Каким углем лучше топить котел: Температура и другие характеристики горения угля

Содержание

Чем лучше топить котел: дровами или углем

Главная Статьи Чем лучше топить котел: дровами или углем

Планируя тип отопления частного дома, многие отдают предпочтение твердотопливным котлам длительного горения. Следующим, после приобретения котла, становится вопрос о типе твердого топлива, которое будет использоваться в процессе эксплуатации.

Сегодня самыми эффективными видами топлива являются дрова и уголь. Они доступны, недороги, просты в использовании. Но почему одни выбирают дрова, а другие предпочитают уголь? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим основные преимущества и недостатки обоих видов.

При выборе дров, очень важно подготовить место для ее хранения. Дерево хорошо впитывает влагу и долго сушится. Поэтому заниматься заготовкой следует заблаговременно, а хранить дрова в хорошо проветриваемом, защищенном от дождя помещении.

Уголь же не требует специального помещения для хранения, устойчив к любым погодным условиям. Его можно высыпать на отдельную площадку, накрыть каким-либо материалом, не опасаясь потери качества, а если уголь в маленьких мешках, то это вообще очень удобно в процессе использования. Достаточно будет взять 1-2 мешка и загрузить в котел.

В случае, когда доступны и уголь, и дрова, а вы ищете недорогой автоматизированный котёл, безусловно, ваш выбор за угольным котлом. Угольные котлы значительно дешевле, чем котлы на древесном топливе и они намного функциональнее.

Главный недостаток дров в том, что они быстро прогорают, приходится постоянно следить за огнем в печи или котле. Особенно неудобно это ночью – если на улице сильный мороз, без отопления дом за ночь выстывает, поэтому приходится несколько раз просыпаться, чтобы подложить дров в печь.

Уголь же благодаря своей неприхотливости подойдет для тех, кто любит экономить свое время. КПД угля намного выше, чем у дров, данный вид топлива может обеспечить более высокий уровень теплоотдачи, что позволит владельцу частного дома не тратить много сил, времени и энергии на загрузку топлива и не придется постоянно следить за процессом отопления.

Учитывая все эти факторы, владельцы частных домов при первой же возможности переходят на отопление дома углем.

Отапливайтесь углем и тогда в вашем доме всегда будет тепло и уютно!

Что практичнее уголь или на дрова

Владелец любого загородного дома — будь это дачная избушка в глухой деревне или огромный коттедж на окраине мегаполиса, — рано или поздно задумывается над проблемой отопления своего жилища. Если вы строитесь с нуля, то выбор сделать легче. Но когда речь идёт о реконструкции старого дома, то здесь приходится поломать голову над модернизацией системы отопления, и в любом случае выбор типа отопительного устройства зависит от многих условий.

Сегодня мы рассмотрим два варианта отопления: углем и биоматериалом. Если с углем все более или менее ясно, то насчёт модного понятия «биоматериал» требуются разъяснения. В сущности, это любое топливо, приготовленное из возобновляемых натуральных продуктов, чаще всего — из древесины. В роли горючих материалов могут выступать и так называемые энергетические растения: быстрорастущая ива, кукуруза, и даже зерновые, например, овёс. В некоторых странах топят дома соломой, хотя её энергетическая ценность довольно низка. В России такой практики нет, для твердотопливных котлов используют только два вида топлива: уголь и древесину в любых её формах.

Какие же главные различия в системах отопления на угле и на древесине?

Уголь все ещё является довольно дешёвым продуктом, а котлы на угле — самые дешёвые из всех современных устройств. Каменный уголь горит медленно, выделяя достаточное количество тепла, чтобы проблема загрузки новой партии в котёл не тревожила вас слишком часто. Угольные котлы могут также сжигать и дрова, но с меньшей эффективностью. Уголь в доме является постоянным источником грязи. Сжигание угля вредит окружающей среде.

Древесина считается экологическим топливом, при её сжигании не образуется вредных соединений. Стоимость дров может быть очень низкой. Однако цена отдельных видов древесного топлива — брикет или пеллет, — все ещё достаточно высока. Заготовка дров — довольно трудоёмкий и затратный по времени процесс. Котлы на древесном топливе дороже, чем угольные котлы. Современные котлы, работающие на гранулированном древесном топливе практически полностью автоматизированы и не требуют специального обслуживания.

Вам подойдёт котёл для угля, если…

В вашем регионе ведётся угледобыча, или по каким-то другим причинам, уголь стоит дешево, и заказать его сравнительно легко. В регионах, где традиционно для отопления уголь не используют, применение такого котла совершенно необоснованно.

В случае когда доступны и уголь, и дерево, а вы ищете недорогой автоматизированный котёл, безусловно, ваш выбор за угольным котлом. Автоматизированные котлы для пеллет и брикетов пока ещё довольно дороги, в отличие от таких же угольных котлов. Подобный выбор позволит не тратить много сил и времени на загрузку топлива, что довольно важно для сельского жителя.

Вам подойдёт котёл на биотопливе, если…

Вы предпочитаете более чистое топливо. Имея в доме угольный котёл, приходится мириться с постоянным загрязнением пространства угольной пылью. В этом случае не спасёт даже покупка специально подготовленных порций угля. Понятно, что уборка в котельной не входит в число приоритетов, уж не говоря о том, что мы дышим этой пылью, что никак не улучшает здоровье. Даже простые дрова, с которых падает опил и кора, гораздо более приятны в использовании, чем уголь. Пеллеты и брикеты и вовсе не загрязняют ваш дом, не выделяют в воздух вредных соединений. Зола от сжигания древесины, в отличие от отходов процесса горения угля, является ценным минеральным удобрением.

У вас есть доступ к дешёвой древесине. В «лесных» регионах России достать дешёвые дрова не проблема. Можно совсем минимизировать расходы, если заготавливать дрова самостоятельно. Каждое домохозяйство имеет право раз в год получать делянку на дрова за очень небольшие деньги, правда, этим право редко кто пользуется, так как, покупка леса на корню сопряжена с немалыми затратами времени и сил. Проще купить уже поколотые дрова, которые привезут к вашим воротам. Если же вопрос денег не стоит, тогда лучше пользоваться для отопления пеллетами или брикетами.

Вашим приоритетом является простота в обслуживании отопительной системы. Хотя угольные котлы автоматизированы, все же, пеллетные устройства гораздо более продвинуты в техническом плане. Некоторые пеллетные котлы можно загружать раз в неделю. Растопка такого котла и вовсе дело лёгкое — благодаря своему небольшому размеру, гранулы хорошо воспламеняются. Большинства котлов оснащено электрическим розжигом, который управляется контроллером, продуманной системой подачи воздуха в горелку и даже автоматическим устройством для удаления отходов горения.

Виды улгля или что подкинуть в топку

Прежде чем принять окончательное решение о виде топлива, которым вы собираетесь обогревать свой дом, нелишним будет узнать некоторые подробности о каждом из них, тем более, если вы никогда раньше не сталкивались с такой задачей. Ведь свойства угля и древесины различны, и, по незнанию, можно попасть в неприятное положение, потратив деньги на оборудование, которое вам в конечном итоге не подойдёт.

Итак, чем же всё-таки выгоднее и удобнее топить? Давайте разберёмся.

С углем не все так просто, как кажется, на первый взгляд. В нашей стране действует классификация угля, принятая ещё в 1988 году. Согласно ей, только несколько типов угля подходят для отопления частного дома.

Каменный уголь подразделяется на следующие категории:

Длиннопламенный уголь (Д). Такой уголь горит долго, выделяя большое количество тепла (5600-5800 ккал/кг). Разгорается длиннопламенный уголь легко и не требует дополнительного обдува, достаточно естественной тяги. Поэтому, такой уголь чаще всего рекомендуют для отопления в домах. В его пользу также говорит и цена — он достаточно дёшев, так что, его закупают даже для отопления муниципальных учреждений.

Длиннопламенный газовый (ДГ). Выделяет больше тепла, чем длиннопламенный уголь, однако, требователен к условиям хранения — более подвержен выветриванию.

Бывает, что для отопления используют тощие угли (Т), слабоспекающиеся (СС) и жирные (Ж).

Это наиболее распространённые для отопления жилищ виды каменного угля. Кроме них используют бурые угли (Б) и антрациты (А).

Антрацит, пожалуй, обладает лучшими свойствами: выделяет максимальное количество тепла, горит ровно и долго, при горении выделяется белый дым (другие типа выделяют чёрный), имеет низкую зольность (около 10%), а также, самое малое содержание серы (1%). Но антрациты не рекомендуют для частных домов из-за их высокой стоимости и проблемами с розжигом.

