Как горит уголь: Каменный уголь для домашних котлов – полезная информация и цены

Содержание

Как разжечь уголь антрацит правильно 🔥 советы от печников

Что выгоднее, дрова или уголь

На первый взгляд может показаться, что ответ очевиден – дрова. Но, если сравнить стоимость угля и стоимость дров, становится понятно. Что выгоднее купить уголь антрацит. Главное знать, как разжечь уголь антрацит правильно. Ведь он заботится  не только о тепле в доме, но и о печи. И вот почему:

  1. Дрова, даже самые твердые, при горении выделяют много сажи и гари, в отличие от угля. А значит, чистить топку и дымоход приходится чаще, чем при использовании такого угля, как уголь марки г, например.
  2. Дрова нужно хранить в отдельном помещении и сушить около трех лет, чтобы они давали сильный и сухой жар.
  3. Уголь в мешках хранить гораздо удобнее. Места занимают меньше, а уголь антрацит дает гораздо больше тепла и горит очень долго. Его удельная теплота сгорания достигает 7,4 — 9 тысяч ккал/кг, чего не дадут никакие дрова.
  4. Следить за топкой, если в ней горят дрова, приходится постоянно, а вот уголь требует гораздо меньше внимания.

Таким образом, пусть вас не пугает стоимость угля в Украине, привычные дрова обойдутся дороже. И не только в финансовом, как мы видим, отношении. Купить уголь антрацит все равно будет выгоднее, а использовать и хранить его намного проще. 

Как должна быть оборудована печь для угля

Если вы топите печь не постоянно, а изредка приезжая в загородный домик или на дачу. Нужно помнить о некоторых простых правилах, которые помогут вам пользоваться печью безопасно. Топить углем можно и дровяную печь, но при выполнении таких условий:

толщина стен топки достаточно большая, чтобы выдержать температуру горения угля
колосниковую решетку можно опустить ниже хотя бы на два уровня
печь оборудована отдельной от остальных систем вытяжкой
колосник и зольник одинаковые по размерам

Многие любят попариться в баньке на своем дачном участке. Можно купить уголь и использовать его и для банной печи. Но толщина ее стен не должна быть менее 35 см, чтобы выдержать длительное воздействие жара. Каменный уголь и уголь антрацит отличаются высокой теплоотдачей, поэтому стены печи должны быть толстыми и жаропрочными.

Как разжечь уголь антрацит правильно

Для начала, печь нужно очистить от золы и гари, подготовить ее к растопке. Затем, выполняем простые действия:

  1. Закладываем старую бумагу или газеты и немного сухих мелких щепок.
  2. Добавляем немного дров, желательно, установив их «шалашиком» или «колодцем» для лучшей циркуляции воздуха.
  3. Поджигаем бумагу спичками или специальной зажигалкой с длинным носиком.
  4. Важно помнить: дверцу топки нельзя открывать при открытой заслонке поддувала. Закрываем заслонку, открываем дверцу!
  5. Добавляем уголь антрацит мелкой фракции на прогоревшие дрова.
  6. После того, как разгорится мелкий уголь, добавляем более крупные куски, слоем до шести сантиметров.

Чтобы избежать спекания, которое иногда происходит, если вы используете уголь каменный, необходимо периодически перемешивать угли кочергой. Если вы храните уголь в мешках, при транспортировке на него все равно могла попасть пыль, которая и приводит к спеканию топлива. Достаточно слегка побрызгать водой на уголь антрацит, чтобы он не спекался.

Несколько советов от печников

Уголь антрацит практически не спекается, он очень твердый и не дает пыли.

Для того, чтобы уголь антрацит разгорался равномерно, стоит начать закладку топлива с мелких кусков, слоем в пять – шесть сантиметров. После того, как этот слой достаточно разгорится, увеличить толщину слоя до пятнадцати сантиметров. Заслонка поддувала должна быть приоткрыта. А когда каменный уголь или уголь антрацит достаточно разгорятся, ее нужно открыть полностью. По мере прогорания угля, добавлять топливо, открывая заслонку. Уголь распределять равномерно, по всей площади колосниковой решетки. Дверцу топки открывать только для того, чтобы добавить новую порцию угля. Помешивать уголь антрацит не нужно так часто, как дрова. Иначе он будет хуже гореть, а мелкие куски провалятся через решетку.

Очевидно, что использовать уголь для отопления жилого дома выгоднее и удобнее, чем дрова. Конечно, цена угля, на первый взгляд, кажется очень высокой, особенно, если вы хотите купить уголь антрацит. Но, по сравнению с тем, что дров приходится использовать гораздо больше, тепла они дают меньше, а забот доставляют немало, выбор может быть только один – уголь. Стоимость угля можно узнать, просто введя запрос в строку браузера: «уголь цена за тонну», «сколько стоит тонна угля», «стоимость угля в Украине», и так далее. Пусть вас не пугает цена угля, такой вид отопления все равно дешевле, чем электрический или газовый.

Температура горения угля в котле и печи: свойства разных видов топлива

Теоретическая температура горения угля лежит в пределах 1000…2300 °С и зависит от ряда факторов – условий сжигания, удельной теплотворной способности, содержания влаги и так далее. Фактический нагрев по центру пламени, горящего в топке котла либо печки, редко превышает 1200 градусов. Но перед хозяином жилища вовсе не стоит задача накалить агрегат и трубы добела. Основная цель — эффективно использовать энергию ценного ископаемого, получая нужное количество теплоты в течение длительного периода.

Виды углей, применяемые для отопления

Образование черного топлива в недрах занимает от нескольких сотен тысяч до миллионов лет. Чем глубже и древнее месторождение, тем выше плотность и теплота сгорания угольной массы. Энергетическая ценность горючего зависит от одного показателя – процентного содержания чистого углерода в составе ископаемого.

Перечислим разновидности углей, сжигаемых в отопительных печах, в порядке возрастания калорийности:

  1. Бурый уголь содержит до 70% углерода. Оставшиеся 30% – летучие вещества (связанный кислород, азот, водород) и примеси – сера, железо, фосфор, кремний и алюминий.
  2. Более плотный каменный уголь на 82% состоит из углерода, остальное – примеси и влага.
  3. Антрацит – самое древнее топливо, содержащее до 95% углерода.

При сгорании бурые угли выделяют наименьшее количество тепловой энергии

Справка. В этой цепочке не хватает первого и последнего звена. Сначала биомасса – растения и деревья – образует низкокалорийный торф, залегающий близко к поверхности и пригодный для производства брикет. Завершает цепочку природный графит, состоящий из чистейшего углерода.

Каменноугольное твердое топливо делится на виды и классы по физическим свойствам и размерам фракции. В зависимости от происхождения состав угля меняется, что влияет на его характеристики – температуру воспламенения и горения, теплотворную способность и зольность. Ниже в таблице представлена классификация каменных углей по содержанию летучих веществ, влаги и золы.

После добычи угольная смесь проходит калибровку – деление на фракции. Чем крупнее куски, тем выше цена энергоносителя и лучше происходит сжигание. Насколько отличаются и как обозначаются угли разной крупности, покажем в очередной таблице.

Примечание. Если кроме марки топлива необходимо указать крупность фракции, буквенный индекс приписывается к основному обозначению класса. Пример: ГО – газовый орех, АП – антрацит – плита. Маркировка бурой смеси ореха с мелочью – БОМ.

Мы не причисляем к общей классификации древесный уголь по нескольким причинам:

  • горючее не является ископаемым, это продукт сухой переработки (перегонки) древесины;
  • использование выжженного угля для обогрева жилища невыгодно экономически, дешевле купить обычных дров;
  • данное топливо хорошо подходит для работы кузнечного горна, газогенератора либо сжигания в мангале.

Так выглядит горение длиннопламенной марки каменного угля

Температура воспламенения и другие параметры

Процесс горения угля – это химическая реакция окисления углерода, протекающая при высокой начальной температуре с интенсивным выделением теплоты. Теперь попроще: угольное топливо не может воспламениться подобно бумаге, для возгорания требуется предварительный нагрев до 370—700 °С в зависимости от марки горючего.

Ключевой момент. Эффективность сжигания угля в печи или бытовом твердотопливном котле характеризуется не максимальной температурой, а полнотой сгорания. Каждая молекула углерода соединяется с двумя частицами кислорода воздуха, образуя углекислый газ СО2. Процесс отражен в химической формуле.

Если ограничить количество поступающего кислорода (прикрыть поддувало, перевести ТТ-котел в режим тления), вместо СО2 образуется угарный горючий газ СО, выбрасываемый в дымоход, КПД горения существенно снизится. Чтобы добиться высокой эффективности, нужно обеспечить благоприятствующие условия:

  1. Бурые угли воспламеняются при температуре +370 °С, каменные – 470 °С, антрациты – 700 градусов. Требуется предварительный нагрев отопительного агрегата с помощью дров (опилочных брикетов).
  2. Воздух в топливник подается с избытком, коэффициент запаса составляет 1.3—1.5.
  3. Горение поддерживается за счет высокой температуры раскаленного слоя углей, лежащих на колосниковой решетке. Важно обеспечить проход кислорода через всю толщу топлива, поскольку воздух движется через зольник благодаря естественной дымоходной тяге.

Замечание. Исключением являются самодельные печки типа «Бубафоня» и цилиндрические котлы верхнего горения, где воздух подается в топку сверху вниз.

Теоретическая температура сжигания и удельная теплоотдача различных видов топлива показана в сравнительной таблице. Заметно, что в идеальных условиях любое горючее выделит максимум теплоты при взаимодействии с нужным объемом воздуха.

На практике создать подобные условия нереально, поэтому воздух подается с некоторым избытком. Реальная температура горения бурых углей в обычном ТТ-котле лежит в пределах 700…800 °С, каменных пород и антрацитов – 800…1100 градусов.

Если переборщить с количеством кислорода, энергия начнет расходоваться на подогрев воздуха и попросту вылетать в трубу, КПД печи заметно упадет. Причем температура огня может достигать и 1500 °С. Процесс напоминает обычный костер – пламя большое, тепла мало. Пример эффективного сжигания каменного угля ретортной горелкой на автоматическом котле представлен в видеосюжете:

Отопление углем – практические советы

Полноценное сжигание угольного топлива требует особого подхода к вопросу. Задача – достичь максимального КПД источника тепла, не перегреть теплоноситель и не устроить пожар из-за слишком высокой температуры.

Антрацит — самый калорийный коксующийся уголь

Предлагаем учесть наши рекомендации по выбору оборудования:

  1. Чисто дровяные котлы и стальные печки заводского изготовления нежелательно топить углями высокой калорийности – каменными и антрацитами. Мощная теплоотдача и сильный нагрев способен деформировать стенки топливника (обычно их делают толщиной 3 мм).
  2. Для угольного отопления не годятся ТТ-котлы с водонаполненными колосниками. Из-за разницы температур раскаленный спекающийся слой намертво прилипает к трубам с водой, проход воздуха и дальнейшая очистка агрегата сильно затрудняется.
  3. Если вы располагаете калиброванным каменным углем крупностью фракции 25—50 мм (по классификации – орех), лучшим выбором станет котел с автоматической подачей топлива. Агрегат оснащается ретортной горелкой и вентилятором, четко дозирующим нагнетание воздуха по команде электроники. Длительность непрерывной работы – до 7 суток.
  4. Идеальный вариант – купить шахтный либо традиционный котел, рассчитанный на использование угольных пород. В теплогенераторе предусмотрены подвижные колосники, поворачиваемые внешней рукояткой. Приспособление помогает сбрасывать золу из топки в нижнюю камеру.
  5. Отопители, оснащенные вентилятором или дымососом, удобнее и безопаснее котлов с механическими регуляторами на цепочке. При критическом росте температуры автоматика отключит подачу воздуха, а канал закроется заслонкой. Обычная крышка поддувала прилегает неплотно, кислород просачивается в камеру, медленное горение продолжается.
  6. Топить открытый камин углем – занятие бесполезное. Много тепла не получите, только разведете в комнате грязь, появится неприятный запах.
  7. В целях повышения безопасности очень желательно установить на котел дополнительный клапан теплового сброса. В случае перегрева и закипания элемент сбрасывает часть теплоносителя из котловой рубашки и одновременно заполняет ее холодной водопроводной водой.

К каждому типу угля нужно приноровиться. Незнакомое горючее лучше засыпать мелкими порциями, регулируя тягу шибером и наблюдая за ростом температуры. Когда вычислите все нюансы горения данной марки, заполняйте топливник на 2/3.

Важный момент, касающийся эксплуатации кирпичной печи с плитой. Ни в коем случае не открывайте конфорки после загрузки новой порции угля, пользуйтесь боковой дверцей. При недостатке кислорода топливо выделяет пиролизный газ, который выйдет наружу через отодвинутую конфорку.

Напоследок о сжигании угольной пыли

Мелкая фракция, остающаяся от рядового угля, тоже является полноценным топливом. Проблема заключается в загрузке – бо́льшая часть пыли сразу просыпается в зольник. Если загрузить ее поверх дров, перекрывается доступ кислорода, горение ухудшается. В подобных случаях можно применить 3 способа:

  1. Дедовский. Каменноугольная пыль перемешивается с водой, делаются лепешки и высушиваются на солнце.
  2. Брикетирование. Если вы располагаете большим количеством пыли, есть смысл изготовить либо заказать шнековый пресс для формования угольных брикетов в домашних условиях.
  3. Добавить к мелкой фракции воды и загружать в топку в старых полиэтиленовых пакетах.

Последний способ – наиболее простой и быстрый в реализации. Вода добавляется к пыли в соотношении 1 : 10, субстанция тщательно перемешивается и раскладывается по пакетам. Котел разгоняется до рабочей температуры на дровах, затем в топку загружается 2—3 таких порции. Подробнее о методе рассказывается на видео:

Помни: уголь может самовозгораться!

Информация о материале

У каменного угля есть  серьезный минус — свойство самовозгораться. То есть воспламеняться в результате непрерывно развивающихся окислительных реакций в самом этом веществе. Чаще всего подобное случается возникают с измельченным, а также влажным углем.

