt tonnánként (20% nedvességtartalom vagy 25% fa nedvességtartalom, szállítás 30 m 3, 20 km-ig szállítással és áfával). Ez 29,71 cent literenkénti folyékony üzemanyag-egyenértéknek felel meg.

A jelentős árkülönbségek vagy ingadozások a régiótól, az évszaktól, a minőségtől, a páratartalomtól és a szállítási helytől való távolságtól függően határozhatók meg. Az ellátás mennyisége is fontos tényező, mivel a nagy teljesítményű CHP-erőművek 40%-kal kevesebbet költenek üzemanyagra, mint a kiserőművek.

ÜZEMANYAG - FAFORGÁCS

A faforgács aprított fa. Az üzemanyag minősége páratlan, kellő mennyiségben elérhető és folyamatosan pótolható.

Ha szükséges, csak az erdők rendszeres karbantartásával lehet évente nagy mennyiséget mozgósítani.

Bármilyen feldolgozatlan fa feldolgozható aprítékká: körfa, fűrészüzemi hulladék, feldolgozás és feldolgozás után fa, gyors vágási forgalommal rendelkező gazdaságok termékei, ritkítás utáni fák és famaradványok.

Forgács, mint a pellet:

• Hazai üzemanyag.
• Nem a válságtól függ.
• Semleges a szén-dioxiddal szemben.
• Árához képest nem drága.

Használata csökkenti az importfüggőséget, visszafogja az árképzést az országban, és fenntartható fejlődési lehetőségeket kínál a régióknak.

A faapríték előnye a tűzifával és a fadarabokkal szemben elsősorban a folyóképességében rejlik, ami biztosítja az égést teljesen automata fűtési rendszerekben.

A faapríték minősége szempontjából fontosak az olyan tüzelőanyag-jellemzők, mint a nedvesség, csomósság, szemcseméret-eloszlás, a finom frakciók aránya, a kéreg aránya, a térfogatsűrűség és a hamutartalom.

Az égés során a kéreg arányának növekedésével nagyobb mennyiségű hamu képződik.

A térfogatsűrűség egy ömlesztett köbméter súlyát tükrözi, és végső soron meghatározza, hogy a vevő milyen fűtőértéket kap a pénzéért.

Németországban nincs DIN szabvány a faforgácsra. A hosszú távú németországi használat miatt a faapríték osztrák osztályozásának határértékei és feltételei az osztrák M7133 szabványnak megfelelően kereskedelmi szabvánnyá váltak.

2005 májusában lépett hatályba a „Szilárd bioüzemanyagok – Az üzemanyagok specifikációi és osztályai” (DIN CEN/TS 14961) elnevezésű előzetes szabvány (műszaki specifikáció), mint osztályozási szabvány, amely osztályokat és előírásokat határoz meg a következő paraméterekre:

• Nedvesség
• Hamutartalom
• Szemcseméret-eloszlás
• Térfogatsűrűség
• Nitrogén- és klórtartalom
• Égéshő

Egyéb adatok a faaprítékról:

• Fűtőérték: RENDBEN. 3,3 - 4,3 kWh/kg vagy 783 kWh/m 3 páratartalomtól függően (frissen vágotttól 40%-os páratartalomig).
• Térfogatsűrűség: RENDBEN. 210 - 250 kg/m 3 páratartalomtól függően, 230 kg/m 3 20%-os páratartalom mellett.
• Ideális méret:élhossz 30-50 mm.
• Nedvesség: w (relatív páratartalom) – a víz tömege százalékban kifejezve össztömeg, a frissen vágott fa tömege.
• Dominancia: u (abszolút száraz fa=abszolút légszáraz) – a víz tömege százalékban kifejezve a száraz tömeghez viszonyítva, a szárazanyag tömege.

Mértékegységek:

• 1 Srm = ömlesztett köbméter, 1 m 3 ömlesztett fának felel meg
• 1 rm = hajtogatott köbméter (ster), 1 m 3 sorokban lefektetett fának felel meg
• 1 fm = 1 köbméter tömörfa (nincs hézag)

Konverziós tényezők:

• 1 ömlesztett köbméter faapríték = kb. 65-75 l folyékony üzemanyag
• 1 ömlesztett köbméter faapríték = térfogatsűrűség 210-250 kg/m3
• 1 kg faforgács = kb. 3,4 kWh
• 1 hajtogatott köbméter fa (ster) = kb. 2,5 ömlesztett köbméter faapríték
• 1 köbméter tömörfa = kb. 2,8 ömlesztett köbméter faapríték

Primer energia együttható: faaprítéknál fP= 0,2
(leírja az érintett energiahordozó átvétele, átalakítása és szállítása során fellépő veszteségeket)

Fűtőérték és költség:

Hozzávetőleges adatok.

A faapríték ára régiónként változhat. (1 tonna faapríték = pontosan 3400 kWh)

Az alábbi diagram a faapríték, a folyékony tüzelőanyag, a gáz és a pellet árának dinamikáját mutatja 2007 óta 10 kWh-nként

1 – faapríték, 2 – fapellet, 3 – folyékony tüzelőanyag, 4 – földgáz.