САН-ТЕХНО

Влажность топлива

29 января 2018 (12:01:12)
Влияние влагосодержания:

1.
Самыми распространенными видами биотоплива для твердотопливного котла (уголь в данной статье не рассматривается) являются (в таблице указаны усредненные данные):

Наименование топлива

Влажность, %

Теплотворная способность, МДж/кг

Теплотворная способность, кВтчас/кг

Пеллеты

10,0

17,0

4,7

Дрова

20,0

14,4

4,0

Щепа

30,0

12,2

3,4

Для сравнения

Высушенные в печи долва

0,0

18,5

5,1

Усредненные данные в таблице иллюстрируют существенное влияние влажности на теплотворную способность топлива, а значит и на экономическую эффективность его сжигания.
Теплотворную способность любого вида (пеллеты и брикеты, дрова, щепа) древесного топлива можно рассчитать в зависимости от его влажности по формуле:

Влажность древесного топлива зависит от сезона его заготовки (кроме пеллет, так как они изготавливаются на заводах) и условий хранения. 


2. Еще одним негативным последствием увеличения влажности топлива является понижение температуры в топке (α – коэффициент избытка воздуха):

Температура снижается в основном из-за увеличения затрат полезной теплоты на испарение влаги. С увеличением влажности уменьшается интенсивность выделения летучих, а также ухудшаются условия их сгорания из-за разбавления парами воды зоны протекания химических реакций горения. Как известно, при уменьшении разности температур между горячим и холодным телом, эффективность теплообмена уменьшается тем более, когда такой теплообмен конвективный.
 
3. Исходная влажность влияет также на скорость сгорания биотоплива. Экспериментальная кривая сжигания древесных частиц с различной начальной влажностью на рисунке ниже:

Как мы при увеличении влагосодержания от 15 до 30 % продолжительность сгорания древесины увеличивается на 20%, а при увеличении от 30% до 60% увеличивается на 70%, то есть значительно возрастает.

4. Итак, увеличение влажности приводит к уменьшению скорости сгорания и температуры в топке, что очевидно уменьшает мощность котла.
Наглядно влияние влажности древесного топлива на КПД иллюстрирует рисунок:


5. Еще одной проблемой при сжигании древесного топлива большой влажности может стать конденсация влаги в дымоходе, что существенно препятствует процессу горения.

Влажность топочного газа из-за снижения температуры в топке экспоненциально растет с увеличением начальной влажности. При снижении температуры топочного газа его относительная влажность существенно возрастает и достигает точки росы примерно при температурах в диапазоне от 55 до 80 °С.


В данной статье мы рассмотрели основные проблемы, связанные с влажностью топлива.