Промышленные типы угля — коксующий и обогащённый, — в домашнем котле использовать категорически нельзя, они выделяют огромное количество тепла, на которое просто не рассчитано бытовое оборудование. Такие угли применяют в промышленности для плавления металла и других энергоёмких процессов.

Кроме этого, необходимо знать и об условиях хранения разных видов угля, ведь качество угля зависит даже от месторождения, на котором он был добыт. Угли разных месторождений по-разному устойчивы к окислению. По этой характеристике угли делятся на четыре категории:

Наиболее устойчивые — срок хранения крупных фракций до 36 месяцев, мелких — до 24 месяцев

Устойчивые — хранятся около 18 месяцев

Средней устойчивости — хранятся 12 месяцев

Неустойчивые — хранятся 6 месяцев

Однако чтобы купленный уголь сохранил свои свойства соответственно категории, все-таки, надо принять определенные меры. Хранить запас угля следует в сухом месте, не допуская намокания, предотвратить чрезмерное окисление лучше просто укрыв уголь плотным материалом, например, брезентом. Так же углю не рекомендуется высокая температура и прямой солнечный свет. Важно помнить, что окисление, а с ним и потеря качества, начинается при 20-25 градусах, до 40 градусов этот процесс идет медленно. Его так же называют выветриванием — появляются трещины, куски угля становятся ломкими. Но если температура хранения не снижается, это может привести к печальным последствиям, так как, при высоких температурах уголь самовозгорается.

Кроме типов угли подразделяются так же на размеры, что немаловажно учитывать, покупая котел. В отечественной классификации приняты следующие фракции:

Плитный (более 100 мм)

Крупный (50-100 мм)

Орех (26-50 мм)

Мелкий (13-25 мм)

Семечко (6-13 мм)

Штыб (не более 6 мм)

Рядовой (размер не указывается)

Фракция угля важна, так как, многие современные котлы, особенно те, что оборудованы автоматической системой загрузки, рассчитаны на определенный диаметр кусков.

По сути, выбирая котел для отопления дома углем, вы для начала должны поинтересоваться, какие виды угля и какой фракции проще всего купить в вашем регионе. Таким образом, из представленных на рынке отопительных систем, вам будет легко выбрать ту, что окажется более экономичной и удобной в эксплуатации именно для вас.

В паспорте котла должны быть указаны не только типы и фракции подходящего угля, но и алгоритм розжига и поддержания горения.

Теперь рассмотрим различные виды дров.

Древесина в России – традиционное топливо. До сих пор в деревнях топят дома и бани дровами. В сущности, любой загородный житель, так или иначе, сталкивался с вопросами приобретения или заготовки дров. В разных регионах страны для обогрева жилищ используют свои, местные породы дерева. Так что, рекомендации по выбору котла на дровах остаются теми же: узнайте, какая порода древесины чаще всего встречается в вашем регионе и подберите подходящую для нее модель котла.

Как правило, для отопления применяют лиственные породы деревьев, так как любые хвойные, содержащие высокое количество смолы, при горении искрят. Однако для закрытого котла это не является проблемой.

Сосновые дрова – мягкие, их легко колоть, горят достаточно сильно. Еловые горят не так интенсивно. То же относится к дровам из пихты и лиственницы. Впрочем, практически все хвойные породы отличаются низкой теплоотдачей, поэтому, их не рекомендуют для котлов. А вот для бани это может быть идеальный вариант – в основном, из-за содержания в древесине полезных для организма эфирных масел.

Очень популярны березовые дрова, они разгораются хорошо, березовая кора (береста) даже используется для растопки. Но при горении березы образуется деготь, который загрязняет дымоход. Самая лучшая теплоотдача у дубовых дров, однако, дуб — твердая древесина, что делает его заготовку довольно трудоемкой. Осина горит хорошо, не образует сажи, облегчает очистку дымохода. Тополь быстро прогорает. Ольха образует мало дыма и отличается отличной теплоотдачей, кроме того, ее не обязательно досушивать. Липа разгорается долго, но затем горит интенсивно, с большой теплоотдачей.

Чтобы КПД котла на дровах был максимальным, нужно использовать только сухие дрова. Время сушки дров — от года до двух лет. Конечно, можно топить и сырыми дровами, но эффективность вашего котла будет невелика. Из хорошо высушенной древесины (около 15% влажности) получается в два раза больше тепла, чем от мокрых дров (50% влажности). Конечно, нужно так же правильно хранить дрова — в поленницах или специальных помещениях.

В настоящее время многие домовладельцы приобретают котлы на брикетах или пеллетах. Это сравнительно новый вид биотоплива, получаемый из спрессованных под давлением опилок. С любой точки зрения, использование такого вида топлива, является экологичным: оно не выделяет вредных веществ, и изготовляется из отходов лесоперерабатывающей промышленности.

Еще одним важным достоинством гранулированной древесины является ее высокая способность генерировать тепло — не менее 18 МДж / кг, то есть, выше, чем у дров. Обуславливает такую способность очень низкая влажность пеллет — не более 10%. Так же, они обладают низкой зольностью — около 0,5%, так что, проблема образования отходов горения так же сводится к минимуму.

Немаловажная особенность пеллет — их стандартизированный размер, который позволяет точно дозировать загрузку в котел любой модели и, тем самым, экономично расходовать топливо. Использовать пеллеты практически так же удобно, как газ — максимальная автоматизация пеллетных котлов предоставляет максимум удобства и комфорта в их использовании.

У гранулированный древесины лишь один (для некоторых, весьма существенный) минус — этот вид топлива все еще самый дорогой из всех.

Особенностью горения древесины так же является процесс газогенерации, грамотное использование которого позволяет повысить эффективность работы системы отопления. При сгорании древесины, в отличии от угля, образуется древесный газ, который, в свою очередь, так же является горючим. Устройство твердотопливного котла должно предусматривать этот момент — подача дополнительного кислорода в камеру дожига обеспечивает образования дополнительное теплообразование, а так же, исключает конденсацию смол на стенках дымохода.

С другой стороны, способность древесины образовывать дополнительные горючие вещества может обернуться проблемой. Если дерево недостаточно сухое, оно горит не так интенсивно, что приводит к образованию в продуктах горения кислот. В свою очередь, эти кислоты разрушают материалы, из которых изготовлены камеры горения и дымоходы — в случае, если ваш котел не предназначен для топки древесиной, все может обернуться довольно грустно: коррозией материалов, из которых изготовлен котел.

Итак, какие же выводы здесь можно сделать?

Приобретая уголь для отопления дома, вы можете или купить большую партию оптом, что ставит перед вами задачу хранения и сохранения большого объема топлива. Кроме того, проблема разгрузки – так же немаловажный аспект. Проще покупать в небольших мешках, именно ту фракцию, которая вам необходима, и гораздо более качественный, однако, цена топлива при этом будет выше.

Заготовка дров, как уже говорилось, очень трудоемкий процесс, в этом смысле, покупка готовых поленьев гораздо предпочтительней. Тем не менее, дрова тоже надо правильно хранить, имея для них сарай или просто открытое место для поленницы. Если вы приобретаете пеллеты, то нет большого различия в удобстве хранения и транспортировки с углем в мешках.

Таким образом, в случае, если важна дешевизна топлива, стоит быть готовым к тому, что заготовка его потребует больших трудозатрат и времени.

Каким топливом надо топить твердотопливный котёл ?

Нас постоянно спрашивают, чем же топить твердотопливный котел, что дольше горит, что выгоднее?

Большинство стальных твердотопливных котлов работают на разных видах топлива:

Дровах
Торфяных брикетах
Гранулах
Антраците
Коксе
Буром угле

Причем их калорийность отличается, а от нее зависит эффективная работа котла и системы в целом. Поэтому тем, кто приобретает такой котел, следует учитывать, что при сжигании менее калорийного топлива падение мощности может составить до 30% (при допустимой влажности) и еще больше при естественной.

Есть и еще один нюанс. Обычно производитель указывает, чем лучше топить твердотопливный котел и какое топливо следует взять за основное (первичное). Желательно соблюдать данные требования, чтобы добиться максимальной отдачи и сделать отопление загородного дома твердотопливным котлом максимально удобным. Поэтому покупая котел обязательно уточните первичный вид топлива твердотопливного котла и дровяной котел это или угольный котел.

Например, при рекомендации топить каменным углем следует применять его в качестве основного, а дрова в данных котлах являются вторичным и при использовании дров, потеря КПД в таких котлах может достигать 12%.

