Kolik tepla vyrobí 1 metr krychlový dřeva?

Při správném hospodaření v lese lze jako palivo využít pouze přirozený porost dřeva. Nadměrná spotřeba dřeva ve srovnání s přirozeným růstem vede k ničení lesů, klimatickým změnám, vysychání řek a zhoršování podmínek napomáhajících rozvoji všech typů vegetace. Ve většině spalovacích zařízení se dřevo spaluje ve formě palivového dříví a pouze ve velkých energetických kotelnách vybavených výkonnými kotli se palivové dříví nahrazuje naštípanou štěpkou, která se spaluje v mechanických pecích. Kotelna „Energia M“ vyrábí kotle na dřevo různých výkonů.

Složení a výhřevnost dřeva

Rostlinná tkáň obsahuje celulózu a lignin jako hlavní látky, které tvoří buňky a cévy naplněné šťávou a vzduchem. Dřevo navíc obsahuje malé množství pryskyřice, tříslovin, bílkovin atd. Složení organické hmoty dřeva (a zároveň složení hořlavé hmoty, protože dřevo obsahuje pouze stopy síry) je velmi stabilní a mění se jen málo v závislosti na druhu dřeva, což potvrzují i ​​digitální hodnoty (tabulka 8). Málo se mění i výhřevnost organické hmoty. Obsah popela v palivovém dřevě je velmi nízký a málo kolísá. Obsah popela v sušině je A c = 1 % a pouze u naplaveného dřeva se někdy zvyšuje v důsledku kontaminace dřeva pískem. Toto zvýšení je obecně nevýznamné a jsou zaznamenány pouze ojedinělé případy, kdy obsah popela dosáhne A c = 2 %. Druhá složka vnějšího balastu, vlhkost, naopak u palivového dřeva kolísá v širokých mezích. Čerstvě řezaný strom, pokud se neřeže v zimě, kdy je vlhkost nižší, má vlhkost až 50 % i více. Palivové dřevo po vykácení a ležení v lese asi rok vyschne a jeho vlhkost dosahuje 30 %. Ke spalování by se měla používat tato tzv. vzduchem vysušená palivová dříví. Není racionální vozit čerstvě nařezané palivové dříví z lesa, protože je nutné vynakládat energii na přepravu velkého množství vody v něm obsažené. Pokud je dřevo dodáno na místo pálení splavem, vlhkost se poněkud zvýší, ale po uchování ve skladu se předchozí vlhkost obnoví. Dříve se předpokládalo, že v naplaveném dřevě v důsledku jeho dlouhodobého působení vody dochází k vyluhování hořlavých složek, v důsledku čehož se snižuje výhřevnost dřeva; Experimenty prováděné tímto směrem však tyto předpoklady nepotvrdily. Přítomnost vlhkosti v jakémkoli palivu vždy snižuje jeho pracovní výhřevnost, ale to má zvláště ostrý vliv na palivové dřevo a rašelinu, jejichž výhřevnost organické hmoty je nízká a vlhkost naopak velmi vysoká. Příklad 4. Určete pracovní výhřevnost směsného palivového dřeva s vlhkostí Wp rovnou 30 a 50 %. Vzduchem sušené palivové dřevo má tedy výhřevnost kolísající kolem 3000 kcal/kg. Tato výhřevnost málo závisí na druhu palivového dřeva, což se na první pohled zdá divné, protože každý ví, že březové nebo dubové palivové dřevo je lepší než smrkové nebo osika. K tomuto nedorozumění dochází proto, že palivové dříví se nenakupuje na váhu, ale na objem a hmotnost 1 m3 dubového nebo březového dříví je větší než smrkového nebo osikového dříví. Je pravda, že různé druhy stromů se od sebe liší molekulární strukturou dřeva, která ovlivňuje například velikost a barvu plamene při hoření.

Požadavky na dřevo

Palivové dřevo je rozděleno na homogenní a smíšené. Příměs ostatních druhů v homogenním palivovém dříví je povolena do 5 %, počítáno dle kubatury dodané šarže. Palivové dřevo se také klasifikuje podle vlhkosti, přičemž se rozlišuje suché, polosuché a vlhké. V suchém palivovém dřevě vlhkost nepřesahuje 25 %. Palivové dřevo se považuje za surové, pokud jeho vlhkost přesahuje 35 %. Pokud se neprovádí rozbor vlhkosti, pak se palivové dříví, které leží rok po těžbě v lese nebo ve skladu, považuje za suché. Polosuché palivové dřevo zahrnuje palivové dřevo vytěžené na jaře a skladované po dobu nejméně šesti měsíců po pořezání, včetně nejméně dvou letních měsíců. Palivové dřevo se třídí podle druhů a množství přípustné hniloby a rozděluje je do čtyř skupin. Kulatina se řeže v následujících rozměrech: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0 m Je povoleno připravit palivové dřevo kombinovaných délek pro následné řezání na standardní velikosti. Nejběžnější velikost polena je jeden metr. Objemovou jednotkou měření je metr krychlový a jednotkou hmotnosti je tuna.

Hmotnost dřeva

• Dub – 0,96;
• Borovice – 0,67;
• Bříza – 0,84;
• Aspen – 0,66;
• Smrk – 0,58.

V praxi je nutné určit hmotnost palivového dřeva naskládaného v hromadách, přičemž tato hmotnost bude do značné míry záviset na vlhkosti palivového dřeva. Chcete-li určit hmotnost 1 m3 palivového dřeva jakékoli vlhkosti s normálním stohováním, můžete použít tabulku. 9, který uvádí hmotnosti palivového dřeva v závislosti na druhu a vlhkosti.