Под самовозгоранием углей понимают их воспламенение в результате самонагревания. Главной причиной самовозгорания углей является адсорбция ими кислорода и повышение температуры за счет длительного протекания в угле химических реакций с образованием продуктов окисления, полуокисления и т.п.

На территории Славгородского района и города Славгород в июле текущего года произошло несколько  случаев самовозгорания угля.  При покупке угля следует у поставщика требовать сертификат качества.

Во избежание случаев самовозгорания топлива следует неукоснительно соблюдать условия его хранения:

  • защитить сухое место хранения угля от воздействия солнечных лучей, прикрыв его несгораемым материалом;
  • не допускать загрязнения мест хранения угля древесными отходами;
  • не размещать новый уголь вместе с прошлогодними остатками, нельзя перемешивать разные сорта;
  • нельзя хранить уголь над подземными коммуникациями и сооружениями;
  • складирование должно проводиться равномерно, послойно для ограничения доступа воздуха внутрь штабеля с углем;
  • при длительном хранении штабель покрывают плотной коркой глины толщиной не менее 5 см, которую в летнее время необходимо опрыскивать 5-10-% раствором извести.

В летнее время внешними признаками очагов самовозгорания служат появление на поверхности угля невысыхающих влажных пятен (или исчезающих с восходом солнца), белых отметин, пропадающих с началом дождя, озолившихся кусков, искрение в ночное время.

При обнаружении очагов самовозгорания угля с температурой 60 градусов его необходимо перелопатить, складывая на свободном месте в отдельные штабеля высотой не более 50 сантиметров. Кроме того, нагретое топливо нужно удалить из куч, залить очаг горения водной 3-4-процентной суспензией гашеной извести.

Склонность угля к самовозгоранию зависит и от интенсивности притока кислорода из атмосферы воздуха, характера затрудненности отдачи тепла в окружающую среду. Если выделяющееся тепло не рассеивается с достаточной быстротой в окружающее пространство, то температура может достичь такого предела (80° — 90°С), что уголь загорится.

Какой уголь лучше для отопления, характеристики и условия хранения

Некоторые твердотопливные котлы могут работать на любом топливе, но далеко не все. Потому, перед покупкой угля загляните в паспорт своего агрегата. Там должны быть указаны марки, под которые рассчитывался котел. Если такой информации нет, можно пойти методом проб. В большинстве фирм, торгующих этим видом топлива, есть уголь в мешках. Вам нужно будет  взять по мешку разного сорта и фракции,  и попеременно топить каждым из них. Старайтесь использовать одинаковое количество угля и оценивайте такие параметры: количество теплоты, длительность горения и количество зольного остатка. 

Качественные показатели угля

Каменный уголь имеет в своем составе большое количество самых разных составляющих, каждая их которых может повлиять на область использования, что делает контроль качества угля делом совсем не легким. В зависимости от применения рассматривают целый ряд определяющих характеристик. Например, при определении пригодности угля для коксования учитываются более 30 параметров.

Чтобы определить подходит уголь для твердотопливного котла или нет, совсем не обязательно знать все его свойства. Важно знать:

  • Калорийность или теплоту сгорания. Этот показатель отражает количество тепла, которое выдает при горении единица топлива. Измеряется обычно в Ккал/кг. Меньше всего тепла выдают бурые угли – не более 4500Ккал/кг, жарче всего горят коксующиеся угли – до 8700Ккал/кг и антрациты – до 8600Ккал. Использовать коксующие угля в обычных бытовых котлах не рекомендуется: они не рассчитаны на такие высокие температуры (бывало, что от такого топлива плавились чугунные колосники) и выходят из строя, а использовать антрациты нужно грамотно.

    Калорийность или теплота сгорания угля — важный параметр

  • Зольность. Это основной показатель качества угля. Он зависит от количества негорючих примесей в топливе. Чем меньше этих примесей, следовательно, и золы, тем больше тепла выдаст вам один килограмм топлива. Зольность угля указывается в процентах. Чем меньше показатель, тем лучше качество топлива. Высокосортные марки имеют зольность до 25%, у низкосортных – 40% и выше. Влияет этот показатель и еще на один не самый привлекательный процесс: на частоту чистки печи. Понятно, что чем больше шлака образуется после сгорания топлива, тем чаще вам придется убирать его. Кроме того часть примесей оседает в трубах и технологических каналах в виде сажи. Их тоже нужно регулярно чистить.

    Зольность угля — главный показатель его качества

  • Влажность. Различают поверхностную и внутреннюю. Поверхностная влага удаляется при проветривании на воздухе, а вот внутренняя — только в процессе сгорания. Потому чем выше влажность угля, тем меньшее количество тепла будет идти на отопление: высушивание требует значительных энергетических затрат. В некоторых случаях оценить много влаги или нет можно визуально: если уголь смерзся, мелкие фракции слиплись или слежались — воды много. Совет «смочить  уголь чтобы он горел лучше» обоснован только при наличии большого количества пыли: она собирается в комки, улучшая циркуляцию воздуха. В других случаях мочить уголь – только уменьшать количество выделяемого на обогрев тепла.

Если говорить о марках этого топлива в целом, то лучшим углем для бытового кола отопления считается антрацит (обозначается буквой «А»): он долго горит, выделяемый при горении дым белого цвета (сажи образуется мало), имеет малую зольность. Но не все любят его: во-первых, он имеет высокую цену, во-вторых, очень трудно разгорается.

Самый оптимальные характеристики по отношению к цене для бытовых котлов имеет длиннопламенный уголь. Он горит долго, пламя при этом длинное, как при топке дровами (отсюда и название), имеет достаточно высокую теплотворную способность и легко разгорается. Маркируется длиннопламенный уголь  буквой «Д». Используют для отопления частных домов и слабоспекающиеся «СС» и тощие «Т», но их качественные показатели значительно хуже.

При маркировке топлива кроме вида топлива указывается также размер фракции (величина кусков):

Название Маркировка Размеры фракции
Плитный П 100мм и более
Крупный (кулак) К 50мм-100мм
Орех О 26мм-50мм
Мелкий М 13мм-25мм
Семечко С 6мм-13мм
Штыб Ш до 6мм
Рядовой Р Нет стандарта

 

Так если длиннопламенный уголь маркирован как ДПК – это плитный уголь, раздробленный на куски от 50 до 100мм,  ДС –длиннопламенная «семечка» и т.п. Стоит пояснить что такое «рядовой уголь». Он имеет нерегламентированный состав, т.е. в нем может быть, к примеру, 80% крупных и средних фракций и лишь 20% штыба, а может быть и наоборот.

Однозначно сказать, какой уголь лучше нельзя. Многое зависит от котла: какой-то рассчитан под бурый уголь, а какой-то — под антрацит. И если в паспорте указано, что использовать рекомендуется антрацит, то не состоит искать ему более дешевую замену: тонна угля будет стоить меньше, но вот количества его понадобиться намного больше. Так что сэкономить не удастся, а вот испортить котел – запросто.

Подбирая уголь для печи, ориентируйтесь не только на его характеристики. Стоит обратить внимание и на стоимость доставки и на рекомендации производителей котлов

Для тех, у кого нет паспорта на котел или используется для отопления кирпичная печь, можно воспользоваться советами опытных людей. Бытовой котел лучше растапливать длиннопламенным углем фракции «орех». После того как он хорошо разгорится, для протопки днем, ровным слоем засыпают антрацит. Он долго горит, выдавая большое количество тепла. Под вечер, в хорошо разогретый антрацитом котел можно засыпать «семечко», которое будет «держать» температуру до утра. Но снова повторимся, котлы у всех стоят разные, так что подбирать оптимальный режим нужно самостоятельно. Дело тут не только в экономии денег, а в оптимальном температурном режиме, при соблюдении которого и людям комфортно, и техника работает в штатном режиме.

Владельцы кирпичных печей советуют разжигать ее дровами. Затем, когда печь разогреется, в нее закладывают угольные брикеты (неплохой вид топлива) или засыпают «семечко», желательно длиннопламенное. При этом, пока уголь не разгорелся, поддувало и заслонки нужно держать открытыми для максимального поступления кислорода. Когда эта закладка хорошо разгорится, а печь наберет жар, можно засыпать более крупную фракцию, например, «крупный» или «орех».

Другие советуют в кирпичную печь после дров закладывать «орех», а на ночь «семечко». При таком порядке в разогретой печи семечко тлеет, поддерживая температуру до утра.

Как посчитать количество угля на зиму

Количество угля, необходимого на обогрев дома, зависит от многих параметров:

  • от отапливаемой площади и от материала, из которого построен дом;
  • от того, как он утеплен и какие стоят окна,  насколько плотно пригнаны двери;
  • от типа отопления и вида котла, типа угля;
  • от суровости зим в вашем регионе и их средней продолжительности и т. п.

Все эти «мелочи» очень важны. Так больше всего угля понадобится для отопления кирпичного дома – на 30-35% больше, чем для деревянного аналогичной площади или дома из газобетонных блоков. На отопление хорошо утепленного дома из шлакобетона (толщина стен 45 см) площадью 90 м2 хозяева расходуют 2,5-3,5 тонны угля (1 т антрацит «орех» и две «семечко»). Отопление печное. У других на дом такой же площади, но без утепления уходит порядка 6-7 тонн.

Сколько угля нужно на зиму? Зависит от площади дома, из чего он построен, как утеплен, от типа котла и еще от многих факторов

Хозяева 2-3 комнатных квартир в том же регионе на «прокорм» твердотопливным котлам покупают 1,5-2 тонны. В другом регионе для отопления деревянного дома 80 м2 из бруса покупают по 5 тонн угля и дров, но зимы у них суровые – до -40оС полтора месяца и остальное время -20оС.

Чтобы определиться, на сколько хватит тонны угля именно вам, рекомендуют купить несколько мешков выбранной марки (причем в том месте, где планируете закупать) и смотреть, сколько его требуется в сутки для поддержания комфортной температуры. Учтите «забортную» температуру и сравните ее со средней на протяжении зимы. По результатам делайте выводы. Если топите вы первый год, постарайтесь взять с некоторым запасом. Если останется – не беда, он не теряет своих свойств (если только вы не купили бурый уголь), а вот если не хватит – это уже неприятно.

Как хранить уголь

Уголь разных марок и даже разных месторождений при хранении ведет себя по-разному. Какой-то храниться может годами практически без потери качества, а какой-то через полгода превращается в труху и пыль. Все зависит от состава и качества топлива, а также от условий хранения.

Срок хранения угля зависит от марки и месторождения

В зависимости от устойчивости к окислению (из-за которого и происходит изменение характеристик и «выветривание») уголь делят на четыре категории:

  • Наиболее устойчивые. К этой группе относятся антрациты и полуантрациты, которые в крупных кусках (с футбольный мяч и до размеров фракции «П») могут храниться без заметной потери качеств до 36 месяцев, более мелкие фракции от «К» и меньше  — до 24 месяцев. К этой категории относятся каменные угли из бассейнов:
    • Сучанское — ТР, ГР — хранятся 36 месяцев;
    • Черемховское — ДР, ДКО – 36 месяца;
    • Печорский — ЖР, ЖСШ, ЖШ — 24 месяца;
    • Донецкий – TР, КР — 24 месяца;
    • Подгородненское – TР — 24 месяцев.
  • Устойчивые к окислению. Хранятся 18 месяцев
    • Донецкого бассейна — ГК, ГКО, ГО, ГМ;
    • Кузнецкое месторождение — ТР, ТК, ТО, СС К, ССКО, ССМ;
    • Иртышское (Экибастузское) — ССР;
    • Карагандинское — КР, КЖР;
    • Сахалинское ЖР, КР ГР, ГКО;
    • Уральское ГР
    • Шартуньское ССШ
    • Куу-Чекинское К2Р
    • Букакачинское ГР
  • Средней устойчивости. Хранятся 12 месяцев.
    • Кузнецкий — ДКО, ДМ, КР, КЖР, ЖР, К2Р, ГК, ГКО, ГО, ГМ, ГКОМ;
    • Кизеловский — ГР, ГМСЩ, ГСШ, ЖЕ;
    • Донецкий — ДКО, ДМ, ДК, ДО, ГР, ГМСЩ, ГСЩ, ГЩ, Р, Ж;
    • Печорский – ДКО;
    • Сахалинское – ДР, ДСШ;
    • Львовско-Всяынское — ГР, ГК, ГМСШ, ГСШ;
    • Егоршинское – ГР;
    • Шаргуньское — каменноугольный брикет;
    • Тувинское, Нерюнфинское – КР;
    • Зырянское, Чульманское – ЖР.
  • Неустойчивые. Хранятся 6 месяцев.
    • Кузнецкий — ГР, ГСШ, ГМСШ;
    • Печорский, Донецкий, Липовецкое — ДР, ДСШ;
    • Хакасское — ДР, ДМСШ;
    • Среднеазиатское — ДК, ДОМ, ДКОМ, ДР, ДСШ;
    • Ткварчельское – ЖР;
    • Ткибульское — ДК, ДКО, ДОМСШ, ДР, ГР, брикет каменноугольный;
    • Аркагалинское, Беринговское, Джебари ки-Хая, Котуйское, Сангарское, Тал-Юряхское, – ДР.
  • Бурые угли. Хранятся 6 месяцев.
    • Артемовское, Тавричанское — БК, БКОМ, БР, БОМ, БСШ;
    • Райчихинское — БК, БО, БМСШ, БР;
    • Подмосковный — БР, БК, БО, БОМ, БОМСШ, БМСШ, БСШ;
    • Правобережная Украина – БР, буроугольный брикет;
    • Челябинский — БК, БКО, БМСШ, БО, БСШ, БР;
    • Бабаевское – БР, буроугольный брикет;
    • Смоляниновское, Майхинское — БКОМ, БСШ, БР;
    • Ретгиховское — БП, БСШ, БКОМ, БР,;
    • Азейское, Анадырское, Ахалцихское, Арбагаоское, Богословское, Волчанское, Веселовское, Гусиноозерское, Закарпатское, Ирша-Бородинское, Коломийское, Кангалакское, Тарбагатайское, Согинское (бухта Тикси), Чернове, Харанорское, Хасанское – БР;
  • Бурые угли. Хранятся 4 месяца.
    • Среднеазиатское – БСШ, БР;
    • Ангренское – БОМСШ, БР;
    • Ленгеровское, Назаровское – БР.