Брикеты – могут быть торфяные, из соломы или древесные. Идеально применять только те, которые производятся путем прессования. Распадающиеся на опилки брикеты допускается использовать только вместе с дровами или бурым углем, чтобы не привести в негодность выбранный вами котел.

Пеллеты также могут быть из соломы или отходов древесины. Они прессуются, как и брикеты и применяются чаще всего в специальных твердотопливных котлах. Пеллеты должны быть светлого цвета без добавления коры и соответственно песка, который в коре остается при заготовки и доставки леса на перерабатывающее предприятие.

Расход дров в твердотопливном котле будет минимальным, если они будут сухими, только тогда можно добиться максимальной мощности от котла и продлить срок его службы. В противном случае полезное энергетическое содержание древесины будет значительно ниже.

У каждого топлива есть такой показатель, как удельная теплота сгорания, это означает сколько выделиться тепловой энергии при сгорании 1кг топлива. Эти показатели в таблице ниже.

Приведем пример расчета. Мы сожгли 1кг сухих дров, это означает что мы получили 2,78 кВт тепловой энергии. Для получения такой же тепловой энергии мы можем посчитать сколько нам необходимо торфа, для этого разделим удельную теплоту дров на удельную теплоту торфа 2,78/4,53=0,61кг. Это значит что при сгорании 610 грамм торфа у нас выделиться те же 2,78 кВт тепловой энергии.
Зная цену на топливо не тяжело посчитать каким топливом выгоднее отапливаться. Например, сухие дрова стоят 1руб/кг, а торф 2руб/кг. Получается чтобы получить 2,78 кВт тепла (торф 2руб/кг*0,61кг=1,22р; сухие дрова 1руб/кг*1кг=1руб) нам выгоднее отапливаться дровами (ЦЕНЫ ВЗЯТЫ ДЛЯ ПРИМЕРА).
Но не всегда стоит думать о цене на топливо, ведь немаловажную роль играет и комфорт отопления. Если камера сгорания котла 50дм3, то в неё, условно, влезет 6 кг дров, что даст нам 6*2,78=16,68 кВт энергии. В ту же камеру можно загрузить 9,5 кг торфа, что даст нам 9,5*4,53=43,03 кВт тепловой энергии. Это значит что при теплопотерях дома 4кВт/ч, данный котел на дровах будет гореть 16,68/4=4,17 часа, а на торфе 43,03/4=10,75 часа.
Дрова имеют меньшую плотность, чем торфобрикет, значит место для хранения дров будет необходимо больше, но с другой стороны торф и уголь более грязное топливо, соответственно уборка склада топлива будет тяжелее. Решать вам.
Надеюсь мы помогли вам в выборе топлива.

По всем остальным вопросам вы можете обращаться к на в компанию ТоргУниТри.

Как топить углем — Антрацит

Перед владельцами частного отопления постоянно встают вопросы – чем лучше топить печь или котел, где купить уголь или дрова, как правильно топить углем?

Чем лучше топить печь или котел

Прежде всего, давайте разберемся, чем уголь лучше дров и почему целесообразно использовать для отопления именно уголь, а не дрова.

Сравнивая цены угля и дров может показаться, что дрова стоят дешевле и поэтому топить дровами выгоднее. Но это мнение ошибочно, и его легко опровергнуть, сделав простые подсчеты. Разделим цену дров на коэффициент плотности, который определит сколько весит 1 кубометр дров. Например, чтобы узнать цену 1 тонны дров, цену 1–ого кубометра дубовых дров надо разделить на 0,45, еловых или ольховых – на 0,3. Сравнивая таким образом цену 1-ой тонны угля и дров (даже не включая во внимание выделяемое ими количество тепла), видим, что цена дров вырастает почти в три раза.

Другой важный параметр — это теплота сгорания угля и дров т.е. количество энергии (теплоты), выделяемое при сгорании этих видов топлива. Дрова делятся на три группы по теплоотдаче: от 1500 ккал до 2500 ккал. Наибольшей теплоотдачей отличаются дрова дуба, березы, ольхи. Немного меньшей теплоотдачей – сосновые и черной ольхи, а самой меньшей – дрова ели, липы, белой ольхи. Также, оценивая теплоотдачу дров, надо учитывать их влажность и поэтому дрова рекомендуется сушить в хорошо проветриваемом помещении около 3-х лет. Тем временем, в зависимости от марки, каменный уголь при сгорании выделяет от 5000 ккал/кг до 8000 ккал/кг, а это в два, три раза больше, чем дрова.

Как разжечь уголь

Уголь разжечь бывает достаточно не просто, особенно антрацит: он долго разгорается, но дает чистый и устойчивый огонь и большую теплоотдачу. Чтобы разжечь уголь можно сначала разжечь огонь щепками, старыми газетами, небольшими поленьями, а затем уже поверх них насыпать уголь. Можно приобрести розжиг для угля: специальную зажигательную жидкость, или сухую смесь, которая обычно продается там же, где и угли и воспользоваться ей согласно инструкции. Так же можно воспользоваться специальной зажигалкой с длинным «клювом», у которой есть специальное блокирующее устройство, что всегда актуально в семьях, где есть маленькие дети.

Как топить печь углем правильно

Топка каменным углем отличается от топки дровами тем, что количество угля для одной топки загружают в топливник в несколько приемов так, чтобы слой угля не превышал 15 см. При растопке используют мелкие дрова, а когда они разгорятся, добавляют тонкий (5-6 см) слой мелкого угля. После его разгорания засыпают крупный уголь. Можно топить печь мелким углем и даже угольной пылью. Для этого его нужно намочить я, завернув в газету, загрузить в печь вместе с кусками крупного угля, располагая по краям топливника. Можно использовать нехитрое приспособление в виде обрезка жестяной трубы. Жестянку заполняют снизу мелкими дровами, а сверху крупным углем, снаружи ее обкладывают смоченным водой мелким углем. Затем трубу вынимают через верхнюю конфорку и растапливают печь.

Следующие порции угля загружают, когда предыдущие почти сгорели. Для сжигания угля необходим усиленный приток воздуха, поэтому поддувальную дверку полностью открывают. Только когда в топливнике не наблюдается синих огоньков, а шлак покрыт золой, можно закрыть вьюшку или вьюшечную задвижку. Чтобы при окончании топки углем избежать образования угарного газа, необходимо убедиться, что стенки печи достаточно прогрелись, очистить топливник от остатков топлива и только затем закрыть дымовую трубу. Остатки топлива можно использовать для следующей топки.

Как топить углем котел

Конструкция большинства угольно-дровяных котлов представляет собой две камеры, размещенные одна над другом. В верхнюю камеру закладывается топливо, в нижней — скапливаются зола и шлаки. Между ними расположена колосниковая решетка, как правило, чугунная, обладающая высокой прочностью.

При топке углем важно определить подходящий режим и постоянно поддерживать горение угля. Растопите сначала небольшое количество угля при помощи бумаги и древесных щепок. Засыпьте в котел небольшую порцию угля и закройте загрузочную дверку. Отрегулируйте подачу воздуха. Чем больше подается кислорода, тем быстрее пройдет процесс сгорания угля, однако полученное в результате скоротечного горения тепло будет кратковременным. И наоборот, если сильно закрыть дверцу на канал подачи воздуха, уголь будет тлеть, а может и вовсе потухнуть и не даст достаточного тепла, поскольку будет выделять много дыма.

После того, как вы отрегулируете систему подачи воздуха, и горение будет происходить равномерно, добавьте еще небольшое количество угля в топку через верхнюю загрузочную дверцу. При объеме угля в топке до одной трети камеры обеспечит непрерывное горение и стабильное тепло в течение 3 часов. Контролируйте подачу угля в котел, опираясь на датчик температуры воды.

Как правило, достаточно поддерживать температуру в пределах 80°С. Для горения более продолжительное время засыпьте и равномерно распределите до половины камеры. Не засыпайте слишком много угля, иначе он не прогорит, а спечется на колосниковой решетке и очистить ее будет достаточно сложно.

Как топить углем камин

Если камин не использовали длительное время, то застоявшийся холодный воздух в дымовой трубе затруднит его растопку, препятствуя восходящему потоку горячих газов. По этой причине рекомендуется перед растопкой прогреть воздух в трубе. Для этого необходимо взять газету, зажечь ее и поднести к входу трубы (засунув руку в топку). Через короткое время возникнет тяга, это говорит о готовности камина. Значит, можно начинать топку.

