Твердое топливо

В зависимости от способа обработки твердое топливо можно разделть на две группы: природное и очищенное. К природному твердому топливу относятся уголь, бурый уголь, торф, древесина и солома. Уголь и торф являются осадком, образующимся в результате распада и разложения растений в древние времена под воздействием высокого давления и недостатка кислорода.

Каменный уголь является наиболее древним природным минеральным топливом, распространенном во всем мире, залежи которого находят на разной глубине.

Бурый уголь образовался гораздо позднее и содержит древесные остатки. Содержание воды в буром угле составляет 45 - 60%; добывается он, как правило, открытым способом. Бурый уголь имеет очень низкую энергетическую ценность и обычно не перевозится на большие расстояния.

Торф образуется из разложившихся растений и воды; по этой причине он содержит большое количество влаги. Поэтому на поверхности большие пласты добытого торфа разрезаются на блоки, которые высушиваются перед сжиганием.

В Европе древесина используется в качестве сжигаемого топлива в основном только в виде отходов лесной и лесопильной промышленности, обычно в виде древесной стружки или древесных опилок. Древесный уголь представляет собой эти отходы, переработанные в углевыжигательных или других специальных печах.

Кокс производится из каменного и бурого угля и угольных смесей в особых печах при температуре приблизительно 1200^oС, при которой происходит их дегазация. Дегазацией называется процесс удаления газообразных копонентов из твердых материалов в герметичных нагревательных камерах.

Каменный уголь, брикеты бурого угля, кокс и древесный голь представляют собой очищенное твердое топливо. Брикеты изготавливаются из раздробленного и высушенного каменного или бурого угля в специальных прессах. Брикеты могут иметь различные формы.

Сжигаемые материалы должны пройти полный анализ, включающий в себя расчет необходимого для горения объема воздуха, определение объема выхлопных и отработанных газов, массы шлака и получаемого топлива. При оценке возможности применения установок для производства твердого топлива, необходимо определить, насколько они удовлетворяют экологическим требованиям, предъявляемым к таким печам в стране, где предполагается их использовать.

Таблица 3. Типичный состав и характеристики различных видов твердого топлива

Виды топлива	Углерод	Водород	Кислород	Азот	Сера	Вода	Шлак	Мини-мальная тепло-творная способность	Расчетное значение  объема 1 кг воздуха	Расчетное значение  объема 1 кг сухого отрабо-танного газа	Расчетное значение объема 1 кг пара	Расчетное значение  объема 1 кг влажного отрабо-танного газа	Макси-мальное содержание углекислоты в отрабо-танных газах
	**)
	С	H	O	N	S	W	A	n.c.v.
	Вес %	Вес %	Вес %	Вес%	Вес%	Вес%	Вес %	кДж/кг	Mn 3/кг	Mn 3/кг	Mn 3/кг	Mn 3/кг	%
Углерод (чистый)	100	-	-	-	-	-	-	33.820	8.9	8.9	-	8.9	21.0
Уголь (Рур)
Длинно-пламенный газовый уголь	77	5	8	1	1	3	5	30.100	7.9	7.7	0.6	8.3	18.5
Газовый уголь	80	5	5	1	1	3	5	31.400	8.3	8.0	0.6	8.6	18.5
Каменный уголь	81	5	4	1	1	3	5	31.800	8.4	8.1	0.6	8.7	18.5
Кузнечный уголь	82	4	4	1	1	3	5	31.800	8.3	8.0	0.5	8.5	18.8
Сухой уголь	84	4	2	1	1	3	5	31.400	8.5	8.2	0.5	8.7	18.8
Твердый плотно-зернистый уголь (США), антрацит	85	3	2	1	1	3	5	31.400	8.3	8.1	0.4	8.5	19.3
Кокс (шахтная печь)	83	0.5	0.5	1	1	5	9	28.900	7.7	7.5	0.1	7.6	20.5
Смолистый уголь (Верхняя Бавария)	58	4.3	10	1.2	5.5	10	11	22.930	3.0	2.95	0.6	3.55	18.2
Бурый уголь (район р. Рейн) , *)
Сырой	30	3	10	1	1	50	5	9.630	3.1	3.0	0.9	3.9	17.2
Брикеты	55	5	18	1	1	15	5	19.250	5.6	5.4	0.7	6.1	17.2
Кокс воздушной сушки *)	38	4	26	1	1	25	5	13.800	3.6	3.5	0.7	4.2	19.8
Древесина, высушенная на воздухе *)	42	5	37	-	-	15	1	14.600	3.8	3.8	0.7	4.5	20.4
*) Состав бурого угля, кокса и древесины, особенно по содержанию  воды, может варьироваться в широком диапазоне значений.				**)  Относительное ( к идеальному топливу) значение веса каждого компонента в процентах (значение умножено на (100-w-a).

Данные ограничения относятся в первую очередь к:
- пыли;
- угарному газу (СО);
- двуокиси серы (SO_x);
- галогенизированному углеводороду (HCI, HF и т.д.) Важными параметрами, определяющими, где лучше
использовать данный вид твердого топлива, являются процентное содержание в общем весе таких веществ, как углерод, водород и т.д., а также его минимальная теплотворная способность топлива. В таблице 4.3 приводится типичный состав и характеристики
различных видов твердого топлива.