Твердые виды топлива: уголь, кокс, горючие сланцы, древесина и торф

Твердое топливо представляет собой одно из самых распространенных средств для получения теплоты и других видов энергии, затрачиваемых на различные виды механической работы. Сюда относится топливо, сформировавшееся в естественных условиях, а также то, что получено искусственным путем в результате переработки веществ из первой группы. Так, из углей, горючих сланцев, торфа и древесины получают кокс, полукокс, топливные брекеты, пылевидное и другие виды топлива. Все они отличаются количеством выделяемого при сжигании тепла и рядом других свойств.

Что такое твердое топливо

Твердым называют топливо, основной частью которого является углерод. Кроме него в составе содержатся водород, кислород, азот и сера.

Что относится к твердому топливу:

  • каменный уголь;
  • бурые угли (лигнит);
  • кокс (каменноугольный, буроугольный, газовый);
  • горючие сланцы;
  • древесина;
  • торф.

Как и нефть, перечисленные виды относятся к невозобновляемым ресурсам. Подобное топливо образуется вновь, но медленнее, чем происходит его использование.

Основной характеристикой твердого топлива выступает теплотворная способность. Она показывает, какое количество теплоты выделяется при сгорании 1 кг горючего. Чем выше значение, тем меньшим будет расход топлива. Самой высокой теплотворной способностью обладает наиболее плотный вид каменного угля, называемый антрацитом — 31,8 кДж/кг. За идут следующие виды топлива:

  • кокс — 28900 кДж/кг;
  • высушенная на воздухе древесина — 14600 кДж/кг;
  • бурый уголь — 13000 кДж/кг;
  • горючие сланцы — 10500 кДж/кг;
  • торф — 2900 кДж/кг.

Каменный уголь

На территории России есть большое количество каменного угля. Старейшим по происхождению является антрацит, обладающий особенно высоко твердостью. Такой уголь хорошо переносит перевозки и перегрузки, а также не подвержен самовозгоранию.

Каменный уголь используют в качестве самостоятельного топлива или перерабатывают в кокс. Последний получают путем коксования — нагревания каменного угля при температуре 950-1100 °C без доступа кислорода в течение 14-18 часов. Каменноугольный кокс используют как топливо для доменных печей.

Бурый уголь

Следующий виды твердого топлива — бурый уголь, который по составу представляет собой разложившуюся растительность. Его считают топливом низшей категории, поэтому чаще его используют в подсобном хозяйстве. Это объясняется низкой энергоемкостью. Кроме того, бурый уголь при сжигании выделят много золы, а также имеет высокую склонность к самовозгоранию. При сгорании подобного топлива на дымоходе оседает много копоти, наблюдается едкий дым.

Горючие сланцы

В основе горючих сланцев лежат органическая и минеральная часть. Топливо состоит из сапропеля — илистого вещества, которое насыщалось кислородом и уплотнялось в течение долгого времени. Сапропель образуется из погибших и упавших на дно водоема водорослей. Они смешиваются с землей и песком, перегнивают, утрамбовываются и образуют единую массу — сапропелевые угли, или горючие сланцы.

Древесина

Кроме дров для отопления используется большое количество отходов деревообделочного производства. К ним относятся горбыль, щепа, стружки, опилки, кора и пр. По составу и теплоте сгорания подобные отходы ничем не отличаются от древесины, из которой они получены. В целом подобное топливо является самым недорогим и доступным.

У древесины невысокая теплотворная способность в сравнении с другими видами топлива, но она выделяется тем, что легко воспламеняется, не содержит серу и обладает низкой зольностью. Это позволяет использовать простые топочные устройства, которые при своей несложной конструкции обладают высокой эффективностью.

Для отопления рекомендуется выбирать породы дерева с более длительным временем горения. К ним относятся береза, дуб, ясень. Хвойные породы не используют ввиду выделения большого количества смолы и низкой теплоты сгорания, из-за которой дрова приходится подкидывать гораздо чаще.

Торф

Топливом, наиболее близким по свойствам к дровам, выступает торф. Это осадочная порода, образующаяся из остатков флоры, которая неполностью разложилась в условиях болот. Торф получается из травянистых культур, корневищ деревьев и кустарников, коры, сфагновых и гипновых мхов. Внешне торф выглядит как темная землистая рыхлая масса. Ее цвет может быть коричневым, серым, рыжим или черным.

Доля торфа в топливно-энергетическом балансе не так велика — около 1%. Это объясняется низкой теплотворной способностью. Торф хорошо горит, но дает мало тепла. К примеру, 2,3 т торфа приравниваются к 1 т каменного угля, а 4,4 т угля — к 1 т мазута.

В заключение

Все твердые виды топлива являются органическими. Разница заключается в первую очередь в химическом возрасте. Биомасса в болотах сначала преобразуется в торф, затем из нее получается бурый уголь, который в итоге становится каменным углем. В топливной же сфере важнейшим свойством таких видов топлива выступает теплотворная способность, по которой оценивают эффективность горючего. Она выражается в энергоемкости. Чем более энергоемким является топливо, тем больше оно выделяет тепла при меньшем расходе.

Делиться с друзьями:
МОТОРХОД
Добавить комментарий