Вначале нужно растопить камин газетной бумагой или щепками. Затем выложить на решетке щепки, газеты, сверху — небольшим слоем маленькие дрова и, наконец, поверх всего этого — слой угля толщиной 5 сантиметров. Затем надо поджечь растопку снизу. После того, как огонь разгорится, требуется добавить куски угля побольше. Затем отрегулировать тягу при помощи заслонки.

Химические таблетки, предназначенные для разжигания огня, кладутся прямо в слой угля. Газовый разжигатель также добавляют прямо в уголь и не вынимают до окончания топки. Электрический разжигатель ставят рядом с камином и направляют прямо на слой угля. Когда уголь разгорится, его выключают.

Каменный уголь против мягкого угля

Что такое уголь?

Уголь представляет собой осадочную горную породу, состоящую преимущественно из углерода, которую можно сжигать в качестве топлива и которая является крупнейшим источником энергии, производимым в Америке. При этом важно понимать, что такое уголь, поскольку он используется для производства значительной части электроэнергии в нашей стране.

Уголь легко воспламеняется, черного или коричневато-черного цвета, и его состав, включая внутреннюю влагу, состоит более чем на 50 процентов по массе и более чем на 70 процентов по объему из углеродистого материала. Он образуется из растительных остатков, которые были уплотнены, затвердели, химически изменены и метаморфизованы под воздействием тепла и давления в течение геологического времени. Короче говоря, все живые растения накапливают солнечную энергию посредством процесса, известного как фотосинтез. Когда растения умирают, эта энергия обычно высвобождается по мере разложения растений. В условиях, благоприятных для углеобразования, процесс распада прерывается, препятствуя высвобождению накопленной солнечной энергии. Затем энергия запирается в угле, что делает его невозобновляемым источником энергии.

Уголь встречается по всему миру, в том числе и в нашей стране, преимущественно в местах, где леса и болота существовали доисторически, прежде чем были закопаны и уплотнены на протяжении тысячелетий. По данным Управления энергетики США, некоторые из крупнейших месторождений расположены в бассейне Аппалачей на востоке США, в бассейне Иллинойса в средней части континента и во всех бассейнах Скалистых гор на западе США. Поскольку на нашу страну приходится 13 % мировой добычи угля, ценным ресурсом, позволяющим узнать больше о крупнейших угледобывающих регионах США, является NS Energy.https://www.nsenergybusiness.com/features/top-five-coal-production-states-us/

Понимание того, где находится основная часть угольных ресурсов нашей страны, важно, но понимание качества добываемого угля добывается одинаково. Тип растительности, из которой образовался уголь, глубина залегания угля, температура и давление на этой глубине, а также время, которое потребовалось для образования угля, — все это играет важную роль в типе и качестве этого природного ресурса. То, сколько времени потребовалось исходному растительному материалу для превращения в углерод, играет большую роль в «ранге» углей.По существу, более высокое содержание углерода связано с углем, формировавшимся дольше, а более низкое содержание характерно для более «молодого» угля.

Существует четыре основных типа (или «класса») угля. Ранг относится к этапам медленного естественного процесса, называемого «углеобразованием», во время которого погребенное растительное вещество превращается во все более плотный, сухой, более богатый углеродом и более твердый материал. Четыре ранга:

Антрацит: Самый высокий ранг угля. Это твердый, хрупкий и черный блестящий уголь, часто называемый каменным углем, содержащий высокий процент связанного углерода и низкий процент летучих веществ.Его также называют каменным углем.
Битуминозный: Битуминозный уголь представляет собой уголь среднего сорта между полубитуминозным и антрацитом. Битуминозный уголь обычно имеет высокую теплотворную способность (БТЕ) и является наиболее распространенным типом угля, используемого для производства электроэнергии в Соединенных Штатах. Битуминозный уголь кажется блестящим и гладким, когда вы впервые видите его, но приглядевшись, вы можете увидеть, что он имеет слои. Его также называют мягким углем.
Суббитуминозный: Суббитуминозный уголь черного цвета, матовый (не блестящий) и имеет более высокую теплотворную способность, чем лигнит.
Лигнит: Бурый уголь, также известный как бурый уголь, представляет собой уголь самого низкого качества с наименьшей концентрацией углерода.

Также есть торф. Торф на самом деле не уголь, а скорее предшественник угля. Торф представляет собой мягкий органический материал, состоящий частично из разложившихся растений и, в некоторых случаях, из отложившихся минеральных веществ. Когда торф помещается под высокое давление и нагревание, он превращается в уголь.

Согласно статье, опубликованной American Geosciences, антрацит, или «каменный уголь», содержит наибольшее количество углерода из всех сортов угля (86%-97%) и составляет всего 0.2% добычи угля в США и расположен на северо-востоке Пенсильвании. И наоборот, битуминозный уголь, часто называемый «мягким углем», имеет несколько более низкое содержание углерода, чем антрацит (45%-86%), и составляет 46% всей добычи угля в США. Крупнейшими производителями битуминозного угля в США являются Западная Вирджиния, Иллинойс, Пенсильвания и Кентукки. https://www.americangeosciences.org/critical-issues/faq/what-are-the-different-types-of-coal

Битуминозный

При этом битуминозный уголь составляет более 90 процентов всего угля потребляется в США. При горении битуминозный уголь образует высокое белое пламя. Битуминозный уголь называется так потому, что он содержит смолоподобное вещество, называемое битумом. Битуминозный уголь бывает двух видов: энергетический и металлургический.

Энергетический уголь иногда называют «кипящим» углем, и он используется на электростанциях, производящих пар для производства электроэнергии и в промышленности. Например, поезда, работающие на пару, иногда заправляют битуминозным углем.

Металлургический уголь, с другой стороны, иногда называют «коксующимся» углем и используется в процессе производства кокса, необходимого для производства железа и стали.Кокс — это горная порода из концентрированного углерода, полученная путем нагревания битуминозного угля до чрезвычайно высоких температур без доступа воздуха. Этот процесс плавления угля в отсутствие кислорода для удаления примесей называется пиролизом.

Битуминозный уголь обеспечивает примерно от 10 500 до 15 000 БТЕ на фунт при добыче. Он легко воспламеняется и при неправильном сжигании может выделять чрезмерное количество дыма и сажи – твердых частиц.

Антрацит

И наоборот, антрацитовый уголь, добываемый из древнейших геологических образований планеты, дольше всего находился под землей.Уголь подвергся наибольшему давлению и нагреву, что делает его самым сжатым и самым твердым из доступных углей. Каменный уголь обладает большим потенциалом для производства тепловой энергии, чем более мягкий, геологически «новый» уголь.

Антрацит невероятно редко встречается и является самым хрупким из всех видов угля. При горении он производит очень горячее голубое пламя. Блестящая черная порода антрацит используется в основном для обогрева жилых и коммерческих зданий в северо-восточном регионе Пенсильвании, где добывается большая его часть.

Антрацит считается самым экологически чистым углём. Он производит больше тепла и меньше дыма, чем другие угли, и широко используется в ручных печах. В некоторых системах обогрева жилых домов до сих пор используется антрацит, который горит дольше, чем дерево. Антрацит получил прозвище «каменный уголь», особенно инженеры локомотивов, которые использовали его для заправки поездов.

Температура воспламенения антрацита составляет примерно 900F, но правильно разогретый угольный огонь может достигать 3500F и обычно дает от 13000 до 15000 БТЕ на фунт, что почти в 2 раза больше БТЕ на фунт древесины.С точки зрения производительности и нагрева антрацит является более качественным углем для домашнего отопления на открытом огне. Хотя антрацит сложнее воспламенить, он горит в течение более длительного периода времени при более высокой температуре, а это означает, что он более эффективно обеспечивает надежное тепло для вашего дома.

Горящий уголь

Способ сжигания угля так же важен, как и его тип. Как семейный бизнес, который производит отопительные агрегаты, используя только самые высококачественные продукты, доступные и производимые в Соединенных Штатах, мы в Alternate Heating Systems и Legacy Stoves предлагаем несколько вариантов агрегатов, которые наилучшим образом соответствуют вашим потребностям в отоплении, от центральных котлов и печей до однокомнатных. обогреватели.

В наших ручных или традиционных угольных установках используются чугунные решетки, которые можно периодически встряхивать вручную, примерно каждые восемь часов, для просеивания золы со дна топки. Это невероятно важно, потому что воздух, который снабжает огонь кислородом, должен поступать из-под огня через решетки. Если под огнем скопится слишком много золы, она заблокирует поток воздуха. В случае устройства с ручным розжигом пользователи несут ответственность за подпитку огня свежим углем и поддержание слоя золы, чтобы поток воздуха не ограничивался, что приводило к несгоревшему углю в зольнике.