Это сроки хранения для предприятий, торгующих углем с открытых площадок. Примерно столько же будет храниться уголь на частном подворье без потери своих характеристик. Затем начинается процесс окисления и выветривания. Продлить срок хранения угля можно, если складировать его под крышей. В угольном сарае или подвале должна быть невысокая температура и желательно отсутствие прямого солнечного света. Окисление угля начинается при 20-25оС. При температуре не выше 40оС процесс происходит медленно и выражается в уменьшении прочности кусков, появлении и углублении трещин. Этот процесс называется еще выветриванием. Так как окисление происходит с выделением тепла, то внутри большой кучи угля температура постепенно поднимается, что может привести к самовозгоранию. Наиболее вероятна такая проблема при использовании низкокачественного топлива с большим содержанием мелкой фракции и/или пыли. Самая большая вероятность самовозгорания у бурых углей, затем идут каменные угли с пористой структурой (лигниты и суббитоминозные). Меньше всех подвержены и окислению и самовозгоранию антрациты.

Правильное хранение угля — непростая задача

Если храните уголь мелких фракций типа «семечко» или «штыб» нужно периодически проверять его состояние. Если запасы большие, есть смысл приобрести электронный термометр, к которому присоединить длинную термопару (температурный датчик) и периодически, хотя бы раз в неделю, контролировать состояние. Температура самовозгорания угля:

  • Бурые – 40-60оС;
  • Жирные угли – 60-70оС;
  • Тощие и антрациты – 70оС.

Смачивать уголь чтобы сбить температуру не рекомендуется – влажный уголь гораздо лучше поглощает кислород, чем сухой, а при высыхании газообмен еще улучшается, что делает процесс окисления еще более активным. Самый надежный способ не допустить самовозгорание – ограничить  доступ кислорода – накрыть брезентом, толстой полиэтиленовой пленкой и т.п.

Как альтернативу углю можно рассматривать угольные брикеты. Это мелкие фракции угля, которые спрессовали в брикеты. Они имеют высокую теплотворную способность и зольность, меньше, чем у исходного продукта, горят долго и практически без дыма. Еще один вид топлива, под который не нужно переделывать обычный твердотопливный котел — топливные брикеты из древесины или агросырья. Они дают чуть меньше тепла с килограмма, зато стоят гораздо дешевле и золы остается после сгорания совсем немного.

Сколько горит уголь в печке. Как правильно топить печь углем

Установив дома котел, мы сталкиваемся с вопросом его правильной эксплуатации. Далеко не каждый имеет понимание того, как правильно растопить котел углем, какой вид углей применять для этих целей.

При этом стоит учитывать конструкционные особенности установленного оборудования, а также строго соблюдать правила пожарной безопасности.

Принцип работы угольного котла

Угольный котел состоит из двух камер. В верхнюю камеру, называемую топкой, загружается уголь. После того как уголь сгорает, остаточные продукты горения (зола и шлаки) просыпаются в нижнюю камеру — зольник, откуда удаляются по мере наполнения камеры. Камеры разделяются чугунной решеткой – колосником.

Дополнительно, котлы могут иметь автоматическую систему подачи топлива и управления тягой. В случае ее отсутствия все процессы контролируются человеком. В первом случае котлы обладают значительными эксплуатационными преимуществами, но и их стоимость гораздо выше.

Автоматика регулирует подачу воздуха. При увеличении его подачи, топливо сгорает активнее, выделяя больше тепла, но при этом расход угля увеличивается. При уменьшении подачи воздуха, топливо сгорает медленнее, уменьшая количество выделяемого тепла, но при этом значительно экономя уголь. Также в систему может быть включена автоматическое добавление угля в топку.

Температура горения измеряется специальными датчиками, что позволяет программировать котел. Если уровень температуры достигает заданного значения, вентилятор автоматически перестает подавать воздух. При понижении температуры – вентилятор снова включается, разжигая уголь.

Выбор угля для котла

Уголь в основном состоит из углерода, а также примесей, которые после сгорания образуют золу и шлаки. Именно процентное соотношение различных составляющих угля и его возраст, влияют на то, какой марки этот уголь и на его характеристики.

Например, бурые угли имеют высокую влажность, около 50%, а в антрацитах ее количество не превышает 7%. Благодаря этому антрацит обладает самой высокой теплотой сгорания. Между антрацитом и бурым углем, по характеристикам и свойствам, расположился каменный уголь.

Использование твердотопливного котла

Для начала, необходимо все подготовить для растопки. Потом правильно загрузить твердое топливо и разжечь его. Во время горения необходимо регулярно контролировать котел, регулируя подачу воздуха и вовремя удалять накопившиеся продукты сгорания в зольнике. Далее рассмотрим более подробно каждый шаг.

Подготовка котла к растопке

Перед началом работы котла необходимо убедится в отсутствии у него повреждений, а также повреждений системы автоматики в случае ее наличия. Их наличие может привести к проникновению в помещение угарного газа и продуктов горения, а также некорректной работе системы автоматики. При обнаружении повреждений, необходимо их устранение перед началом работы котла.

Далее убираем все легковоспламеняемые предметы находящиеся в близости от котла и приступаем к его внутренней чистке. Из нижней камеры необходимо удалить всю золу и другие продукты горения, осмотреть дымоход на предмет забивания сажей.

Важно!
Сажа в дымоходе оседает при использовании влажного топлива. При горении оно выделяет пар, который конденсируется на стенках дымохода, смешиваясь с продуктами горения образующими сажу, постепенно затягивая дымоход. Это приводит к ухудшению тяги, а в тяжелых случаях к ее отсутствию.

Как разжигать уголь

На дно верхней камеры укладывается бумага (газеты, тетрадные листы) затем слой мелкой сухой щепы. Сверху щепы кладут мелкие дрова, их необходимо уложить в виде колодца или пирамидки, что позволит быстрее разжечь пламя.

После того как подожгли бумагу, необходимо закрыть дверцу верхней камеры и приоткрыть поддувало нижней, таким образом регулируется количество подаваемого воздуха для ускорения процесса горения.

После полного сгорания дров, на тлеющую золу засыпается уголь мелкой фракции с толщиной слоя в 10 – 15 см.

Когда прогорит мелкий уголь, на него укладывают более крупные куски угля, перед этим необходимо поворошить тлеющие остатки мелкого угля, это улучшит поступление воздуха.

Дополнительно стоит учесть, что уголь плохого качества может коксоваться. И если вы попали в такую ситуацию, то следует между слоями угля укладывать небольшой слой дров. Это даст больший доступ воздуху и улучшит процесс горения, позволяя отдавать топливу большее количество тепла.

Удаление золы

Лучше всего зола удаляется, когда в процессе горения используются только дрова. По мере сгорания, зола осыпается в нижнюю камеру (зольник). Что касается угля, то он обладает длительным временем сгорания, поэтому своевременно удалить продукты его горения довольно сложно. Как и в случае с коксованием, процесс облегчается с помощью чередования слоев уголь-дрова-уголь. Также может помочь увеличение температуры горение, поэтому очень важно уметь правильно пользоваться регулятором тяги.

Выводы

Топить домашний котел с использованием угля значительно выгоднее и проще, чем дровами. Уголь при сгорании выделяет большее количество тепла, а время полного сгорания в несколько раз больше. Одной закладки угля может хватать на 12 часов горения, что сокращает время на обслуживание котла.

Большая часть твердотопливных котлов, которые работают на угле и дровах, представляют собой устройство простой конструкции. Котел состоит из двух камер, которые располагаются одна над другой. Верхняя камера используется для закладки топливного материала, а нижняя для продуктов, которые остаются после сжигания твердого топлива. Разделяются данные камеры в большинстве случаев с помощью чугунной колосниковой решетки, которая имеет большой запас прочности.

В твердотопливных котлах происходит полное сгорание дров и угля за счет каналов вторичного воздуха, которые действуют как газообразующий жиклер. Эти же каналы помогают удалению золы.

Существует большое количество котлов, работающих на твердом топливе. При выборе устройства следует обращать внимание на показатель горения топлива, а также сохранение тепла. В большинстве случаев новее котлы сохраняют высокую температуру в течение 8 часов. Выбирая в качестве топлива уголь, следует подобрать лучший режим горения, который будет поддерживаться постоянно.

Растапливается котел при помощи бумаги, небольших щепок и малого количества угля. Затем засыпается небольшое количество угля и запирается загрузочная дверца. Далее необходимо будет правильно отрегулировать подачу воздуха, от которой зависит время горения топлива. Чем больше будет попадать в котел кислорода, тем интенсивнее будет проходить процесс горения, следовательно, быстрее будет сгорать топливо, а тепла хватит ненадолго.

Сильно перекрывать подачу воздуха тоже не стоит, так как в данном случае уголь будет тлеть, и выделять дым вместо желаемого тепла. В некоторых случаях нехватка кислорода и вовсе может привести к затуханию.

Когда подача воздуха будет хорошо отрегулирована, необходимо будет загрузить в котел ведро угля. Лучше всего производить ее через загрузочную дверцу, расположенную сверху котла. В случае загрузки топлива на 1/3 котельной топки, можно рассчитывать на 3 часа его непрерывного горения. Подачу угля в котел следует добавлять, опираясь на данные, которые показывает температурный датчик.

В большинстве случаев достаточно для хорошего прогревания жилья поддерживать температуру воды на уровне 80 градусов. В случаях, когда необходимо чтобы котел горел долго без добавления топлива, нужно за один раз высыпать столько топлива, чтобы оно наполнило котел до половины. Использовать очень большое количество топлива за раз не рекомендуется, так как оно попросту спечется и очистить от такого угля колосники будет сложно.

С помощью подачи воздуха можно каждый раз проводить регулирование горения топлива. Допускать большое количество свежего воздуха к камере не желательно, так как это может стать причиной возгорания большого пламени и закипанию воды. По трубам пойдет очень горячая вода, но при этом топлива хватит на меньшее количество времени.

Продукты горения – зола, будет через колосники осыпаться в зольник. Чистить эту камеру следует ежедневно, к примеру, утром. Важно понимать, что чистая зольная камера обеспечивает лучший отток дыма.

Чтобы КПД твердотопливного котла или печи был максимальным, а отопительное оборудование работало без сбоев, нужно использовать качественное и сухое топливо, правильно его закладывать, не допускать, чтобы образовывался конденсат. Следить за исправностью самой конструкции. Даже через двухмиллиметровую трещину в рамке задвижки внутрь проникнет около 15 кубометров воздуха за час, что при нагреве печи до 100 градусов «съест» около 10 процентов всего тепла. При горении в топке с открытой дверцей теплопотери составят 40 процентов. При открытом поддувале печка потеряет еще от 15 до 20 процентов тепла.

Перед тем как истопить печь, нужно удалить золу из зольника. Ежегодно конструкция должна подвергаться полной очистке и профилактическому ремонту. Нагрев печки зависит от состояния стен изнутри. При наслоении сажи печь будет прогреваться дольше, слабее, и сжигать больше топлива. Следите за состоянием колосниковой решетки при закладке топлива. Если решетка будет забита, интенсивное горение не будет поддерживаться притоком свежего воздуха из поддувала.

Само топливо должно быть высушенным. Топить печь сырыми дровами можно (а куда деваться, если сухих дров не осталось), но при сжигании непросохшего дерева образуется много сажи на стенках и в дымоходе, печь нужно будет прочищать чаще. У сырых дров ниже энергоэффективность. При сжигании сырых дров будет активно испаряться вода, что приведет к выпадения по стенкам конденсата, что ускоряет разрушение стенок конструкции. Для равномерного сжигания дров в топливнике деревянные поленья должны быть наколоты одинаково, иметь толщину примерно 8-12 сантиметров. Тогда нагрев будет производиться максимально эффективно.

Последовательность топки.
Перед тем, как положить поленья, расстилают клочки бумаги, укладывают лучины, стружки и мелкую щепу, обязательно сухую. Первыми в топку попадают сухие дрова в небольшом количестве, немного тоньше обычных. Это порция топлива для прогрева печи. Между отдельными полешками должно быть расстояние. При этом выкладка дров не должна доходить до верхнего уровня топливника сантиметров на 20, чтобы все частицы успевали сгореть еще до того, как будут утянуты в дымоход. Пользоваться смесями и средствами для разведения костра, а также керосином, соляркой, ацетоном и, тем более, бензином не рекомендуется. Если нет сухих дров и щепок, а растопить печь необходимо, можно использовать хвойные ветки. Иголки сосны и ели содержат масла, с помощью которых можно растопить печь (или костер) даже на сырых дровах. Если печь сразу начала дымить, в дымоходе находится холодный воздух. Тогда предварительно нужно сжигать в топливнике несколько лучин и щепок, чтобы наполнить пространство теплом. И уже потом закладывать порцию дров для прогрева. (А вообще полезно утеплить дымоход несгораемой теплоизоляцией). Перед тем как добавить к дровам каменный уголь, перейти на топку углём, нужно прогревать дымоход дровами, поскольку для угля нужна тяга побольше. Объем закладываемых в топку дров зависит от конструктивных особенностей печи. Рекомендуемая норма закладки — сразу целый или почти целый расчетный объем топлива. Следите за расстоянием до верхнего перекрытия топливника! После того, как начальная закладка хорошо разгорится, и стенки немного прогреются, производится полная закладка топлива.

Проверка тяги.
Обычно тяга в отопительных печах определяется цветом пламени во время сгорания топлива. Если вы в дымовом канале слышите характерный гул, и при этом пламя имеет яркий белый цвет, значит, тяга слишком большая, её нужно уменьшить. Если подача воздуха и тяга в норме, вы увидите золотисто-желтое пламя.

