Proces spaľovania dreva

Proces spaľovania dreva

Pre správne spaľovanie je potrebné splniť podmienky dobrého premiešania paliva so vzduchom a vhodnej teploty v peci nie nižšej ako 600°C.. Najjednoduchšie je spáliť plyn, pretože zmiešavanie plynu so vzduchom nie je problém. Spaľovanie tuhých palív je oveľa náročnejšie, pretože je ťažšie priviesť častice vzduchu do priameho kontaktu s časticami paliva.

Proces spaľovania dreva prebieha v troch etapách:

sušenie,
splyňovanie a spaľovanie,
pálenie dreveného uhlia.


Pri kúrení drevom dochádza k prvému procesu odparovania vody a povrchového splyňovania, t.j. rozkladu chemických zlúčenín vplyvom dostatočne vysokej teploty., takzvaný. pyrolýza. Po odparení vlhkosti sa tento proces presunie hlbšie do dreva. Plyn pri kontakte so vzduchom horí plameňom. Drevo sa vyznačuje veľmi vysokým obsahom prchavých látok až 80% (uhlie cca. 30%). ostávajúce 20% horí ako žeravé drevené uhlie až do úplného vyhorenia, s výnimkou nehorľavých zlúčenín, ktoré vytvárajú popol.

Drevený popol sa považuje za dobré poľnohospodárske hnojivo. Pozostáva zo zlúčenín kremíka (A) a draslík (K), trest (zapnuté), fosfor (P), vápnik (To) a horčík (Mg). Dôležitou vlastnosťou popola je jeho teplota topenia, ktorý klesá so zvyšujúcim sa obsahom draslíka a čiastočne sodíka. Teplota topenia je príliš nízka (pod 1050 °C) môže spôsobiť kontamináciu vnútorných povrchov kotla. tento problém nastáva hlavne pri spaľovaní slamy, v ktorej môže byť dokonca obsah draslíka 10 krát väčšia ako v dreve.

Vedľa teploty v spaľovacej komore, ktorá musí byť v ktoromkoľvek bode vyššia ako 700°C, pre proces spaľovania je dôležité množstvo vzduchu privádzaného do kotla. Pre rôzne krby a druhy dreva sú rôzne hodnoty tzv. faktor prebytku vzduchu L (lambda), určenie, koľkokrát je množstvo vzduchu väčšie ako teoretické množstvo vyplývajúce zo stechiometrických vzorcov.

Príliš málo vzduchu spôsobuje nespálenie častíc uhlíka a tvorbu oxidu uhoľnatého, a nespálené uhľovodíky sa dostávajú do výfukových plynov. Príliš veľa vzduchu zase spôsobuje ochladzovanie kotla (časť vzduchu sa nezúčastňuje spaľovania) a znížená účinnosť, a tiež podporuje tvorbu škodlivých oxidov dusíka NOX.

navyše, veľký prebytok vzduchu zvyšuje teplotu spaľovacieho plameňa, čo zase prispieva k, nepriaznivé pre kotol, topenie popola.

Približné hodnoty faktora prebytočného vzduchu L sú uvedené v tabuľke, a vzťah medzi lambdou a percentami O2 a čo2 na grafe:

faktor
prebytok
vzduch L.
O2
[%]
krb, protokoly 2,3 ÷ 3,0 12 ÷ 14
piecť na polená 2,1 ÷ 3,0 11 ÷ 12
kotly na drevnú štiepku 1,4 ÷ 1,6 6,0 ÷ 8,0
kotly na pelety 1,2 ÷ 1,6 4,0 ÷ 8,0

 

Majiteľ kotla alebo krbu by mal z času na čas skontrolovať parametre spaľovania, aby zistil účinnosť zariadenia. Môžete to urobiť s vlastným, jednoduché zariadenia na analýzu výfukových plynov (napr.. čerpadlo s chemickým značkovačom obsahu CO2 vo výfukových plynoch) alebo použite pomoc služby.

Musíte o tom vedieť, že:

byť spálený 1 je potrebné kg suchého dreva 3,5-4 m³ vzduchu,
maximálny obsah CO2 pre CO spaliny2 max = 20,2 [%],
faktor prebytočného vzduchu L = CO2/ CO2 max,
Zastupiteľnosť CO2 a O2 pre drevo sa určuje podľa vzorca: O2 [%] = 1,04 (20,2 – CO2 [%])
výstupná strata, Sfestival sa číta z grafu so znalosťou obsahu O2 v spalinách a ich teplota na výstupe z kotla:

Vypočíta sa účinnosť kotla
približne L = 100% – Sfestival

Zanechať Odpoveď

Vaša emailová adresa nebude zverejnená.