Мы также производим котлы, в которых используется вода, а не воздух, и которые обеспечивают ваш дом равномерным влажным теплом, равномерно распределяемым по всему дому.

Наши автоматические кочегарки значительно более эффективны, чем большинство ручных установок, благодаря своей особой конструкции и работают наиболее эффективно, используя антрацитовый уголь. Наши кочегары сделают сжигание угля легким и беззаботным. Как компания, которая в значительной степени зависит от угольной промышленности, мы рекомендуем использовать уголь Блащак на https://www.blaschakcoal.com, уголь Reading на https://readingathracite.com и уголь Lehigh на https://lehighanthracite.com. Опыт научил нас, что каменный уголь поддерживает постоянную температуру и является лучшим природным ресурсом для использования в наших системах отопления при правильном использовании. Являясь производителем угольных котлов/печей, наши установки улавливают тепло лучше, чем другие продукты на рынке, и заставляют его работать на вас.

Мы не только верим в эффективность нашей продукции в сочетании с использованием самых качественных природных ресурсов на планете, но и в том, что наш персонал ориентирован на семью, дружелюбен и невероятно компетентен.Мы были основаны в 1998 году, когда Джефф и Филлис приобрели Eshland Enterprises и создали альтернативные системы отопления, а затем, в 2013 году, компания «Альтернативные системы отопления» приобрела инновационные технологии и проверенные стандарты угольной линии Harman Stove Company и объединила их с нашими собственными. У нас более тридцати шести лет опыта в производстве котлов, и мы готовы помочь вам в покупке агрегата, наиболее подходящего не только для вашего образа жизни, но и для ваших потребностей в отоплении.

Мы с нетерпением ждем начала не только разговора с вами, но и отношений.

Плюсы и минусы угольной печи для отопления

Обеспечение комфорта и тепла для вашей семьи часто сопряжено с высокими расходами на электроэнергию. Уголь имеет долгую историю развития человеческих инноваций, начиная от плавки меди в древнем Китае и заканчивая паровыми двигателями. Сегодня уголь является доступным источником тепла, который используется в угольных печах для обогрева домов, коммерческих зданий, амбаров, джакузи, бассейнов и теплиц. Отопление вашего помещения с помощью угольной печи имеет несколько основных преимуществ и недостатков, которые мы рассмотрим в этом руководстве, чтобы вы могли решить, подходит ли это вам.

Что такое уголь?

Если вы посмотрите на уголь в геологической книге, вы найдете фотографию скромной черной или коричневой породы. Во всем мире насчитывается более 1,06 триллиона тонн запасов угля, и их в изобилии можно найти на востоке США, в России, Китае, Австралии и Индии. Много эонов назад уголь считался одним из видов растений; однако миллионы лет геологического давления превратили это органическое вещество в коричневато-черную осадочную породу, которая сейчас откладывается по всему миру.

Уголь на протяжении тысячелетий использовался в качестве одного из основных источников топлива из-за высокого содержания в нем углерода, который дает значительную энергию. Однако не все уголь одинаковы. Некоторые горят чище и горячее, в то время как другие имеют высокое содержание влаги, что может загрязнять воздух.

4 основных вида угля

Антрацит – 86-97% углерода с наивысшей теплотворной способностью
Битуминозный – 45-86% углерода и самый распространенный уголь в США.С.
Суббитуминозный – 35-45% углерода и ниже средней теплотворной способности
Лигнит – 25-35% углерода и самая низкая теплотворная способность

Что такое газификация угля?

Газификация превращает биомассу или уголь в горючие газы из-за высокого содержания водорода и углерода. В наружном котле уголь преобразуется в энергию посредством контролируемого сжигания угольного пласта, который становится смесью высокоэнергетических газов.

Эти газы затем сжигаются при высоких температурах для получения тепла, которое передается в водяную рубашку. Нагретая вода используется через ряд теплообменников для обогрева вашего дома, горячей воды, бассейна или наружных зданий. Угольная печь, такая как наша Heatmaster ^ss C Series , обеспечивает гибкость и может быть легко подключена практически к любой существующей системе отопления.

Плюсы угольной печи для отопления

Отопление с помощью угольной печи обеспечивает мощное и безопасное тепло, экономя при этом много денег в долгосрочной перспективе.Кроме того, есть и другие полезные бонусы, связанные с использованием угля в качестве топлива.

Уголь легко загружается и сокращает объем работ

Просто засыпьте уголь в воронку наружной печи и дайте ему сгореть. Так легко получить постоянное тепло без особых усилий. Между распиловкой, укладкой и приправой древесина требует гораздо больше труда, времени и работы, чем уголь.

Уголь можно легко хранить

В то время как древесина требует большой площади для хранения и может содержать жуков или гниль, уголь более компактен для количества энергии, которое он производит, и не подвержен гниению или насекомым.Самотечные вагоны, бункеры или другие системы подачи топлива экономят время и сводят к минимуму техническое обслуживание.

Можно недорого купить оптом

Многие компании предлагают уголь в мешках или просто самовывозом для облегчения закупки оптом. Некоторые компании перегружают ваш уголь в гравитационный навес. Одна тонна угля составляет примерно 40 кубических футов.

Высококачественный уголь выделяет много тепла

Антрацитовый уголь сгорает эффективно, без запаха и дыма, а нагревая воду, а не воздух, угольная печь теряет меньше тепла.Чтобы получить представление о том, сколько высококачественного угля можно получить, одна тонна антрацитового угля соответствует примерно 8 200 киловатт-часам электроэнергии.

Круглосуточный источник тепла

В отличие от многих других источников энергии, таких как солнечная, ветровая или гидроэнергия, уголь никогда не зависит от погоды или количества доступного солнечного света в течение дня. Поскольку это чрезвычайно надежный источник топлива, открытая угольная печь хороша для людей, которые не хотят беспокоиться о резервном источнике энергии.

Минусы угольной печи для отопления

Как и все остальное, угольная печь не идеальна.К недостаткам угольной печи относятся как экологические, так и географические факторы.

Уголь доступен не везде

В качестве источника энергии уголь эффективен и доступен по цене, но он доступен не везде, особенно если вы ищете антрацит. В восточной части США самая высокая концентрация угля, что делает транспортные расходы необходимыми для других регионов, что увеличивает стоимость.

Уголь в мешках может стоить дорого

Если вы можете получить только уголь в мешках, цена может возрасти, что, в первую очередь, уменьшит экономию от использования угля. Навалом обычно дешевле, потому что вы не платите за расфасовку. Однако не во всех районах есть доступ к местному поставщику сыпучих материалов, поэтому единственный способ купить уголь в мешках.

Пепел необходимо регулярно удалять

Всякий раз, когда вы сжигаете твердое топливо, всегда будет зола, которую нужно удалить. Постоянное удаление золы позволит вашей угольной печи работать с максимальной эффективностью и прослужит долгие годы. Наша модель C Series поставляется с чугунными решетками для встряхивания и съемным стальным зольником, что упрощает очистку.

Уголь имеет выброс углерода выше среднего

Когда вы сравниваете уголь с другими источниками энергии, он дает более высокие показатели углекислого газа на вырабатываемую БТЕ. Использование высококачественного антрацитового угля помогает сократить выбросы, так как в нем меньше серы, чем в других видах угля.

Клинкер может причинить боль

Клинкер или шлак — это когда негорючий материал плавится и сплавляется вместе в виде комков золы. Если не позаботиться об этом, клинкеры могут сплавиться вместе, образуя более крупный, что может стать проблемой, препятствуя потоку воздуха.Это может особенно стать проблемой, если используется низкосортный уголь.

Позвольте HeatMaster

^ss помочь вам найти лучшую угольную печь

HeatMaster ^ss команда проектирует нашу угольную печь серии C с высокоэффективной конструкцией, которая обеспечивает нашим клиентам быструю окупаемость инвестиций. Сочетая лучшие материалы с профессиональными технологиями, HeatMaster ^ss создал самые прочные и долговечные печи на рынке.

Наши печи изготовлены из титановой нержавеющей стали, которая устойчива к коррозии, безупречно выдерживает более высокие постоянные температуры и непрерывно передает больше тепла, чтобы сэкономить топливо и деньги. Серия C оснащена функциями, экономящими время, которые делают каждый этап процесса эффективным, безопасным и простым. Все, что вам нужно сделать, это убедиться, что в баке есть топливо.