Процесс топки.
Пока дрова или уголь горят в топке, чтобы обеспечить их равномерное сгорание, нужно не только вовремя перемешивать закладку (нужно 2-3 перемешивания), но и своевременно закрывать дверцу поддувала и дымовую трубу. Не знаете точно, как правильно топить кирпичную печь — ориентируйтесь на 1,5-2,5 часа (зависит от размеров самой печи и помещения, а также от температуры окружающего воздуха). Во время сгорания дров, угля, торфа — любого вида топлива — нужно закрывать как дверцу топливника, так и задвижку (вьюшку), правда, частично. Только после прогорания половины заложенного угля можно его шевелить и перемешивать, это одно из основных правил, как правильно топить углём печь. После выгорания основного объема закладки оставшиеся головни нужно помещать в центр топки, а затем обложить их горящими поленьями или кусками каменного угля. При этом нужно уменьшить тягу; Когда сгоревшие угли начинают догорать в пламене синего цвета, которое через несколько секунд исчезает — это означает, что стал выделяться СО, угарный газ. Угли нужно сразу же разровнять, и открыть трубу дымохода не менее чем на 10 минут, чтобы угар полностью ушел. Если вы не уверены как правильно растопить печь, на ночь этим заниматься не рекомендуется. Тогда вы точно продуктами горения не отравитесь.

Как правильно топить печь углем.
При постоянной топке каменным углем в любом случае при закладке сначала нужно сжечь в топливнике небольшую порцию дров, и уже после этого на горящие угли засыпать уголь 50-60 мм слоем. После разгорания угля добавляют остальную закладку слоем до 150 мм, тогда печь будет гореть хорошо, прогреваясь равномерно. Для сгорания углей в твердотопливном котле лучшим топливником является шахточка с вертикальными стенками, оборудованная колосниковой решеткой. Желательно, чтобы топливник имел большую высоту. Топка твердотопливного котла, оборудованного под уголь, пригодна для сжигания в ней других видов топлива. Растопка раскладывается по колосниковой решетке и зажигается при слегка открытой трубной задвижке. Когда растопка разгорится, трубная задвижка открывается полностью и забрасывается первая порция мелко наколотого угля ровным слоем 50-80 мм по всей решетке. После этого закрывают топочную дверцу и открывают поддувальную. Когда уголь разгорится, забрасывают порцию до толщины слоя 120-200 мм.

При последующих забрасываниях топлива надо выполнять следующие требования:
. забрасывать новые порции угля тогда, когда предыдущая достаточно хорошо разгорится;
. при каждом забрасывании угля, сопряженном с открыванием топочных дверец, следует предварительно прикрыть поддувальную дверцу;
. следить, чтобы топливо не прогорало до колосников и горело во всей массе ровным слоем. Если в каменных углях имеется мелочь или пыль, то ее перед забрасыванием в топку следует смачивать водой. Жирные, сильно спекающиеся угли марок ПЖ и Ж, состоящие из мелочи, обычно смачивают обильно настолько, чтобы слиплись частицы угля, не допуская при этом избытка воды. Угли паровично-спекающиеся марки ПС и слабоспекающиеся марки СС большей частью мелкие и требуют умеренного смачивания. Тощие угли марки Т, состоящие обычно из мелочи и подготовляемые для забрасывания в топку, смачивают до влажного состояния всей массы. Длиннопламенные угли смачивают лишь настолько, чтобы уменьшить образование пыли. Антрацит смачивания не требует; иногда, при большом содержании мелких частиц, его смачивают для уменьшения выделения пыли.

Во время топки топочную дверцу следует держать закрытой, открывая ее только на время забрасывания свежей порции топлива. Шуровать уголь следует по возможности реже во избежание излишнего охлаждения топливника, большого провала угля через колосниковую решетку и смешивания его со шлаком. При многозольных бурых углях (подмосковный, челябинский, среднеазиатский и др.), наоборот, шуровку надо производить чаще, иначе куски угля «озолятся» и потухнут. Заброска этих углей должна производиться чаще и малыми порциями. При догорании топлива следует прикрыть поддувальную дверцу, а при герметических дверцах ее можно закрыть. Когда слой топлива достигнет 30-40 мм, следует поддувальную дверцу закрыть совсем, а трубу закрыть задвижкой на ¾ сечения газохода. Закрыть совсем дымовую трубу надо тогда, когда угли сгорят полностью. Преждевременное закрытие трубы может привести к угару людей.

Нужно ли смачивать уголь?
Иногда уголь смачивают перед тем, как закинуть его в горн, иногда, когда он уже в горне. Жар горна сжигает летучие компоненты угля, а вода поможет тому, чтобы эта операция прошла без лишнего дыма. Когда уголь уже горит, можно смочить его, чтобы образовалась корка. Верхние слои угля спекаются и пламя сосредотачивается в требуемом месте, уголь под коркой прогорает медленнее. Это особенно полезно для мелкого угля и пыли (6мм и меньше), который всегда попадается в общей куче. Он, как минимум, слипнется и не будет забивать колосник. На ведро сухого мелкого угля нужен примерно 1 литр воды. Если топить сухой мелочью, то вместе со шлаком Вы будете выбрасывать несгоревший мелкий уголь, просыпавшийся в поддувало. Если у печи плохая тяга воздуха, мелкий сухой уголь горит плохо, а сырой хорошо, нагревается быстрее. Лучше всего такая корка образуется у спекающихся, коксующихся, кузнечных, газовых марок угля. Некоторые же марки угля смачивать бесполезно. (Крупные куски угля горят и так хорошо и дают тепла больше, чем мелочь. Их смачивать с точки зрения обогрева вредно, потому что это все равно, что мокрые дрова. Но можно смачивать, чтобы не перегреть и не прожечь печь. Вот древесный уголь смачивать в любом случае вредно, если только для экономии расхода и охлаждения).

При топке дровами рекомендуется поленья в топливнике укладывать плотно одно к другому, сразу закладывать не менее половины порции дров, а остальное количество забрасывать по мере прогорания за один — два приема в зависимости от количества топлива и емкости топливника. Для равномерного сгорания дров их надо расшуровывать два — три раза за топку, делая это быстро, не охлаждая котла.

Сильно протапливать печь не рекомендуется, это не продлит прогрев помещения на несколько дней. Вам сначала будет жарко, после чего вы откроете форточку для проветривания, а затем, когда тепло уйдет, будет уже холодно. В то же время перерасход топлива будет просто огромен. Следуя вышеуказанным рекомендациям и советам, вы через некоторое время уже не будете думать, как топить печь дровами или углем, чтобы добиться максимальной эффективности и экономии.

Твердотопливный котел – это инвестиция в ваш дом. Если его использовать для того, чтобы заменить камин или котел старого стиля, то он будет иметь потенциал уменьшить углеродный след вашего дома как минимум на 14% и действительно сделает большинство древесины экологически нейтральной и возобновляемой энергией. Принятие решения заменить существующее неэффективное устройство или установить котел с нуля на вашей жилой площади может казаться сложным, но существует большое количество вариантов, из которых можно выбрать.

Как использовать твердотопливный котел

Важно:

  • Если вы топите котел впервые, должен гореть только маленький огонь.
  • Слишком горячий огонь станет причиной возникновения дыма, идущего от краски, что необязательно плохо, но неприятно.
  • Краска может также стать мягкой в это время. Избегайте всех контактов, так как отделку легко повредить!
  • Веревочный уплотнитель двери может прилипнуть к телу котла – оставьте дверцу слегка приоткрытой во время первого использования!
  • Всем материалам необходимо дать время для того, чтобы они адаптировались к эффектам жара.
  • Жаростойкая краска достигает своей максимальной термальной стабильности после нескольких часов.
  • Рекомендуется открыть двери или окна, когда котел будет зажжен в первый раз.
  • Вибрации, вызванные транспортировкой, могут ослабить гайки/болты, удерживающие стекло, ручки дверцы и т.д., поэтому, пожалуйста, проверьте и затяните их перед использованием. Старайтесь не перетянуть кронштейны, удерживающие стекло, и убедитесь заранее, что уплотнители находятся на месте.
  • Некоторые модели имеют подпружиненную дверь, что выполняет функции безопасности. Она может быть ослаблена.
  • Перед зажиганием проверьте, что съемная перегородка, которую вы найдете внутри камеры сгорания вверху, подвинута к задней части котла, таким образом направляя пламя вперед. Обычно маленький кусочек дерева держит ее на месте, его видно из дымового прохода. Он может быть оставлен на месте и сожжен во время первого использования.
  • Проверьте также, чтобы и другие внутренние компоненты находились на своих позициях. Уберите все дополнительные инструменты из зольника, так же как и согревающие камни/кирпичи.
  • Первичный воздух проходит сквозь нижнюю вентиляцию, через решетку и в камеру сгорания. Это полезно для воспламенения огня и для сжигания такого твердого топлива, как уголь.

Дерево сгорает более эффективно, когда воздух для сжигания поступает из пространства над огненным ложем, а не под ним. Кислород, поступающий из пространства над огненным ложем через вспомогательную воздушную вентиляцию над дверцей, обеспечивает сгорание газов, выходящих из древесины, когда она нагревается. Это тепло нагревает устройство вместо того, чтобы растрачиваться впустую в дымоходе или конденсироваться и создавать смолистые отложения внутри котла, вытяжной трубы или на стекле дверцы. Так как тяга определяется высотой дымохода, правильный контроль над вторичным воздухом будет достигаться методом проб и ошибок.

Зажигание котла

  1. Откройте полностью верхние и нижние регуляторы воздуха.
  2. Расположите свернутую и скомканную газету в задней части котла. Положите небольшой трут на поверхность газеты и затем несколько немного больших кусков древесины сверху всего этого. Подожгите газету и закройте дверцу.
  3. Дайте пламени погореть, пока все бруски дерева не зажгутся. Потом вы сможете добавить больше крупных кусков древесины/поленьев.
  4. Когда вы сжигаете дерево: если огонь установился, значит, нижний регулятор может быть закрыт, чтобы весь воздух для пламени заходил через верхний регулятор. Скорость горения может теперь контролироваться путем налаживания верхнего регулятора воздуха и регуляции количества добавляемых дров. Нижний регулятор воздуха должен обычно оставаться закрытым, когда котел работает. Если огню позволили почти потухнуть или опуститься слишком низко, то нижний регулятор может быть открыт для того, чтобы дать воздуху доступ к основе пламени в попытке оживить его. Если температура окружающей среды выше 14 С, то тяга может быть недостаточной, и использование основного регулятора станет необходимостью.
  5. Когда вы сжигаете уголь и другие виды твердого топлива: необходимо использовать основной регулятор воздуха.
  6. Не давайте работать котлу с открытой дверцей.
  7. Регуляторы и ручки становятся горячими, когда котел используется, поэтому нужно надевать перчатки.
  8. Никогда не используйте котел, не положив туда огнеупорные кирпичи – они защищают сталь от окисления.

Пожалуйста, обратите внимание на то, что стекло потемнеет сначала, но оно, в конце концов, очистится от корректной работы с правильным топливом. Бревна, которые были недостаточно высушены и выдержаны, всегда будут затемнять стекло.

Первая стадия огня, сразу после зажигания, зачастую самая дымная. Во время этой стадии убедитесь, что оба воздушных входа на котле полностью открыты, для того, чтобы получить горячее пламя. Дополнительный жар «заставляет» дымоход производить сильную тягу и помогает сохранять трубу чистой, высвобождая креозот, который может остаться в виде осадка от предыдущего огня. Горячий первоначальный обжиг также убирает влагу из дров и дает воспламеняющий источник для дыма, который выходит из брусьев.

  • Постепенное добавление небольшого количества топлива поможет сохранить устойчивую температуру и скорость горения так, что котел будет работать продуктивно и чисто. Добавление большого количества топлива за один раз значительно уменьшит температуру внутри котла. После добавления большого лесоматериала хорошей идеей будет увеличить верхнее воздушное отверстие немного больше, пока новое топливо не начнет гореть и котел не вернется к необходимой температуре.
  • Постепенное налаживание воздушных регуляторов также поможет сохранить устойчивую скорость горения.
  • Не запускайте котел, если верхний регулятор воздуха полностью закрыт. Он снабжает воздухом обдувающую систему. Чем больше открыт верхний регулятор, тем более эффективно работает обдувающая система.


Несмотря на то, что сегодня производятся высокоэффективные современные печи, до сих пор большинство населения России используют в своем быту приборы отапливаемые дровами или каменным углем. Столкнувшись однажды с необходимостью растопить такую печь, может показаться, что это будет достаточно просто, но сложностей и тонкостей в этом деле достаточно много. Тем более, растопив печь правильно, можно сэкономить время и материалы и добиться максимальной теплоотдачи.

Какие правила следует соблюдать при растопке печи

Итак, чтобы понять, углем, необходимо запомнить несколько несложных, но очень важных правил и установить последовательность своих действий.

Можно ли использовать зажигательные смеси для растопки? Нет! Ни в коем случае нельзя – это может быть опасно. Важно понимать, что нарушение правил пожарной безопасности может привести к возникновению пожара.

Лучше потратить немного больше времени, добиваясь необходимого результата, но защитить себя и своих близких от опасности.

Можно ли оставить печь самостоятельно разгораться во время отсутствия кого-либо в доме? Конечно, нет!
Помните, что в печи горит огонь, а температура горения угля составляет более 1000 градусов
, и всегда могут возникнуть непредвиденные обстоятельства и опасные ситуации, которые можно исправить или предотвратить, находясь в это время в помещении.

Прежде чем начать топить печь необходимо ее тщательно осмотреть.

  1. Сначала необходимо визуально оценить внешнее состояние. Присутствие трещин, даже небольших, может привести к попаданию угарного газа и дыма вовнутрь помещения, а также высокая топлива может привести к постепенному разрушению конструкции печи. Поэтому трещины, которые были обнаружены, необходимо замазать песчано-глиняной смесью.
  2. Прежде чем печь растопить, необходимо убрать золу и шлак от прошлой растопки
    . Для этого немного смочим отходы, чтобы пыль не разлеталась, и уберем с помощью совка.
  3. Проверить наличие воды в котле. В случае ее небольшого количества — стоит все-таки долить, и вообще безопасней будет всегда содержать котел полным. Отсутствие воды может также привести к пагубным последствиям не только для конструкции, но и для жизни и здоровья людей.
  4. Использование бытовых или , таких как рубероид или пластик, может привести к появлению неприятного запаха, а также к наиболее быстрому засорению дымовой трубы и образованию устойчивого налета на ее стенках.
  5. Необходимо проверить дымоотводную трубу, правильно производить её чистку каждые три месяца
    , особенно если печь используется постоянно.
  6. Убрать все легковоспламеняющиеся предметы на расстояние не менее 50 см от
    нагревающихся поверхностей.

