Биотопливо

Распечатка текста Скачать зависимость биотоплива от влажности

Зависимость теплотворной способности биотоплива
от его влажности.


 Теплотворная способность твердого топлива, в особенности биотоплива ( торфа, древесных отходов и т.д. ) очень сильно зависит от его влажности.

  Во всех теплотехнических расчетах, определяющих тепловую мощность котлов и их КПД,  применяется показатель Qрн  - «Низшая рабочая теплота сгорания».

  Показатель Qрн «Низшая рабочая теплота сгорания» определяет количество выделенной тепловой энергии, при полном сгорании топлива, без учета тепловой энергии, затрачено на испарение влаги, содержащейся в топливе.  

  Чем больше в топливе влаги, тем больше тепловой энергии потребуется на испарение этой влаги, тем меньше тепловой энергии будет полезно использоваться в котле.

Таблица зависимости низшей теплоты сгорания биотоплива от его влажности.

Древесные отходы

Qрн Ккал/кг

Торф

Qрн Ккал/кг

Влажность

топлива

W р%

Примечания

3453

3610

20

Биотопливо с влажностью менее 20 % практически не существует, затраты по его осушке слишком велики. Такое топливо считается пересушенным и очень пожароопасным.

Биотопливо с влажностью более 70% сжигать практически невозможно. Объём дымовых газов будет слишком высок для работы дымососа.

3200

3345

25

2947

3080

30

2693

2820

35

2440

2560

40

2187

2295

45

1933

2030

50

1680

1765

55

1427

1500

60

1173

1240

65

920

980

70

 

 

Зависимость расхода реального топлива от его влажности и КПД котла.

 Расход реального топлива определяется по формуле:   В час = Qк ÷ ( Qнр × ήбр )
где:  
Qк -  теплопроизводительность котла -Гкал/час

   В час -  расход топлива - кг/час

                Qнр  - теплотворная способность топлива - Ккал/кг

                 ήбр - коэффициент полезного действия котла - %

 Реально влажность топлива может быть в пределах 40 - 55 %.

 

 Топливо с влажностью до 40 % получить довольно сложно, необходимо применять дорогостоящие методы сушки топлива.

 

 Топливо с влажностью более 55 % имеет довольно низкую теплотворную способность и большой выход влажных дымовых газов, вследствие чего котел не сможет набрать номинальную мощность.

 

 Нормальный КПД котлов имеет пределы 80 - 85 %.

 

 Если задаться тем, что топливо будет иметь пределы влажности: 40, 45, 50 и 55%, а котел будет иметь КПД в пределах 80 и 85 %, то можно составить таблицы расходов топлива при различных нагрузках котла ( например 0,1, 0,2, 1,0 и 1,5 Гкал/час ).

 

Таблицы расходов топлива в зависимости от его влажности и КПД котла.

Древесные отходы

Qрн Ккал/кг

Торф

Qрн Ккал/кг

Влажность

топлива

W р%

2440

2560

40

2187

2295

45

1933

2030

50

1680

1765

55

В час = Qк ÷ ( Qнр × ήбр )


Мощность котла 0,1 Гкал/час.

Влажность топлива

W р%= 40%

W р%=45%

W р%=50%

W р%=55%

КПД котла

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

Расход

топлива

кг/час.

Древесные

отходы

51,23

48,22

57,16

53,79

64,67

60,86

74,41

70,03

Торф

48,83

45,96

54,46

51,26

61,58

57,95

70,82

66,66

 

Мощность котла 0,2 Гкал/час.

Влажность топлива

W р%= 40%

W р%=45%

W р%=50%

W р%=55%

КПД котла

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

Расход

топлива

кг/час.

Древесные

отходы

102,5

96,43

114,3

107,6

129,3

121,7

148,8

140,1

Торф

97,66

91,91

108,9

102,5

123,2

115,9

141,6

133,3



Мощность котла 1,0 Гкал/час.

Влажность топлива

W р%= 40%

W р%=45%

W р%=50%

W р%=55%

КПД котла

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

Расход

топлива

кг/час.

Древесные

отходы

512,3

482,2

571,6

537,9

646,7

608,6

744,1

700,3

Торф

488,3

459,6

544,6

512,6

615,8

579,5

708,2

666,6



Мощность котла 1,5 Гкал/час.

Влажность топлива

W р%= 40%

W р%=45%

W р%=50%

W р%=55%

КПД котла

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

ήбр=80%

ήбр=85%

Расход

топлива

кг/час.

Древесные

отходы

768,4

723,2

857,3

806,9

967,0

912,9

1116,1

1050,4

Торф

732,4

689,3

817,0

768,9

923,6

869,3

1062,3

999,8



 Расчет расхода топлива произведен в весовых характеристиках.

 Для перевода в объёмные характеристики необходимо знать удельный объём. 

Удельный объём биотоплива сильно зависит от фракционного состава топлива и от его влажности. 

 Определить реальный удельный объём реального топлива можно только по месту, путем обмера и взвешивания определенной порции топлива.