Поговорите с нашей командой о преимуществах угольных тепловых печей, чтобы понять, подходит ли это крупногабаритное отопление для вашей собственности или бизнеса — найдите местного дилера HeatMaster ^ss рядом с вами сегодня!

Назад ко всем сообщениям

Почему вы должны отапливать свой дом или бизнес уличным угольным котлом?

Уголь является экономичным источником тепла, который дает самую высокую тепловую мощность (БТЕ), чем любое другое топливо, и это легкодоступное и дешевое топливо для многих людей.При сжигании высококачественного угля (антрацита или битуминозного) получается очень чистое горючее топливо.

Два типа угля, которые мы рекомендуем сжигать в уличном угольном котле:

Антрацит: также известный как каменный уголь. Уголь высочайшего качества. Это твердый, хрупкий и черный блестящий уголь. Антрацит горит горячее в течение более длительных периодов времени, производя самые высокие БТЕ любого другого типа угля. Это также самый чистый горящий вид угля.

Битуминозный: также известный как мягкий уголь. Битуминозный уголь является углем среднего сорта между полубитуминозным (не рекомендуется к сжиганию) и антрацитом. Битум обычно имеет высокую теплотворную способность (BTU). Существуют различные сорта битуминозного угля, некоторые из которых имеют более высокое содержание серы, чем другие. Битуминозный уголь кажется блестящим и гладким, когда вы впервые видите его, но приглядевшись, вы можете увидеть, что он имеет слои.

Серия угольных печей Crown Royal Stoves с встряхивающими решетками имеет оригинальную конструкцию с встряхивающими решетками и зольником, которая особенно удобна для сжигания угля.Решетка встряхивателя и конструкция зольника были специально разработаны для быстрой и легкой очистки. Подача воздуха для горения под решетку дает более горячее и чистое горение, в то время как дополнительный воздух впрыскивается над огнем внутри топки, уменьшая газы и потери тепла вверх по дымоходу, обеспечивая более чистое горение с использованием меньшего количества топлива. Наши внутренние и наружные угольные котлы сжигают на 30–50 % меньше, чем у конкурентов.

У нас есть серия Multi Pass и серия Shaker Grate, обе из которых представляют собой открытые угольные печи.У нас также есть внутренний угольный котел, который представляет собой внутреннюю угольную печь, предназначенную для размещения внутри гаражей, магазинов и сараев, а не для основного жилья.
Если у вас есть какие-либо вопросы о нашей продукции или об отоплении с помощью угольного котла, позвоните нам по телефону 1-218-283-3416, и один из наших знающих сотрудников поможет вам.

Характеристики угля | Fossil Consulting Services, Inc.

Что такое уголь? Слово «уголь» описывает множество различных типов каменных материалов, которые содержат сложные углеводороды и органические соединения в различных смесях.Важно понимать существующие типы, а также преимущества и недостатки, связанные с каждым типом. Выбор правильного типа или смеси угля для использования на электростанциях или в промышленных котлах поможет максимизировать прибыль при поддержании выбросов в пределах установленных стандартов.

Различные виды угля, используемые в электростанциях или промышленных котлах, образовались из остатков торфа, папоротников и других растений, произраставших на суше. Во многих угольных пластах обнаружены ископаемые остатки деревьев и растений.Отложения с течением времени подвергались различному количеству тепла и давления. В зависимости от того, насколько изменился органический материал растений, образовались различные типы угля. Угли, подвергшиеся наибольшим изменениям, имеют молекулярную структуру, отличную от органического материала, из которого они произошли. Те угли, которые претерпели наименьшие изменения, больше напоминают молекулярную структуру органического материала, из которого они произошли.

Существует четыре разных вида угля:

Антрацит – содержит от 86% до 98% углерода по весу и медленно сгорает в котлах
Битум – содержит от 69% до 86% углерода по весу
Полубитуминозный – содержит меньше углерода, больше воды и является менее эффективным источником тепла для котлов
Бурый уголь – содержит до 70% воды по массе. Выделяет больше загрязняющих веществ от котлов, чем от других углей

Антрацит образуется из битуминозного угля, когда в складчатых породах образовались большие давления во время образования горных хребтов. Это происходит только в ограниченных географических районах — прежде всего в районе Аппалачей в Пенсильвании. Антрацит имеет самую высокую энергоемкость среди всех углей и используется для производства кокса, топлива, используемого в сталелитейных печах.

Большое давление приводит к образованию битуминозного угля. Битуминозный уголь обычно используется в котлах электростанций для выработки электроэнергии.Битуминозный уголь имеет более высокую теплотворную способность котла, чем суббитуминозный или лигнит, но меньшую, чем у антрацита. Битуминозный уголь добывается в основном на Среднем Западе и в Аппалачах.

Химики завода проводят анализы угля по мере его поступления. Зная свойства угля, операторы котлов могут корректировать процедуры для получения максимального тепла от угля и минимизировать негативные последствия плохого сгорания. Анализируется следующий контент:

Влага – вода, содержащаяся в угле.Никакого тепла он не дает. Вместо этого топливо должно выделять тепло для испарения воды при сгорании топлива. Это тепло теряется с дымовыми газами. Потери тепла из-за влаги в топливе могут быть большими.
Летучее вещество показывает, насколько хорошо будет гореть уголь. Летучие вещества состоят из углеводородов и других газов, образующихся при нагревании образца сухого угля. Угли с содержанием летучих веществ менее 15% могут быть трудными для сжигания и требуют специальных процедур для эффективного сжигания.
Связанный углерод — это горючее вещество, остающееся после выделения летучих веществ из угля в виде газа. Количество связанного углерода указывает, сколько топлива должно быть сожжено в твердом состоянии. Угли с высоким процентным содержанием связанного углерода обычно горят медленнее, потому что твердый углерод сгорает медленнее, чем водород и другие летучие вещества. Высокое содержание связанного углерода обычно означает, что уголь должен быть измельчен в пульверизаторе до более мелких частиц для повышения скорости горения. Связанный углерод рассчитывается путем вычитания процента золы, влаги и летучих веществ из 100%.
Зола – это остаток, остающийся после сжигания всего горючего материала, содержащегося в угле. Зола является нежелательной частью угля. Зола увеличивает затраты на техническое обслуживание и может снизить надежность установки. Он не дает тепла, увеличивает вес топлива и увеличивает затраты на транспортировку и утилизацию.
Теплотворная способность – это количество произведенного тепла, выраженное в БТЕ при полном сгорании угля. Когда теплота сгорания определена, о ней можно сообщать двумя разными способами: как о более высокой теплотворной способности (HHV) или о более низкой теплотворной способности (LHV).

Другая серьезная проблема с углем связана с содержанием в нем серы. В большинстве углей содержится сера (химически связанная), подобно углероду и водороду; сера будет гореть. При сжигании серы образуются оксиды серы, широко известные как SOx. SOx из дымовых труб котлов способствует загрязнению окружающей среды кислотными дождями. Выбросы SOx можно сократить тремя способами: путем удаления серы из топлива, сухой десульфурации и мокрой десульфурации. Все эти способы удорожают сжигание угля в котлах.

Многие электростанции в настоящее время сжигают смесь угля в своих котлах, чтобы свести к минимуму затраты, связанные со сжиганием угля с высоким содержанием серы из Аппалачей с углем с низким содержанием серы из бассейна Паудер-Ривер (PRB). Полубитуминозный уголь PRB имеет низкую теплоту сгорания с низким содержанием серы, в то время как битуминозный уголь Аппалачей имеет высокую теплотворную способность с высоким содержанием серы. Уголь PRB производит меньше тепла на фунт, но стоит меньше, если учесть экологические соображения.Аппалачский уголь вырабатывает больше тепла в котлах за счет дорогостоящего оборудования для сокращения выбросов.
Руководство предприятия должно использовать лучшие отраслевые методы сжигания угля в своих котлах, а также расчеты затрат, связанных с транспортировкой, обработкой, сжиганием и сокращением выбросов, связанных с выбранным источником угля.

Даже в 2019 году некоторые верные люди все еще отапливают свои дома углем: NPR

Джон Орд из Саскуэханны, Пенсильвания., загружает в свою машину 40-фунтовые мешки с антрацитовым углем. Он входит в число менее чем 130 000 семей, оставшихся в Соединенных Штатах, которые сжигают уголь для обогрева своих домов.