Теперь, когда печь правильно подготовлена, приступаем к растопке.

Использование каменного угля для растопки

Несмотря на то, что процесс растопки акцентирован на угле, все же дрова тоже будут нужны для того, чтобы быстро набрать температуру необходимую для горения угля.

  • Для начала необходимо подготовить немного сухих дров и уголь. Уголь лучше разбить на средние куски – мелкие прогорят быстро, а большие могут и не догореть до конца
  • Затем, чтобы обеспечить равномерное горение, в печь необходимо уложить скомканные газеты или бумагу
    . Далее заполняем ее дровами, укладывая их таким образом, чтобы воздух свободно циркулировал между ними
  • Поджигаем бумагу, закрываем дверцу печи и приоткрываем поддувало, чтобы обеспечить приток воздуха. Температура горения дров достигает 800 – 900 градусов, и прогорают они достаточно быстро
  • Когда достигла необходимой температуры, а от дров остались горящие угли можно начинать засыпать уголь небольшим слоем до 15 см
  • После того, как небольшой слой разгорелся, можно досыпать остальной уголь.

Важно помнить тот факт, что топить печь без перерыва нельзя. Среднее время растопки составляет не более двух часов. Если процесс горения будет происходить непрерывно, то высокая температура в печи может привести к ее перегреву и неблагоприятным последствиям.

В том случае, если планируется производить растопку исключительно углем или торфом, тогда следует просверлить в дымовой заслонке отверстие 10-15 мм
, чтобы в процессе горения было газоотводное отверстие.

Лучше и безопасней засыпать уголь будет не через дверку топки, а через верхние конфорки. В таком случае материал меньше рассыпается и равномерней укладывается.

Устранение возможных проблем

Что делать если все условия были выполнены правильно, но все равно возникли проблемы при растопке?

Для того чтобы избежать задымления помещения нужно уметь правильно чистить дымоход печи
. Во-первых, для используется метла с длинным шестом либо специальный прибор для длинных труб, который состоит из шара. Вес этого инструмента может достигать до 3 кг. На шар насажен ерш из жесткой щетины. Длина веревки для такого прибора определяется длиной трубы. Вся сажа, во время чистки опадает в печь, после чего её легко удалить через дверку печи.

Очень часто в домах возникают пожары из-за неправильной эксплуатации или плохого состояния отопительных приборов. Любая печь способна прослужить хозяевам долгие годы, в том случае если правильно за ней ухаживать, используя только правильные материалы для растопки и не использовать её как утилизатор бытовых отходов. Не стоит забывать о простых и очень важных правилах эксплуатации.

Длиннопламенные угли

Длиннопламенный уголь – каменный уголь марки «Д», согласно классификации каменного угля по маркам.

В течение многих миллионов лет на Земле происходят процессы преобразования растительных остатков в то или иное полезное ископаемое. Изначально из этих остатков образуется торф, потом, вследствие давления воды, слоев грунта, отсутствия кислорода, повышенной температуры, он трансформируется в бурый уголь, а затем и в каменный. В каменном угле также происходит процесс метаморфизма, то есть изменения. Связаны они с изменениями в количестве содержащейся в нем влаги, летучих веществ, углерода, от которых зависит, как активно будет гореть уголь. Также меняется и содержание такого компонента угля как витринит (от латинского «стекло»). Витринит образуется из стволов, пней, листьев и ветвей деревьев при переходе торфа в состояние угля при постоянном погружении в воду. Таким образом и формируется такой вид или марка каменного угля, как длиннопламенный, имеющий определенный химический состав и свойства.

Согласно статистическим данным, доказанные запасы каменного угля в России составляют примерно 49088 млн.т. Запасы же длиннопламенного угля равны не менее 50 % от общего запаса. Длиннопламенный уголь преобладает в Минусинском угольном бассейне, который расположен в Минусинской котловине в республике Хакассия. Добыча угля здесь была начата в 1904 году, а запасы угля составляют 2,7 млрд.т. Наиболее крупные месторождения – Изыхское и Черногорское. Славится длиннопламенным углем и Кузнецкий угольный бассейн, в частности месторождение Ерунаковское. Также недавно в с. Костенково Кемеровской области были обнаружены уникальные залежи длиннопламенного угля, который находится на небольшой глубине. Уже сейчас ведется его добыча на нескольких разрезах. В российской части Донецкого каменноугольного бассейна расположено около 2 млрд.т. длиннопламенного угля. На Дальнем Востоке запасы длиннопламенного угля составляют около 90 млн.т. Также богаты таким видом каменного угля Тунгусский, Иркутский, Южно-Якутский и другие бассейны. Большие запасы находятся и в Карагандинской области, в частности на угольном разрезе Жалын. Длиннопламенный уголь, по данным экспертов, на данном этапе – самый востребованный и перспективный вид угля.

Добыча длиннопламенного угля в вышеперечисленных источниках ведется как открытым образом с помощью разрезов, так и закрытым, шахтным способом. Способ добычи зависит это от глубины залегания пластов.

Длиннопламенный уголь – полезное ископаемое класса каменных углей. Состоит из высокомолекулярных соединений и имеет определенный химическо-вещественный состав.






Углерод 70-80 %
Сера 0,5-1 %
Зола 24-30 %
Влага 17,5-19 % (в самом куске угля находится материнская влага, а приобретенная составляет 8 %)
Летучие вещества В среднем 39-42 %

Удельная теплота сгорания — 5000-7000 Ккал/кг (в среднем 5800 Ккал/кг).

Показатели отражения витринита в длиннопламенном угле начинается от 0,4 % и заканчивается 0,79 %. Цвет длиннопламенного угля обычно серо-черный. Плотность такого угля средняя, равна 1-1,7 г/см3. Он довольно пористый, слоистость четко выражена. На стадии перехода от длиннопламенного угля к жирному может наблюдаться уменьшение пористости, а вследствие понижение упругости и механической прочности. Из-за высокого выхода летучих веществ уголь загорается очень быстро. Горит он длинным коптящим пламенем, что, собственно, и дало название данной марке угля. При горении длиннопламенный уголь не спекается, а его зола не шлакуется.

Как же происходит процесс горения длиннопламенного угля? Под воздействием температуры он нагревается. При этом из угля испаряется влага, которая поднимается в дымоход в виде пара. По мере роста температуры уголь начинает коксоваться и выделяет коксовый газ. Газ этот смешивается с вторичным воздухом (который появляется, когда приоткрывают топочную дверку), сгорает в нем и дает основное тепло. Очень важная деталь – газ должен гореть в области дожигания котла, а не в топочной камере. Потому что, если коксовый газ будет гореть вместе с углем, то последний нагреется слишком сильно и выделит еще определенное количество коксового газа. Следствием же этого будет неуправляемый процесс горения. Поэтому горение угля и горение газа должно происходить отдельно. Далее длиннопламенный уголь, достаточно нагревшись и выделив коксовый газ, превращается в кокс. Кокс, уже догорая, выделяет достаточное количество тепла для того, чтобы совершилось коксование еще одной порции угля. А регулируя подачу воздуха, можно регулировать процесс горения угля и количество вырабатываемого тепла. Тут же нужно сказать, что длиннопламенный уголь – лучшее топливо для печей и котлов любых конструкций. Потому что он легко загорается и не требует принудительной подачи воздуха.

Длиннопламенный уголь классифицируют в соответствии с классификацией по размеру кусков. То есть бывает ДКО (длиннопламенный уголь крупный орех), ДР (длиннопламенный рядовой), ДПК (длиннопламенный, плита крупная – самый универсальный и популярный вид угля), ДОМ (длиннопламенный орех мелкий) и пр. Причем, в каждом классе по крупности немного отличаются качественные характеристики угля (в пределах нескольких процентов). Так, например, у ДПК содержание золы 24,9 %, а у ДОМ уже 28 %.

Активированный уголь

В связи с тем, что длиннопламенный уголь легко горит и не требует поддува, он, как уже было сказано, лучший вид топлива для печей и котлов. Для того, чтобы он разгорелся, требуется минимум дров, что тоже очень экономно. То есть одна из сфер его применения – коммунально-бытовая. Помимо рядового потребителя, им пользуются для отопления котельных. Если в длиннопламенных углях небольшая зольность, то они могут служить сырьем для жидкого топлива и химических продуктов. А также для получения кокса и полукокса. Также длиннопламенные угли служат сырьем для производства специальных углеродных сорбентов и активированных углей, которые используются в фармакологии, для очистки любой жидкости. Но, конечно же, самое перспективное направление для длиннопламенного угля – это отопление. Так, например, Кемеровская область отапливается длиннопламенным углем из добытых запасов Кузнецкого бассейна. Если учесть, что зимой столбик термометра порой опускается ниже -30°С, то эффективность такой марки угля очевидна.

Как правильно топить угольный котел в доме, почему плохо горит уголь?

Принцип работы

Чтобы разобраться, как правильно топить котел углем, разберемся в принципе работы таких аппаратов. При сгорании угля выделяется тепло, которое нагревает теплообменник с жидкостью. Она уже под действием системы насосов поступает в радиаторы, обогревая воздух в нужных помещениях.

Устройство оборудования довольно простое. Снизу располагается зольник, где собираются шлаки и зола. Над ним расположены колосники, на которых непосредственно происходит горение топлива. Теплообменник может располагаться как вокруг топки, так и сверху.

Также бывают воздухогрейные угольные котлы. Они непосредственно греют воздух в помещении. Их устройство намного проще, так как отсутствует посредник в виде жидкого теплоносителя. Применяются больше для обогрева гаражей и промышленных помещений.

Повышенным уровнем КПД отличаются модели длительного горения и пиролизные устройства. В первых воздух подается сверху, за счет чего постоянно горит только верхний слой топлива. Это позволяет загрузить за один раз много угля, который будет медленно тлеть.

Угольный пиролизный котел в разрезе

В пиролизном оборудование повышение эффективности достигается дополнительным сгоранием летучих газов, которые выделяются при окислении угля. Для этого они оборудованы камерами сгорания особой формы. Чтобы выделение газа происходило активнее, поддерживается особо высокий уровень температуры внутри топки.

Выбор угля для топки

Марки топлива

В зависимости от характеристик топлива, очень сильно отличается его теплоотдача. Самыми важными параметрами являются влажность, калорийность и зольность.

Существует четыре основных сорта угля:

  • Бурый уголь. Один из самых распространенных и дешевых сортов. Не самый лучший вариант для использования в доме, так как от него остается очень большое количество золы и кокса, которые засоряют котел. Калорийность около 3000 ккал/час, влажность 50%.
  • Каменный уголь. Подходит для бытового отопительного оборудования. Теплотворная способность 5500 ккал/час, степень влажности 20%. После сгорания остается совсем мало золы – около 3%.
  • Лингит. Промышленный сорт с большим зольным остатком и рыхлой структурой. Используется только в больших объемах на промышленных предприятиях.
  • Антрацит. Самый качественный вид угля. Удельная теплота 9000 ккал/час, низкая влажность равная 7%. Отлично подходит для бытовых котлов.
    Антрацит

Определить тип угля можно по маркировке на упаковке. Первая буква означает сорт (например Б – бурый, А – антрацит). Вторая показывает размер: до 60 мм штыб, от 0,6 до 1,3 см семечко, 1,3 – 0,25 см мелкий, до 5 см орех, до 10 см крупный и самый большой плитный, размером от 10 см.

При выборе важно учесть параметры котла. В инструкции к каждой модели указано, на каком виде угля она работает. Именно этот сорт будет самым эффективным для конкретно вашего аппарата. Если у вас плохо горит уголь – причины могут быть самые разнообразные.

Угольные брикеты

Угольные брикеты являются мелкой стружкой и пылью из угля, которая склеивается с помощью специальных органических добавок, например, каменноугольная смола. Они прессуются в виде брусков. Последний этап производства – это обжиг для образования водонепроницаемой корочки на поверхности.

Угольные брикеты

Одним из достоинств является легкое хранение, транспортировка и укладка в угольный котел за счет удобной формы. При покупке важно обратить внимание на герметичность упаковки, так как брикеты очень хорошо впитывают влагу, от чего разрушаются и намного понижается их эффективность.

Угольная пыль

Также возможно топить угольной пылью.

Делать это можно двумя способами:

  • Сначала котел растапливается обычным углем. И когда он хорошо разгорится, аккуратно всыпается угольная пыль. Важно, чтобы уголь к этому времени активно горел, так как пыль может потушить пламя. Она постепенно начнет тлеть. Теплоотдача у нее высокая. Также важно делать это медленно, угольная пыль взрывоопасна.
  • Сначала необходимо смешать угольную пыль с древесными опилками. Потом в смесь добавляется вода и активно размешивается. Нужно достичь густоты засыхающей штукатурки, она должна хвататься комками.
    Угольная пыль

    Далее обычно растапливается котел. Смесь выкладывается горкой в центр топки. В первое время после этого температура в камере сгорания резко понизится. Чтобы смесь хорошо разгорелась, максимально открывается тяга. Дополнительно можно установить вентилятор, который будет нагнетать кислород. Смесь будет очень долго тлеть.

Древесный уголь

Древесный уголь получается при пиролизе древесины без доступа кислорода. Он очень легкий, горит небольшим пламенем. В отличии от древесины, длительность его горения намного большая, что позволяет реже загружать топливо. Его можно купить или сделать своими руками путем обжига из обычных дров.

Как правильно использовать котел

Подготовка печи

Перед началом работы важно осмотреть котел на наличие трещин и повреждений. Если у него электронное управление, то он подключается к сети и проверяется исправная работа. Из зольника и камеры сгорания убираем шлаки и золу.