Při určité hladině vlhkosti v procentech lze požadovaný přepočet provést jednoduše hmotnostně s jediným předpokladem, že objem zdiva se zvýšením vlhkosti nemění.

Označením hmotnosti 1 m3 palivového dřeva dané vlhkosti jako B p a tabulkové vlhkosti W jako B provedeme výpočet pomocí vzorce

Bp = B*100 – W/100 – Wp (14)

Palivové dřevo je palivo s nízkou výhřevností, tj. obsahuje málo kalorií na jednotku objemu; Proto není výhodné přepravovat palivové dříví na velkou vzdálenost od místa nákupu, protože železniční vozy nejsou naloženy na požadovanou hmotnost.

Dřevo v zalesněných oblastech SSSR je jako místní palivo často jediným druhem paliva. Podmínky jeho spalování jsou dobře studovány. Palivové dřevo má i přes svou nízkou výhřevnost také významné výhody: snadno se zapaluje, neobsahuje síru a má nízký obsah popela, což umožňuje omezit se na velmi primitivní a přitom docela účinná spalovací zařízení. Díky těmto vlastnostem je palivové dřevo široce používaným palivem v každodenním životě.

Nasekané dřevěné štěpky

Využití mechanických topenišť a mechanizace dodávky dřevěného paliva ve výkonných kotelních instalacích si vynutilo přechod na drcení palivového dřeva na štěpky o rozměrech 50X30X5 mm.

V této formě se dřevo přemisťuje pomocí zařízení podobných těm, která se používají pro kusová paliva. Mechanické pece na uhlí jsou uzpůsobeny ke spalování tohoto typu paliva jen s relativně malými úpravami.

Náklady na řezání včetně nákladů na dřevoobráběcí stroje a elektřinu (cca 7,5 kWh/t) jsou kompenzovány tím, že dřevo použité k řezání lze výrazně zvětšit na délku a neštípat. Podobné rozřezání na malé kousky je třeba provést při pálení pařezů nebo pilařského odpadu.

Hmotnost 1 m3 absolutně suché štěpky se za stejných podmínek rovná v průměru 150 kg/m3, hmotnost dřevěných pilin je rovna 180 kg/m3.

Mezi paliva, která mají podobnou strukturu jako dřevo, patří dubové slupky, slunečnicové slupky, lněné slupky, rýžové slupky, sláma atd.

V tabulce. 10 uvádí charakteristiky hořlavé hmoty, výhřevnosti a zátěže pro některá z těchto paliv.

Městský odpad se někdy používá jako palivo. Má obsah popela v sušině asi 40-45 % a vlhkost 50 až 60 %, v závislosti především na ročním období; Na jaře a na podzim se vlhkost zvyšuje. V průměru můžeme úroveň kontaminace brát jako A p = 20 % a W P = 52 %; pracovní výhřevnost odpadu je rovna Q p _п = 900 kcal/kg.

Množství odpadu na hlavu lze brát v průměru 0,5 kg za den.

Dřevěné uhlí

Při zahřívání paliva bez přístupu vzduchu, jak již bylo naznačeno výše, se palivo rozkládá na těkavé látky a pevný zbytek – koks.

Na tomto principu je založeno i spalování dřevěného uhlí. V primitivních formách se může vyrábět v jámách, kde se palivové dříví hromadí a na vrchu je pokryto vrstvou zeminy. Dřevo je částečně zapáleno a během procesu spalování vzniká vysoká teplota; zbytek, převážná část dřeva, začne zplyňovat a množství kyslíku pronikajícího do hromady je tak malé, že uhlí a těkavé látky ve své významné hmotě neshoří.

Tento způsob těžby uhlí lze do jisté míry odůvodnit malými jednorázovými náklady a nepotřebností přepravy palivového dříví na velké vzdálenosti.

Racionálnějším způsobem je suchá destilace dřeva v pecích za použití těkavých látek, aby se z nich získaly vysoce hodnotné produkty, jako je metylalkohol, kyselina octová apod. Při této výrobě se jako meziprodukt získává dřevěné uhlí.

Dřevěné uhlí je ve srovnání s palivovým dřevem tepelně hutnějším palivem, má výrazně snížený vnitřní balast, sníženou vlhkost a jen nepatrně vyšší obsah popela. Dřevěné uhlí je díky absenci síry nejlepším palivem pro metalurgické procesy. Moderní měřítko spotřeby paliva obřími zařízeními železné metalurgie samozřejmě neumožňuje spoléhat se na toto palivo a dřevěné uhlí se primárně používá v menších zařízeních.

Široké uplatnění nachází při spotřebě paliva v domácnostech. V souvislosti s rozvojem zemědělské mechanizace se otevírají široké perspektivy využití dřevěného paliva, zejména uhlí, a slámy jako lokálního paliva pro traktory, které nahradí kapalná paliva dovážená na velké vzdálenosti.

V důsledku procesu spalování dřevěného uhlí je výtěžnost uhlí přibližně 25 %, vztaženo na hmotnost naloženého paliva. Složení organické hmoty dřevěného uhlí je následující:

Výtěžnost těkavých látek přepočtená na organickou hmotu je asi 11 %, obsah popela v sušině A je asi 2 %, vlhkost je asi 10 %. Dřevěné uhlí je vysoce hygroskopické a může absorbovat vlhkost a plyny. Měrná hmotnost jeho husté hmoty se blíží dřevu a lze ji také brát jako 1,5. Složená hmotnost 1 m3 závisí na druhu dřeva a lze ji brát jako 200 kg pro březové uhlí a 150 kg pro jehličnaté dřevěné uhlí.