Джефф Брэди/NPR

скрыть заголовок

переключить заголовок

Джефф Брэди/NPR

Каждые несколько недель Джон Орд делает что-то необычное для большинства людей, живущих в 2019 году, — он заходит в местный хозяйственный магазин в сельской местности на северо-востоке Пенсильвании, чтобы купить уголь для обогрева своего дома.

Недавно он потратил около 56 долларов на покупку 400 фунтов угля.Это позволит поддерживать в его доме площадью 2400 квадратных футов температуру от 70 до 72 градусов в течение пары недель.

«Вот здесь вся гламурная часть», — говорит Орд, загружая 40-фунтовые мешки пенсильванского антрацита в кузов своего белого фургона.

Вернувшись домой, Орд тащит уголь в свой подвал, разрывает мешок, поднимает его по грудь и загружает в бункер на задней части своей угольной печи.

Это намного больше работы, чем большинство американцев с газовым или электрическим отоплением, чтобы согреть свои дома.Они могут просто установить термостат и забыть об этом. Но Орд говорит, что на самом деле это меньше работы, чем дровяная печь, которую он заменил прошлой осенью.

Орд загружает бункер в заднюю часть своей угольной печи. Он говорит, что 400 фунтов угля будут поддерживать в его доме площадью 2400 квадратных футов температуру между 70 и 72 градусами в течение пары недель зимой.

Джефф Брэди/NPR

скрыть заголовок

переключить заголовок

Джефф Брэди/NPR

Орд загружает бункер на заднюю часть своей угольной печи.Он говорит, что 400 фунтов угля будут поддерживать в его доме площадью 2400 квадратных футов температуру между 70 и 72 градусами в течение пары недель зимой.

Джефф Брэди/NPR

«Между распилом [дрова], укладкой его в штабель, выдерживанием, перемещением в пространство, где вам нужно получить к нему доступ, и последующей загрузкой печи», — говорит Орд, древесина требует гораздо большего обращения.

Угольная печь Орда горит 24 часа в сутки, когда холодно. Ему нравится постоянное тепло, которое он выделяет, и он говорит, что это дешевле, чем другие его варианты — бензин и электричество.

В то время как большинство электростанций в Соединенных Штатах работают на битуминозном угле, северо-восточная Пенсильвания очень гордится своим антрацитовым углем, который блестит и тверже, чем можно было ожидать. Орд говорит, что он также горит чище.

Антрацитовый уголь добывается на северо-востоке Пенсильвании. Около 63 000 домохозяйств в штате используют уголь для обогрева.

Джефф Брэди/NPR

скрыть заголовок

переключить заголовок

Джефф Брэди/NPR

Уголь

Антрацит добывается на северо-востоке Пенсильвании. Около 63 000 домохозяйств в штате используют уголь для обогрева.

Джефф Брэди/NPR

Чтобы продемонстрировать это, он выходит наружу и указывает на белую трубу. «Ни дыма, ни запаха», — говорит Орд.

Но, по данным Управления энергетической информации, при сжигании антрацитового угля выделяется больше углекислого газа на единицу тепла, чем при любом другом топливе. Это делает его одним из факторов изменения климата.

Сторонники антрацита отмечают, что в нем меньше серы, чем в битуминозном угле, но экологи говорят, что чище не значит чисто.

«Он по-прежнему выделяет довольно много опасного диоксида серы, а также тяжелых металлов, таких как свинец, мышьяк и ртуть», — говорит Том Шустер из кампании Sierra Club Beyond Coal. Он говорит, что любой, кто обеспокоен своим вкладом в изменение климата, должен избегать сжигания угля для обогрева.

Те, кто занимается добычей антрацитового угля, считают, что эта отрасль настолько мала, что не вносит большой вклад в выбросы парниковых газов.

«Если вы хотите посмотреть на основных производителей CO2 в мире, это не мы, — говорит Мэтт Аткинсон, совладелец компании Leisure Line Stove Company в Бервике, штат Пенсильвания. — И даже если мы в четыре раза увеличили наши текущие продажи, это все равно не было бы проблемой».

Поиск нового поколения клиентов

Было время, когда уголь был королем в домашнем отоплении. По данным Бюро переписи населения, в 1940 году более половины домов в США работали на угле. Это был большой бизнес и такая часть культуры, что объявления угольных компаний регулярно звучали по радио.

Прослушайте радиорекламу Blue Coal 1953 года здесь:

( Фото: Пенсильванская историко-музейная комиссия/Музей антрацитового наследия Пенсильвании)

После десятилетий упадка сегодня менее 130 000 домохозяйств используют уголь для отопления. Половина из них находится в Пенсильвании, и угольная промышленность штата хочет ее увеличить. У него есть план по привлечению большего количества клиентов.

Аткинсон среди тех, кто возглавляет кампанию. Он купил Leisure Line вместе с деловым партнером в 2009 году и говорит, что занялся производством угольных печей после того, как попробовал печь друга.

Мэтт Аткинсон, совладелец компании Leisure Line Stove Company, на заводе компании в Бервике, штат Пенсильвания. Его компания надеется побудить больше людей перейти на сжигание антрацитового угля для обогрева своих домов.

Джефф Брэди/NPR

скрыть заголовок

переключить заголовок

Джефф Брэди/NPR

Мэтт Аткинсон, совладелец компании Leisure Line Stove Company, в Бервике, штат Пенсильвания., фабрика. Его компания надеется побудить больше людей перейти на сжигание антрацитового угля для обогрева своих домов.

Джефф Брэди/NPR

«Когда я открыл дверь, я почувствовал тепло, которого никогда раньше не чувствовал… И меня сразу зацепило», — говорит Аткинсон. Поговорите со сторонниками угольного отопления в Пенсильвании, и вы не раз услышите это — что нет более интенсивного тепла, чем угольное.

Понятно, что многие люди на северо-востоке Пенсильвании, сердце угольной страны, испытывают эмоциональную привязанность к этому ископаемому топливу.

«Здесь есть люди, чьи прапрадеды были шахтерами. Их деды были шахтерами. Это семья горняков», — говорит Эндрю Мейерс, менеджер по продажам Blaschak Coal Corp. Его компания также ведет кампанию по привлечению новых клиенты.

«В основном речь идет о растущей доле рынка в сфере домашнего отопления», — говорит Аткинсон. Он надеется привлечь новое поколение клиентов сообщением о том, что они могут сэкономить деньги на отоплении своего дома, если выберут уголь.

Келли Браун стоит перед кучей угля. Ее семейный бизнес, F.M. «Сыны Брауна» продают уголь уже почти столетие.

Джефф Брэди/NPR

скрыть заголовок

переключить заголовок

Джефф Брэди/NPR

Келли Браун стоит перед кучей угля.Ее семейный бизнес, F.M. «Сыны Брауна» продают уголь уже почти столетие.

Джефф Брэди/NPR

В Рединге, Пенсильвания, Келли Браун приветствует кампанию. Ее семейный бизнес, F.M. Компания Brown’s Sons продает уголь уже почти столетие и является одной из немногих компаний, переживших упадок отрасли.

«В этом районе было, вероятно, около 50 угольных компаний. Постепенно, одна за другой, они начали закрываться», — говорит Браун. Теперь ее компания единственная осталась в округе Беркс.

Она говорит, что с годами отрасль улучшила свои экологические показатели. Пенсильвания была первым штатом, принявшим закон о рекультивации заброшенных шахт, и сегодня угольные компании любят рекламировать свою работу в этой области.

Учитывая богатые запасы угля в Пенсильвании и большее внимание к улучшению экологических показателей угля, Браун надеется, что отрасль вернется. «Возможно, я не увижу этого в своей жизни, но я думаю, что все изменится», — говорит она.

Пока тенденция не в пользу Брауна. Даже в Пенсильвании количество домохозяйств, использующих уголь для отопления, продолжает неуклонно снижаться.

Угольный котел – обзор

Сжигание в псевдоожиженном слое

Хотя котел, работающий на пылеугольном топливе, представляет собой наиболее эффективный тип угольной электростанции, существуют альтернативы. Одним из таких является котел с кипящим слоем. Этот тип системы сжигания способен сжигать гораздо более широкий диапазон видов топлива, чем установка с ПК. Он работает при более низкой температуре, что делает образование оксидов азота менее проблематичным, и он также может включать улавливание серы в камере сгорания, что в принципе приводит, по крайней мере, к более легкому контролю выбросов.