Зольник котла

Протираем стенки топки сухой тряпкой. Проверяем интенсивность тяги. Если она недостаточно активная, прочищаем дымоход от сажи. Осматриваем пространство вокруг и убираем легковоспламеняющиеся предметы.

Растапливание

Когда подготовительные работы закончены, можно начинать растопку:

  1. На колосник складывается сухая смятая бумага. Сверху нее размещаем хворост и еще выше тонкие щепки и дрова.
  2. С нескольких сторон поджигается бумага. Открывается поддувало и закрывается дверка камеры сгорания.
  3. Когда древесина прогорит, насыпаем сверху тонким слоем мелкий уголь. После прогорания перемешиваем его и засыпаем уже порцию обычного угля.

Каждый раз, когда открываете дверь топки нужно закрывать поддувало.

Удаление золы

От сгоревшего угля остается зола, которая, пройдя через колосник, скапливается в зольнике. Примерно раз в два дня ее необходимо удалять. При этом нужно быть очень аккуратным, так как зола может быть еще не остывшей. Также не рекомендуется вдыхать зольную пыль, она очень вредная для организма.

Также время от времени необходимо проводить профилактическую чистку всего котла.

Особенности колосников

В угольных котлах устанавливаются различные колосники. Отличаются они материалом и формой. Стальные колосники со временем деформируются под действием высокой температуры.

Колосники котла

Более надежные изготовляются их чугуна виде цельной решетки. Также нужно обратить внимание на форму колосьев. Особенности современных колосников в том, что они сделаны в виде уголков, что позволяет золе быстрее осыпаться в зольник.

Как уменьшить расход топлива?

Есть несколько способов, как уменьшить расход топлива в угольном котле:

  • Прежде всего, нужно использовать качественные сорта угля. У них большая теплоотдача и поэтому для обогрева помещения требуется меньший объем.
  • Со временем расход угля увеличивается за счет засорения дымохода и теплообменника. Чтобы этого избежать проводится профилактическая очистка основных узлов оборудования раз в полгода.
  • Модели котлов длительного горения и пиролизные аппараты потребляют меньшее количество угля за счет особенностей конструкции и более эффективного использования горючих материалов.

Очистка топки и трубы

При сгорании угля выделяются смолы и сажа, которая оседает на стенках камеры сгорания и дымохода. Чистить котел можно только в остывшем состоянии. Для этого перестаем подкладывать топливо. Когда пламя полностью потухнет, открываем все заслонки и ждем, когда все прогорит. Важно учесть, что при этом температура в отапливаемом помещении понизится.

Ерш для чистки котла

Для механической очистки используется шуровка, разнообразные скребки, кочерга, металлические ерши и лопатки. Для доступа внутрь в корпусе предусмотрены специальные окошки. Для особо трудных мест можно прикрепить к длинной ручке скребок. Дымоход удобно прочищать ершом, привязанным к тросу.

Также применяются химические средства, которые добавляются к топливу. Вступая в реакцию с сажей, они выходят с дымом.

Уголь и окружающая среда — Управление энергетической информации США (EIA)

Уголь — богатый источник топлива, производство и преобразование которого в полезную энергию относительно недороги. Однако производство и использование угля влияет на окружающую среду.

Влияние добычи угля

Открытые шахты (иногда называемые разрезами ) были источником около 62% угля, добытого в Соединенных Штатах в 2019 году. Эти горные работы удаляют почву и породу над угольными отложениями, или пластов .Самые большие открытые рудники в Соединенных Штатах находятся в бассейне Паудер-Ривер в Вайоминге, где залежи угля находятся близко к поверхности и имеют толщину до 70 футов.

Удаление горных вершин и горные работы в долинах затронули большие территории Аппалачских гор в Западной Вирджинии и Кентукки. При таком виде добычи угля вершины гор снимаются с помощью взрывчатки. Эта техника меняет ландшафт, и ручьи иногда покрываются камнями и грязью. Вода, стекающая из этих заполненных долин, может содержать загрязняющие вещества, которые могут нанести вред водной фауны вниз по течению.Хотя горная добыча существует с 1970-х годов, ее использование стало более распространенным и противоречивым, начиная с 1990-х годов.

Законодательство США требует, чтобы стоки пыли и воды с территорий, затронутых добычей угля, контролировались, а площадь должна быть восстановлена, близка к своему первоначальному состоянию.

Подземные шахты обычно меньше влияют на ландшафт, чем карьерные. Однако земля над шахтными туннелями может обрушиться, и кислая вода может стекать из заброшенных подземных шахт.

Метан, образующийся в угольных месторождениях, может взорваться, если он концентрируется в подземных выработках. Этот метан угольных пластов необходимо удалить из шахт, чтобы сделать шахты более безопасными для работы. В 2018 году выбросы метана от добычи угля и заброшенных угольных шахт составили около 11% от общих выбросов метана в США и около 1% от общих выбросов парниковых газов в США (исходя из потенциала глобального потепления). Некоторые шахты улавливают и используют или продают метан угольных пластов, добытый в шахтах.

Выбросы от сжигания угля

  • Двуокись серы (SO2), вызывающая кислотные дожди и респираторные заболевания
  • Оксиды азота (NOx), способствующие возникновению смога и респираторных заболеваний
  • Твердые частицы, способствующие возникновению смога, дымки, респираторных заболеваний и болезней легких
  • Двуокись углерода (CO2), которая является основным парниковым газом, образующимся при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть и природный газ)
  • Ртуть и другие тяжелые металлы, которые были связаны как с неврологическими нарушениями, так и с нарушениями развития у людей и других животных
  • Летучая зола и зольный остаток, которые образуются при сжигании угля на электростанциях

В прошлом летучая зола выбрасывалась в воздух через дымовую трубу, но теперь законы требуют, чтобы большая часть выбросов летучей золы улавливалась устройствами контроля загрязнения.В Соединенных Штатах летучая зола и зольный остаток обычно хранятся рядом с электростанциями или на свалках. Выщелачивание загрязняющих веществ из хранилищ угольной золы и свалок в грунтовые воды, а также разорвавшиеся несколько крупных накопителей угольной золы представляют собой экологическую проблему.

Снижение воздействия угля на окружающую среду

Закон о чистом воздухе и Закон о чистой воде требуют от предприятий сокращения выбросов загрязняющих веществ в воздух и воду.

Угольная промышленность нашла несколько способов уменьшить содержание серы и других примесей в угле.Промышленность также нашла более эффективные способы очистки угля после его добычи, и некоторые потребители угля используют уголь с низким содержанием серы.

На электростанциях

используется оборудование для обессеривания дымовых газов, также известное как скрубберы , для очистки дыма от серы до того, как она покинет дымовые трубы. Кроме того, угольная промышленность и правительство США сотрудничали в разработке технологий, которые могут удалять примеси из угля или повышать энергоэффективность угля, что снижает количество сжигаемого угля на единицу произведенной полезной энергии.

Оборудование, предназначенное в основном для уменьшения выбросов SO2, NOx и твердых частиц, также может использоваться для сокращения выбросов ртути из некоторых видов угля. Ученые также работают над новыми способами сокращения выбросов ртути на угольных электростанциях.

В настоящее время ведутся исследования по снижению выбросов углекислого газа при сжигании угля. Один из методов — улавливание углерода , который отделяет СО2 от источников выбросов и улавливает его в концентрированном потоке. Затем CO2 можно закачать под землю для постоянного хранения или секвестрации .

Повторное использование и переработка также могут снизить воздействие на окружающую среду производства и использования угля. Земли, которые ранее использовались для добычи угля, могут быть восстановлены и использованы под аэропорты, свалки и поля для гольфа. Отходы, улавливаемые скрубберами, могут использоваться для производства таких продуктов, как цемент и синтетический гипс для стеновых плит.

Последнее обновление: 1 декабря 2020 г.

Сжигание угля, ископаемое топливо, загрязнение

В жаркий августовский день на юго-западе Индианы гигантская генерирующая станция Гибсона вышла из строя.Его пять котлов высотой 180 футов (54,9 метра) заглатывают 25 тонн (22,7 метрических тонны) угля каждую минуту, посылая паровой взрыв мощностью в тысячу градусов через турбины, которые вырабатывают более 3000 мегаватт электроэнергии, 50 процентов больше, чем плотина Гувера. Система охлаждения завода изо всех сил пытается не отставать, и в диспетчерской издают звуки предупреждения, когда температура выхлопных газов повышается.

Но в такой день, как этот, когда кондиционеры гудят по всему Среднему Западу, а спрос на электроэнергию близок к рекордным уровням, невозможно.Гибсон, одна из крупнейших электростанций в стране, является опорой электроснабжения региона, поставляя в сеть достаточно энергии для трех миллионов человек. Выйдя из душного завода в офисы с кондиционерами, Анджелина Протогер из Cinergy, коммунального предприятия в Цинциннати, владеющего Gibson, с благодарностью говорит: «Вот почему мы создаем всю эту мощность».

В следующий раз, когда вы включите кондиционер или вставите DVD, подумайте о таких местах, как Гибсон, и о грязном топливе, которое он потребляет со скоростью три поезда по 100 вагонов в день.Подобные угольные электростанции поставляют в США половину электроэнергии. Они также выделяют множество вредных веществ, включая диоксид серы — главную причину кислотных дождей — и ртуть. И они выделяют столько же разогревающего климат углекислого газа, сколько американские автомобили, грузовики, автобусы и самолеты вместе взятые.

В небольших демонстрационных проектах инженеры изучают технологии, которые могут превратить уголь в электроэнергию без этих экологических затрат. Тем не менее, если в ближайшее время коммунальные предприятия не начнут строить такие станции — а их будет много, — в будущем, вероятно, будет гораздо больше традиционных станций, таких как Gibson.

Прожорное потребление электричества прошлым летом было всего лишь предварительным просмотром. По данным Министерства энергетики США, тяга американцев к большим домам, наряду с ростом населения на Западе и зависимым от кондиционирования воздуха Юго-Востоком, поможет поднять аппетит США к власти на треть в течение следующих 20 лет. А в развивающихся странах, особенно в Китае, потребности в электроэнергии будут расти еще быстрее, поскольку фабрики растут, а сотни миллионов людей покупают свои первые холодильники и телевизоры. Большая часть этого спроса, вероятно, будет удовлетворена за счет угля.

За последние 15 лет коммунальные предприятия США, которым необходимо было увеличить мощность, в основном строили заводы, сжигающие природный газ — относительно чистое топливо. Но почти утроение цен на природный газ за последние семь лет остановило многие газовые электростанции и затруднило новое строительство. Ни ядерная энергия, ни альтернативные источники, такие как ветер и солнце, похоже, не смогут удовлетворить спрос на электроэнергию.

Между тем, более четверти триллиона тонн угля лежит под ногами, от Аппалачей через Иллинойсский бассейн до Скалистых гор — этого достаточно, чтобы прослужить 250 лет при сегодняшних темпах потребления.Вы слышите это снова и снова: США — это угольная Саудовская Аравия. Около 40 угольных электростанций сейчас проектируются или строятся в США. Китай, также богатый углем, может построить несколько сотен к 2025 году.

Добыча угля в количестве, достаточном для удовлетворения этого растущего аппетита, отразится на землях и общинах. Из всех ископаемых видов топлива уголь выделяет больше всего углекислого газа на единицу энергии, поэтому его сжигание представляет собой дополнительную угрозу для глобального климата, который уже вызывает тревожное потепление. При активной поддержке правительства угольные компании сократили количество загрязняющих веществ, таких как диоксид серы и оксиды азота, установив такое оборудование, как скрубберы размером со здание и каталитические установки, расположенные за заводом Гибсон.Но углекислый газ, который вызывает глобальное потепление, просто попадает в трубы — почти два миллиарда тонн его ежегодно вырабатывается угольными электростанциями США. В течение следующих двух десятилетий эта сумма может вырасти на треть.

Нет простого способа уловить весь углекислый газ из традиционной угольной станции. «Прямо сейчас, если вы возьмете растение и установите на него устройство для улавливания углерода, вы потеряете 25 процентов энергии», — говорит Хулио Фридманн, изучающий управление углекислым газом в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса.Но новый тип электростанции может это изменить.

В ста милях (161 км) вверх по реке Вабаш от завода Гибсон находится небольшая электростанция, совсем не похожая на гигантские котлы и паровые турбины Гибсона. Этот напоминает нефтеперерабатывающий завод, все цистерны и серебристые трубы. Вместо сжигания угля завод на реке Вабаш химически преобразует его в процесс, называемый газификацией угля.

Завод Wabash смешивает уголь или нефтяной кокс, напоминающий уголь остаток нефтеперерабатывающих заводов, с водой и чистым кислородом и закачивает его в высокий резервуар, где в результате реакции пламени смесь превращается в горючий газ.Другое оборудование удаляет серу и другие загрязняющие вещества из синтез-газа, как его называют, до того, как он будет сожжен в газовой турбине для производства электроэнергии.

Очистка несгоревшего синтез-газа дешевле и эффективнее, чем пытаться отсеивать загрязняющие вещества из выхлопных газов электростанции, как это делают скрубберы на таких заводах, как Gibson. «Эту электростанцию ​​называют самой чистой угольной электростанцией в мире», — говорит Стивен Вик, генеральный директор завода в Вабаше. «Мы очень гордимся этим отличием».

Синтез-газ можно обрабатывать даже для удаления углекислого газа.Завод Wabash не пойдет на этот шаг, но заводы будущего могут. По словам Вик, газификация угля «представляет собой технологию, предназначенную для полного удаления CO2». Углекислый газ можно закачивать глубоко под землю в истощенные нефтяные месторождения, старые угольные пласты или заполненную жидкостью породу, изолированную от атмосферы. И в качестве бонуса, удаление углекислого газа из синтез-газа может оставить чистый водород, который может служить топливом для нового поколения экологически чистых автомобилей, а также вырабатывать электроэнергию.

Завод Wabash и аналогичный завод около Тампы, Флорида, были построены или отремонтированы на государственные деньги в середине 1990-х годов, чтобы продемонстрировать, что газификация является жизнеспособным источником электроэнергии.Проекты в Северной Дакоте, Канаде, Северном море и других местах проверяли другие части уравнения: улавливание углекислого газа и его улавливание под землей. Исследователи говорят, что им нужно больше знать о том, как ведет себя похороненный углекислый газ, чтобы быть уверенным, что он не просочится обратно — потенциальная угроза для климата или даже людей. Но Фридманн говорит: «Для первого этапа у нас достаточно информации, чтобы сказать:« Это несложно. Мы знаем, как это сделать »».

Однако это не гарантия, что коммунальные предприятия примут технологию газификации.«Тот факт, что это доказано в Индиане и Флориде, не означает, что руководители сделают на него ставку в миллиард долларов, — говорит Уильям Розенберг из Гарвардской школы государственного управления им. Кеннеди. Две газификационные электростанции в США вдвое меньше большинства коммерческих электростанций и оказались менее надежными, чем традиционные электростанции. Эта технология также стоит на 20 процентов дороже. Самое главное, у компании мало стимулов брать на себя дополнительный риск и расходы, связанные с экологически чистыми технологиями: на данный момент U.Коммунальные предприятия S. могут свободно выделять углекислый газ в любом количестве.

Генеральный директор Cinergy Джеймс Роджерс, ответственный за Gibson и восемь других предприятий по выбросу углерода, говорит, что он ожидает, что ситуация изменится. «Я действительно верю, что у нас будет регулирование выбросов углерода в этой стране», — говорит он и хочет, чтобы его компания была готова. «Чем раньше мы приступим к работе, тем лучше. Я считаю, что очень важно, чтобы мы развили способность связывать углерод». Роджерс говорит, что он намеревается построить электростанцию ​​с газификацией промышленного масштаба, способную улавливать углекислый газ, и несколько других компаний объявили о подобных планах.

Закон об энергии, принятый Конгрессом США в июле прошлого года, предлагает помощь в виде гарантий по кредитам и налоговых льгот для проектов газификации. «Это должно дать толчок развитию событий», — говорит Розенберг, который выступал за эти меры в своем выступлении перед Конгрессом. Опыт строительства и эксплуатации первых нескольких заводов должен снизить затраты и повысить надежность. И рано или поздно, говорит Роджерс, новые законы об окружающей среде, устанавливающие цену за выбросы углекислого газа, сделают чистые технологии гораздо более привлекательными.«Если стоимость углерода составляет 30 долларов за тонну, удивительно, какие виды технологий будут развиваться, чтобы позволить вам производить больше электроэнергии с меньшими выбросами».

Если он прав, однажды мы сможем охлаждать наши дома без включения термостата на всей планете.

Burning Coal — обзор

Сжигание COM в двух китайских промышленных котлах, работающих на жидком топливе, проводилось несколько раз. Из-за трудностей в обеспечении непрерывной подачи пылевидного угля были проведены только краткосрочные испытания, но все же можно было сделать следующие выводы.Возможно, некоторые из них необходимо проверить в долгосрочной перспективе.

1.

Хотя угли, использованные в экспериментах, не очень хороши, один из них имеет зольность 18,86%, более низкую теплотворную способность 6300 кал / кг, а другой имеет зольность до 30%, более низкую. теплотворная способность 4500 кал / кг; В котлах с такой же мощностью сжигания жидкого топлива используются уголь с концентрацией угля более 40%. Достигнута стабильная работа при одинаковом давлении пара, изменение температуры перегретого пара в пределах 5ºС, снижение КПД котла менее 5%.

2.

Объем и глубина топки обычных китайских промышленных котлов, работающих на жидком топливе, достаточны для сжигания КОМ. Например, два тестовых котла были спроектированы с объемной скоростью тепловыделения печи 230 × 10 3 кал / м 3 -час и 200 × 10 3 кал / м 3 -час соответственно, эти цифры являются обычно используются конструктивные особенности. Глубина одной топки с передним обжигом 3,8м. При сжигании угля с концентрацией угля 46% содержание углерода в золе-уносе составляло всего около 5%.Другая печь с противоположным обжигом на расстоянии всего 4,1 м., Когда использовалась концентрация угля COM 40%, содержание углерода в золе уноса составляло около 40%. В обоих случаях потери тепла из-за механически несгоревшего углерода были менее 5%.

3.

Как тяговые, так и вытяжные вентиляторы достаточны по величине потока и напору при номинальной нагрузке во время сжигания КОМ.

4.

Измерение концентрации угля в СОМ при его транспортировке емкостным датчиком доступно в режиме управления работой котла.

5.

СОМ, полученные из различных жидких топлив и углей, сильно различаются по своей реологии. Хорошее распыление и сгорание COM по-прежнему можно получить, регулируя их температуру и давление перед распылителем. Таким образом, напор насоса и мощность нагревателя следует выбирать с некоторым запасом прочности в зависимости от видов поставляемых масел и углей.

Сжигание угля — Scientific American

Сила паровой машины заключается не в ее цилиндрах, балке, осколке и рычагах; нет, они применяют силу только с пользой.Сила, приводящая в движение двигатель, — это пар, а сила, производящая пар, — это химическое действие, заключающееся в сгорании топлива. Сжигание кажется очень простой операцией, но мы не знаем химического явления, более трудного для ясного объяснения. Он состоит из разложения и перекомпоновки. Во-первых, уголь — это твердый углерод, тяжелое вещество, но если его химически соединить с кислородом, то в некоторых частях (CO2) он станет углекислым газом. Этот газ может быть образован только из углерода и кислорода в результате химического воздействия, которое мы отмечаем горением, как это проявляется в огне (мы не говорим о ферментации, медленном сгорании).Можно задать вопрос: «Какова причина возгорания?» Это важный вопрос, и, как и многие другие, его легче задать, чем ответить. Известно только то, что когда в топливе выделяется определенное количество теплоты из-за того, что его частицы меняют свое состояние и расположение, кислород атмосферы отделяется от азота, с которым он химически связан, и соединяется с этими частицами углерода, образуя угольную кислоту газ. Это действие называется горением. Возникновение большого тепла, говорят, что уголь разлагается им, и соединение углеродных частиц с кислородом образует новый состав, образующий gM, который, как ни странно, гасит пламя и огонь, хотя он сам по себе является прямым продуктом огня.Тепло, генерируемое при сгорании, через латунные прутки и железные пластины оказывает аналогичное воздействие на воду и меняет ее состояние с воды на пар, который занимает в 1700 раз больше воды. Именно эта расширяющая сила — комбинация воды и тепла, т. Е. жизненная сила паровой машины. При исследовании причин закипания чайника, не считая извержения вулкана, необходимо изучить много философии, и « информация, которую нужно получить », более практична и полезна.Поскольку углекислый газ образуется из (CO ‘), для образования этого газа требуется два фунта кислорода, чтобы насытить каждый фунт угля. Если при сжигании угля он не полностью насыщен кислородом, образуется газ, называемый оксидом углерода (CO), с добавлением одного фунта кислорода к одному из углерода, что не так эффективно, следовательно, происходит большая потеря тепла. Затем мы видим необходимость подачи топлива в состоянии горения, особенно когда «свежий уголь ставится в огонь с обильным запасом кислорода».Поскольку атмосфера состоит из 21 объема кислорода на 79 единиц азота, отсюда следует, что большое количество воздуха должно пройти через огонь, чтобы снабдить несколько фунтов угля достаточным количеством кислорода для идеального сгорания. На каждые два фунта кислорода, извлеченного из атмосферы, ровно 7 фунтов азота также должны пройти через огонь (азот — самый тяжелый газ), следовательно, девять фунтов воздуха должны пройти через огонь для идеального сгорания каждого фунта чистого углерода. уголь. Итак, 100 кубических дюймов сэра весят 31 0117 гран, а 5 760 гран — это 1 фунт, а 1 728 куб.дюймы образуют 1 кубический фут, отсюда следует, 5760X10 (J -: — 31 ‘0117 = (без десятичных знаков), что у нас 18 583 кубических дюйма, или более 10 кубических футов воздуха при весе 1 фунта, что составляет более 90 кубических футов воздуха, которые проходят через огонь для идеального сгорания одного фунта угля. В печах подсчитано, что около 200 кубических футов воздуха проходят через топливо для сжигания одного фунта угля.
По этому мы видим, какое количество воздуха необходимо впускать в помещения в зимний период для полного сгорания топлива в печах и решетках.Он должен подаваться через щели, трещины или открытые швы, поскольку химически невозможно, чтобы огонь загорелся, если в него не будет поступать должное количество кислорода. Это причина того, что в закрытом помещении, когда мы кладем руку на любой шов возле окна, мы чувствуем удар. притока тока. Этот факт учит нас, насколько необходимо хорошо вентилируемые комнаты и почему большие комнаты
здоровее маленьких. Как прекрасна наша атмосфера, которая действует как генератор, регенератор и проводник тепла и холода; собственный очиститель и реставратор.Ну Слн АртеБлан Уэллс.
(Продолжение со стр. 98) ИНСТРУМЕНТЫ. В прилагаемом разрезе рисунки 1, 2 и 3 показывают высоту, план и сечение шнека. Резьбовое гнездо предназначено для ввинчивания в него стержней. Передний носик a предназначен для резки, а клапан b — для предотвращения выпадения материала, который разрезается, из шнека во время его обработки.
поднят до устья канала ствола. На рисунках 4, 5 и 6 изображен аналогичный шнек большего размера; он не имеет винта, вкручиваемого в гнездо, как предыдущий, а вместо этого прикручен к промежуточному стержню.Рис. 7 и 8 — два вида небольшого шнека с продольной щелью и без клапана; ‘он используется в основном для просверливания глины и суглинка. В очень жесткой глине щель может быть очень широкой, в солёной — более узкой; При очень влажной почве это вообще недопустимо. Рис. 9, 10 и 11 показаны зубья S для прорезания камней, кремня и т. Д. этот инструмент отработан. вертикальным и круговым движением.

Томас Проссер, К. Э … с улицы Платт № 28, этого «города», который поставляет трубы, подходящие для артезианских скважин, выпустил небольшую брошюру на эту тему.Это просто, как говорится, февир вольных замечаний, брошенных вместе со ссылкой на произведения, в которых может быть найдена другая информация. Он цитирует выдержку из «Лондонского журнала механиков», который рекомендует метод доктора Потта по погружению железных труб для скважин большого диаметра, когда буровые материалы состоят из рыхлого песка или чего-то подобного. Этот процесс опускания труб происходит под действием атмосферного давления, при этом весь воздух вытягивается изнутри трубки воздушным насосом, когда он опускается с большой скоростью.Он защищен патентом в Соединенных Штатах, правопреемником которого является C. Pontez, C.E. Этот процесс проиллюстрирован на первой странице этого тома журнала Scientific American. Буровой инструмент всегда должен выкапывать или растачивать отверстие несколько шире трубы, чтобы он мог опускаться на свое место в процессе опускания. Если бы скважина для воды проходила через холмистую скалу, цилиндры, возможно, не потребовали бы этого. быть солнечным, если бы не встретились прожилки воды !? выше основного питания.Когда нижнее водоснабжение полностью зависит от воды, не допускается, чтобы промежуточный пласт воды имел какое-либо сообщение с тем, что поднимается с самой низкой глубины; Поэтому необходимо, чтобы затопленные трубы были хорошо подогнаны, чтобы предотвратить какое-либо сообщение между нижним слоем воды и любым слоем, который может быть выше него. Поверхностные воды также должны быть полностью перекрыты, и железные цилиндры Потта кажутся нам хорошим средством для этого. Обычный способ — залить камнем или кирпичом первые 30 или 50
земляные работы, лужа между наружными слоями кирпича с хорошей глиной и создание хороших швов с помощью гидравлического цемента.(Продолжение следует.)

Уголь как источник энергии

Автор: Мэгги Уэйкфилд — Обновлено: 19 апр.2020 г.
| *Обсуждать

Уголь — очень эффективное твердое топливо, так как он легко горит и выделяет много тепла. До относительно недавнего времени угольные костры были наиболее распространенным средством отопления домов. Уголь также очень широко используется в качестве топлива для электростанций, производящих электроэнергию. Однако есть две основные проблемы, связанные с использованием угля: во-первых, это ископаемое топливо, поэтому его запасы ограничены; и, во-вторых, считается, что уровни выбросов диоксида углерода в результате сжигания угля наносят ущерб окружающей среде.

Образование угля

Уголь — это спрессованные остатки растительности, которая росла сотни миллионов лет назад.

Живая растительность поглощает солнечный свет и воду, преобразует их в энергию и хранит в форме углеводородов. Когда растительность умирает, она все еще содержит запасы углеводородов. Однажды созданная энергия не может быть уничтожена; поэтому потенциальная энергия углеводородов будет оставаться в ловушке до тех пор, пока она не будет преобразована в форму, в которой ее можно будет высвободить и использовать.Если растительность подвергается воздействию воздуха, она может окисляться, выделяя энергию в виде углекислого газа. Однако, если он собирается толстыми слоями или оказывается погребенным под водой и грязью, так что он не может вступать в реакцию с кислородом воздуха, он не будет подвергаться биологическому разложению.

Мы находим слои угля в местах, где гниющая растительность была похоронена и сохранилась под поверхностью земли. Со временем над ними образовались слои горной породы, которые сжимали растительную материю, пока в конечном итоге она не превратилась в твердую черную субстанцию, которую мы добываем как уголь.

Различные типы угля

Процесс углефикации начинается с образования торфа. Торф, который сам по себе может использоваться в качестве топлива, находится недалеко от поверхности земли. В Ирландии, обычно называемый «дерном», когда торф сначала режется и до того, как он высыхает, он больше похож на гниющую растительность, смешанную с землей, чем на уголь. По мере того, как на слое торфа накапливается все больше и больше осадка, он подвергается все большему давлению и теплу, и его состав изменяется. Из него выдавливается вода, выделяются метан и другие газы, а соотношение углерода к другим элементам увеличивается.Он последовательно превращается в лигнит, затем полубитуминозный уголь и затем битуминозный уголь.