Концепция псевдоожиженного слоя проста: создать твердотельный реактор, имитирующий жидкофазные реакторы. Если в емкость поместить слой песка, тонкоизмельченного угля или другого мелкодисперсного твердого материала и продуть его снизу воздухом высокого давления, то частицы, если они достаточно малы, увлекаются воздухом и образуют плавающую массу. – или псевдоожиженный – слой твердых частиц над дном контейнера.Этот слой твердых частиц теперь ведет себя как жидкость, в которой составляющие частицы постоянно движутся туда-сюда и сталкиваются друг с другом, как молекулы в жидкости. Как тип реактора, это дает некоторые существенные преимущества, поскольку способствует гораздо более быстрой и полной реакции между частицами внутри слоя или между частицами и воздухом в случае горения.

Кипящий слой сначала использовался в обрабатывающей промышленности для повышения эффективности химических реакций между твердыми веществами путем имитации условий жидкофазной реакции, а также в качестве простого метода сокращения выбросов промышленных предприятий.Только позже его применение для производства электроэнергии было признано. В настоящее время его использование широко распространено. В псевдоожиженном слое можно сжигать различные виды угля, а также другие более бедные виды топлива, такие как торф, отходы углеочистки, нефтяной кокс, древесину и другую биомассу.

Кипящий слой, используемый для выработки электроэнергии, содержит только около 5% угля или топлива в самом слое. Остальная часть слоя представляет собой в основном инертный материал, такой как зола или песок. Температура в псевдоожиженном слое составляет около 950°C, что значительно ниже, чем температура в сердце пылеугольной печи.Эта низкая температура помогает свести к минимуму образование оксидов азота. Реагент, такой как известняк, также может быть добавлен в слой для улавливания серы, уменьшая количество диоксида серы, выбрасываемого в выхлопные газы. Еще одним преимуществом псевдоожиженного слоя является то, что трубы котла могут быть погружены в сам слой, что обеспечивает чрезвычайно эффективный улавливание тепла (но также подвергает трубы потенциально высокому уровню эрозии).

Существует три основных конструкции электростанций с псевдоожиженным слоем.Самая простая установка, называемая установкой с кипящим слоем, представляет собой обычный котел, в котором камера сгорания заменена на кипящий слой. Воздух вдувается с относительно низкой скоростью в камеру из-под слоя, чтобы поддерживать его жидкое состояние, а топливо вводится сверху. Зола удаляется снизу, как в установке для ПК, и дополнительный воздух над топкой вдувается над слоем для завершения процесса горения. Установки с барботажным псевдоожиженным слоем часто используются в установках, работающих на биомассе.

Второй, более сложной конструкцией является установка с циркулирующим псевдоожиженным слоем. В этом типе псевдоожиженного слоя частицы псевдоожижаются с высокой скоростью с помощью высокоскоростного воздуха, и создается циклическая псевдоожиженная масса (см. рис. 3.7). Высокоскоростные частицы в установках этого типа выходят из камеры сгорания, а затем извлекаются и рециркулируются путем пропускания потока дымовых газов и частиц через циклонный фильтр, который возвращает частицы в слой, позволяя дымовым газам течь. вперед. Такие установки обеспечивают хорошее перемешивание и длительное время пребывания частиц, так что контроль выбросов с помощью добавок в слое может быть более эффективным.Они также способны сжигать топливо с более высокой теплотворной способностью, такое как антрацит, который было бы труднее полностью сжечь в реакторе с кипящим слоем.

Рисунок 3.7. Котел с циркулирующим кипящим слоем.

Министерство энергетики США.

Циркуляционный слой может удалить 90-95% серы из угля, в то время как кипящий слой может обеспечить удаление от 70% до 90%. Максимальная эффективность преобразования энергии составляет 43%, как и у традиционной пылеугольной установки. Однако такая высокая эффективность может быть достигнута только на более крупных установках, которые могут использовать более крупные и, как правило, более эффективные паровые турбины при оптимальных параметрах пара.Усовершенствованные установки с псевдоожиженным слоем строятся с котлами сверхкритического давления для достижения такой высокой эффективности преобразования.

Третий тип конструкции с псевдоожиженным слоем, называемый псевдоожиженным слоем под давлением (рис. 3.8), был разработан в конце 1980-х годов, а первые демонстрационные установки, использующие эту технологию, были построены в середине 1990-х годов. Герметичный слой похож на пузырьковый слой, но работает при давлении от 5 до 20 атмосфер. Это позволяет достичь более высокой общей эффективности.

Рисунок 3.8. Схема установки для сжигания с псевдоожиженным слоем под давлением.

Министерство энергетики США.

Работа в режиме высокого давления означает, что дымовые газы, выходящие из котла, могут быть пропущены через газовую турбину для получения дополнительной энергии для выработки электроэнергии. Это в дополнение к мощности, вырабатываемой традиционным паровым циклом. В принципе электростанция с псевдоожиженным слоем под давлением способна обеспечить КПД преобразования 44–45%, но на практике они не достигли этого уровня. Крупнейшая действующая электростанция с псевдоожиженным слоем под давлением мощностью 360 МВт находится в Японии.Эта установка со сверхкритическим котлом имеет заявленный КПД 42%.

Хотя доступны коммерческие электростанции с псевдоожиженным слоем мощностью более 400 МВт, они не оказались столь же эффективными, как сверхкритические электростанции с ПК для сжигания угля. Их выбросы оксидов серы и азота, хотя и ниже, чем от электростанции с ПК с неустраненными выбросами, часто слишком высоки, чтобы соответствовать законодательным нормам, и для контроля выбросов требуются дополнительные меры. Тем не менее, электростанции могут сжигать различные виды топлива, кроме угля.Это сделало их привлекательными для ряда проектов, где необходимо сжигать низкосортное топливо, топливные отходы или биомассу.

Объяснение угля — Управление энергетической информации США (EIA)

Углю требуются миллионы лет, чтобы сформировать

Уголь — горючая черная или коричневато-черная осадочная порода с высоким содержанием углерода и углеводородов.
Уголь классифицируется как невозобновляемый источник энергии, потому что для его образования требуются миллионы лет. Уголь содержит энергию, запасенную растениями, которые жили сотни миллионов лет назад в болотистых лесах.

Слои грязи и камня покрывали растения на протяжении миллионов лет. В результате давление и тепло превратили растения в вещество, которое мы называем углем.

Виды угля

Уголь подразделяется на четыре основных типа или сорта: антрацит, битуминозный, полубитуминозный и лигнит. Ранжирование зависит от типов и количества углерода, содержащегося в угле, а также от количества тепловой энергии, которую уголь может производить.Ранг угольного месторождения определяется величиной давления и тепла, воздействовавших на растения с течением времени.

Антрацит содержит 86–97% углерода и обычно имеет самую высокую теплотворную способность среди всех сортов угля. На долю антрацита приходилось менее 1% угля, добытого в США в 2020 году. Все антрацитовые шахты США находятся на северо-востоке Пенсильвании. В Соединенных Штатах антрацит в основном используется в металлургической промышленности.

Битуминозный уголь содержит 45–86% углерода.Возраст битуминозного угля в США составляет от 100 до 300 миллионов лет. Битуминозный уголь является наиболее распространенной разновидностью угля в Соединенных Штатах, и в 2020 году на его долю приходилось около 44% от общего объема добычи угля в США. Битуминозный уголь используется для выработки электроэнергии и является важным топливом и сырьем для производства коксующегося угля или использование в черной металлургии. В 2020 году битуминозный уголь производился как минимум в 18 штатах, но на пять штатов приходилось около 74% от общего объема добычи битуминозных материалов: Западная Вирджиния (28%), Пенсильвания (14%), Иллинойс (13%), Кентукки (10%). и Индиана (8%).

Полубитуминозный уголь обычно содержит 35-45% углерода и имеет более низкую теплотворную способность, чем битуминозный уголь. Большинству суббитуминозных углей в Соединенных Штатах не менее 100 миллионов лет. Около 46% от общего объема добычи угля в США в 2020 году было суббитуминозным, около 88% было добыто в Вайоминге и 8% в Монтане. Остальная часть была произведена на Аляске, Колорадо и Нью-Мексико.

Лигнит содержит 25-35% углерода и имеет самую низкую энергоемкость среди всех сортов угля.Залежи бурого угля, как правило, относительно молоды и не подвергались экстремальным температурам или давлению. Лигнит рассыпчатый и имеет высокое содержание влаги, что способствует его низкой теплоте сгорания. В 2020 году на бурый уголь приходилось 9% от общего объема добычи угля в США. Около 54% было добыто в Северной Дакоте и около 39% — в Техасе. Остальные 7% были произведены в Луизиане, Миссисипи и Монтане. Бурый уголь в основном используется для производства электроэнергии.