Эти три вещества используются в качестве промышленного топлива, особенно на электростанциях. Следующий этап — антрацит. Бытовой уголь обычно антрацит: он очень черный, твердый и довольно глянцевый на вид, хорошо горит, выделяя много тепла. Наконец, антрацит становится графитом, который представляет собой чистый углеродный минерал. Графит очень твердый и, поскольку он плохо воспламеняется, не подходит для использования в качестве топлива.Его основное применение — карандаши, а в порошкообразной форме — как смазка.

Что происходит, когда мы сжигаем уголь?

При сжигании уголь вступает в реакцию с кислородом воздуха. Эта химическая реакция преобразует накопленную солнечную энергию в тепловую, которая выделяется в виде тепла. Но он также производит углекислый газ и метан. В течение 20 века ученые обнаружили все больше свидетельств того, что большие количества этих «парниковых газов», образующихся при сжигании ископаемого топлива, наносят ущерб окружающей среде.Уголь, содержащий большое количество серы, также выделяет значительные количества диоксида серы, который вызывает кислотные дожди.

Использование угля

Уголь остается основным источником тепла и электроэнергии. Это традиционное топливо для паровых машин на заводах и в других отраслях промышленности, а также для паровозов; в домах угольные костры давали тепло для обогрева дома, нагрева воды и приготовления пищи. Сейчас мы движемся к более чистым и экологически чистым системам отопления для дома и промышленным процессам, но пока еще ни один другой источник энергии не использовал уголь в производстве электроэнергии, будь то на традиционных электростанциях или в электростанциях с комбинированным циклом нового поколения.Производство электроэнергии на угле не только не прекратится, но и будет продолжаться и в будущем.

Уголь будущего

Наша зависимость от угля является источником серьезной озабоченности для экологов, а запасы угля быстро истощаются. Невозможно предсказать, когда запасы будут исчерпаны до такой степени, что уголь больше не будет добываться в экономически рентабельных масштабах; одни ученые считают, что это может произойти в течение следующих 100–150 лет, в то время как другие говорят, что запасов хватит на 400 лет и более.

Мы не можем точно сказать, сколько угля находится под землей, и не можем предсказать будущие тенденции в его потреблении. Вполне вероятно, что потребление сократится из-за экологических проблем. Но в настоящее время, когда на уголь по-прежнему приходится более трети электроэнергии Великобритании и, вероятно, такая же доля во всем мире, трудно понять, как промышленно развитое общество могло бы продолжать функционировать без энергии, производимой углем.

Вам также может понравиться …

Поделитесь своей историей, присоединитесь к обсуждению или обратитесь за советом..

Думаю, было бы лучше, если бы уравнение было добавлено

Hiya — 19 апр 20 в 6:32

Когда уголь горит, он вступает в реакцию с кислородом воздуха.

Dess — 22 января 15 в 2:04

Спасибо большое, это может развеять все мои сомнения, связанные с углем и его использованием …

Sulz — 22 мар.12 в 14:23

Я собрал все факты об угле в одной статье. Отличная работа!

SISHA — 6 марта 12 в 3:53

Большое спасибо за эту статью об угле.Это очень помогло, и я не могу вас поблагодарить. : D

alimaliz — 4 августа 11 в 9:18

Заголовок:

MissMsMrsMrDrRev’dProf.Other

(не показан)

Подтвердить:

Уголь

: почему он грязный?

Хотя некоторые политики поддерживают «чистый уголь», уголь никогда не может быть чистым. Вот почему.

Изменение климата

При сжигании ископаемого топлива в атмосферу выделяются парниковые газы, повышается уровень СО2 и других газов, улавливается тепло и вносится вклад в глобальное изменение климата.

  • При сжигании угля выделяются парниковые газы: двуокись углерода (CO2) и закись азота (N2O). Угольные электростанции выделяют больше парниковых газов на единицу произведенной энергии, чем любые другие источники электроэнергии (1).
  • Уголь обеспечивает около 33% энергии, используемой для производства электроэнергии в Соединенных Штатах, что делает угольные электростанции главной целью сокращения выбросов парниковых газов (2). (Использование угля для производства электроэнергии сокращается, к 2018 г. доля угля в электроэнергии упала до 27%).
  • К счастью, угольные электростанции закрываются по всей территории США, поскольку топливо становится менее прибыльным из-за государственных и федеральных правил, устаревшего парка и конкуренции со стороны других секторов, таких как природный газ, ветер и солнечная энергия (3).
  • В процессе добычи угля в течение 20 лет выделяется метан, который является на 87 более сильным парниковым газом, чем CO2 (4).
  • Технологии улавливания и хранения углерода (CCS) были проданы как способ решения проблемы выбросов в атмосферу от сжигания угля путем откачки CO2, образующегося при сжигании угля под землей, а не в воздухе.Однако эта технология чрезвычайно дорога, и даже если углерод удастся изолировать, угольная электростанция все равно приведет к разрушительной добыче угля, а также к токсичной угольной золе в качестве побочного продукта.

Загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха — еще один побочный эффект использования ископаемого топлива. Загрязнение воздуха обычно носит более региональный характер, чем воздействие двуокиси углерода, и может иметь разрушительные последствия для местного населения и экосистем.

  • При сжигании угля выделяются диоксид серы (SO2) и оксиды азота (NOx), которые вступают в реакцию с водой и кислородом с образованием кислотных дождей.Кислотные дожди разъедают здания и сооружения и подкисляют пресноводную среду, нанося вред водным экосистемам (5).
  • Летучие органические соединения (ЛОС) реагируют с образованием приземного озона или смога. Смог может вызывать различные респираторные и сердечно-сосудистые заболевания и особенно опасен для пожилых людей, маленьких детей и людей, страдающих астмой (6).
  • Мелкие твердые частицы (PM10 и PM2,5) выбрасываются в воздух в виде летучей золы. Эти твердые частицы попадают в легкие при вдыхании и повышают риск легочных заболеваний, включая рак легких (7).

Загрязнение воды

Как и загрязнение воздуха, загрязнение воды является еще одним более локальным эффектом использования ископаемого топлива. Вода обычно загрязняется в процессе добычи или при обращении с отходами. Загрязнение воды также может иметь разрушительные последствия для здоровья человека и окружающей среды.

  • На угольные электростанции приходится 41% антропогенных (антропогенных) выбросов ртути, которые могут перемещаться на большие расстояния до того, как оседают в почве или воде.Ртуть накапливается в пищевых цепочках и может достигать очень высоких уровней во многих видах рыб, потребляемых людьми. Ртуть очень токсична и особенно опасна для детей (8).
  • Отходы от сжигания угля содержат много токсичных химикатов и тяжелых металлов, которые, как известно, вызывают врожденные дефекты, репродуктивные расстройства, неврологические нарушения, нарушения обучаемости, заболевания почек и диабет (9).
  • Эти отходы часто хранятся в больших прудах-ловушках.Задокументированы крупные разливы в результате прорывов в этих прудах, и многие пруды в настоящее время классифицируются Агентством по охране окружающей среды как «особо опасные». Это означает, что они подвержены риску разлива и причинения значительного материального ущерба, ущерба окружающей среде, травм и смертей (9).
  • Известно, что при определенных условиях водохранилища выщелачивают загрязнители, такие как мышьяк, в почву и грунтовые воды, потенциально отравляя источники пресной воды (10).

(1) «Коэффициенты выбросов углекислого газа.» EIA. gov Управление энергетической информации США. Февраль 2016. Интернет. 23 августа 2016 г.

(2) «Часто задаваемые вопросы». EIA. гос. . Управление энергетической информации США. Апрель 2016. Интернет. 23 августа 2016 г.

(3) «Влияние нормативных актов EPA на электростанции. » IER.org Institute for Energy Research , June 2012. Web. 23 августа 2016 г.

(4) «Обзор парниковых газов». EPA.gov. Агентство по охране окружающей среды.Интернет. 23 августа 2016 г.

(5) «Что такое кислотный дождь?» EPA.gov. Агентство по охране окружающей среды США. Март 2016. Интернет. 23 августа 2016 г.

(6) «Влияние загрязнения озоном на здоровье». EPA.gov. Агентство по охране окружающей среды США. Интернет. 23 августа 2016 г.

(7) «Основы угольной золы». EPA.gov. Агентство по охране окружающей среды США. Июнь 2016 г. Интернет. 23 августа 2016 г.

(8) Трасанде, Леонардо, Филип Дж. Лэндриган и Клайд Шехтер. «Общественное здравоохранение и экономические последствия токсичности метилртути для развивающегося мозга.» Перспективы гигиены окружающей среды 113,5 (2005): 590-96.

(9) «Очищение: что EPA знает об опасностях угольной золы». Проект экологической целостности и Earthjustice. Май 2009. Интернет. 24 августа 2016 г.

(10) Целевая группа по чистому воздуху. Грязный воздух, грязная энергия: смертность и ущерб здоровью из-за загрязнения воздуха электростанциями. Июнь 2004 г. Интернет. 24 августа 2016 г.

Утилизация угля | Летучие вещества и химия

Уровень угля

Образование угля из различных растительных материалов посредством биохимических и геохимических процессов называется углефикацией.Природа составляющих угля связана со степенью углефикации, измерение которой называется рангом. Ранг обычно оценивается с помощью серии тестов, которые вместе называются приблизительным анализом, которые определяют содержание влаги, содержание летучих веществ, зольность, содержание связанного углерода и теплотворную способность угля.

Содержание влаги определяется путем нагревания высушенного на воздухе образца угля при 105–110 ° C (221–230 ° F) в определенных условиях до достижения постоянного веса.Как правило, влажность увеличивается с понижением сорта и составляет от 1 до 40 процентов для различных сортов угля. Присутствие влаги является важным фактором как при хранении, так и при использовании угля, поскольку она увеличивает ненужный вес при транспортировке, снижает теплотворную способность и создает некоторые проблемы при обращении.

Летучие вещества — это материал, который уносится при нагревании угля до 950 ° C (1742 ° F) в отсутствие воздуха при определенных условиях. Практически измеряется путем определения потери веса.Состоящие из смеси газов, органических соединений с низкой температурой кипения, которые конденсируются в масла при охлаждении, и смол, количество летучих веществ увеличивается с понижением ранга. Как правило, угли с высоким содержанием летучих веществ легко воспламеняются и обладают высокой реакционной способностью при сжигании.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас

Минеральное содержание (зола)

Уголь содержит множество минералов в различных пропорциях, которые при сжигании угля превращаются в золу.Количество и природа золы, а также ее поведение при высоких температурах влияют на конструкцию и тип системы удаления золы, применяемой на предприятиях по утилизации угля. При высоких температурах угольная зола становится липкой (т. Е. Спекается) и в конечном итоге образует расплавленный шлак. Затем шлак становится твердым кристаллическим материалом при охлаждении и повторном затвердевании. Конкретные температуры плавления золы определяются в лаборатории путем наблюдения за температурами, при которых происходят последовательные характерные стадии плавления в образце золы при нагревании в печи в определенных условиях.Эти температуры часто используются как индикаторы клинкерной способности углей во время высокотемпературной обработки.

Содержание фиксированного углерода

Связанный углерод — это твердый горючий остаток, который остается после нагревания частицы угля и удаления летучих веществ. Содержание связанного углерода в угле определяется путем вычитания процентного содержания влаги, летучих веществ и золы из образца. Поскольку реакции горения газ-твердое вещество протекают медленнее, чем реакции газ-газ, высокое содержание фиксированного углерода указывает на то, что для сгорания угля потребуется длительное время.

Теплотворная способность

Теплотворная способность, измеряемая в британских тепловых единицах или мегаджоулях на килограмм, — это количество химической энергии, хранящейся в угле, которая выделяется в виде тепловой энергии при сгорании. Это напрямую связано с рангом; Фактически, метод ASTM использует теплотворную способность для классификации углей на уровне или ниже уровня высоколетучих битуминозных (выше этого уровня угли классифицируются по содержанию фиксированного углерода). Теплотворная способность частично определяет ценность угля как топлива для сжигания.

Тип угля

Уголь — сложный материал, состоящий из микроскопически различимых, физически отличительных и химически разных органических веществ, называемых мацералами. Основываясь на их оптическом отражении, способе возникновения и внешнем виде под микроскопом, мацералы сгруппированы в три основных класса: (1) мацералы липтинита или экзинита с низким коэффициентом отражения и высоким соотношением водорода к углероду получают из спор растений. , кутикулы, смолы и тела водорослей.(2) Витринитовые мацералы с промежуточной отражательной способностью и высоким соотношением кислорода к углероду получают из древесных тканей. (3) Мацералы инертинита с высоким коэффициентом отражения и содержанием углерода получают из ископаемого древесного угля или разложившегося материала.

Хотя ожидается, что различные мацералы в данной группе обладают схожими свойствами, они часто демонстрируют различное поведение при конкретном конечном использовании. Например, сообщается, что эффективность горения обратно пропорциональна содержанию инертинита, однако микринит, который классифицируется как инертинитовый мацерал, оказывается очень реактивным при сжигании.Корреляция между петрографическим составом и реакционной способностью угля еще не установлена.

Физические свойства

Шлифуемость

Измельчение угля является мерой его устойчивости к раздавливанию. На измельчаемость влияют два фактора: влажность и зольность угля. В целом лигниты и антрациты более устойчивы к измельчению, чем битуминозные угли. Одним из широко используемых методов оценки измельчаемости является испытание Hardgrove, которое заключается в измельчении специально подготовленной пробы угля в лабораторной мельнице стандартной конструкции.Массовый процент угля, который проходит через сито с размером ячеек 200 меш (сито с размером отверстий 74 микрометра, или 0,003 дюйма), используется для расчета индекса измельчаемости Hardgrove (HGI). Индекс используется в качестве ориентира для определения размеров измельчающего оборудования на углеобогатительной фабрике.

Пористость — это часть объема кажущегося твердого вещества, которая на самом деле представляет собой пустое пространство. Из-за пористости площадь поверхности внутри частицы угля намного превышает площадь внешней поверхности. В любой реакции газ-твердое тело или жидкость-твердое тело скорость реакции зависит от доступной площади поверхности, на которой может происходить реакция; следовательно, пористость угля влияет на скорость его реакции в процессе конверсии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *