1.4.4 Теплота сгорания древесной биомассы

Теплотой сгорания биомассы называется количество теплоты, выделяемое при сгорании 1 кг вещества. Различаю высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшая теплота сгорания – это количество теплоты выделившееся при сгорании 1 кг топлива при полной конденсации всех паров воды, образовавшихся при горении, с отдачей ими теплоты, израсходованной на их испарение (так называемой скрытой теплотой парообразования).

Высшая теплота парообразования определяется по формуле Д.И. Менделеева (кДж/кг):

Низшая теплота сгорания – это количество теплоты, выделившееся при сгорании 1 кг топлива, без учета теплоты, израсходованного на испарение влаги, образовавшейся при горении данного топлива.

Ее определяют по формуле (кДж/кг):

1.4.5 Калорийные эквиваленты различных видов древесной биомассы

Для удобства сравнения и расчеов по котельным, работающим на различных видах топлива, используют понятие условное топливо.

Условным называют топливо, имеющее низшую теплоту сгорания в расчете на рабочую массу 29,3 МДж/кг, или 7000 Ккал. Для пересчета натурального топлива в условное и наоборот служит калорийный эквивалент.

Калорийный эквивалент – это количество условного топлива, эквивалентное по теплоте сгорания единице измерения массы или объема топлива. Калорийный эквивалент древесной биомассы – количество условного топлива в тоннах, эквивалентное по теплоте сгорания одному кубометру древесной биомассы.

Пересчет древесной биомассы в условное топливо производится по формуле:

В_усл=V_д·Э

где В_усл – количество условного топлива, т; V_д – объем древесной биомассы, пл. м³; Э – калорийный эквивалент данного вида древесной бимассы, т усл. топл./пл. м³.

Калорийный эквивалент древесной биомассы определяется по формуле:

где - теплота сгорания, кДж/кг; – плотность при Wр, кг/м³.

Для пракических расчетов древесных отходов рекомендуется применять следующие расчетные величины калорийных эквивалентовдля различного вида топлива:

• дрова Э=0,252 т усл. топл./пл. м³;

• топливная щепа из отходов лесозаготовок (не сортированная) Э=0,200 т усл. топл./пл. м³;

• топливная щепа из отходов деревообработки (не сортированная, при отсутствии сушки) Э=0,225 т усл. топл./пл. м³;

• опилки от производства сортиментов и пиломатериалов из свежесрубленной древесины Э=0,230 т усл. топл./пл. м³.

1.4.6 Жаропроизводительность древесного топлива

Жаропроизводительность – это максимальная температура горения, развиваемая при полном сгорании топлива без избытков воздуха, т.е. в условиях, когда вся выделяющаяся при сгорании теплота полностью расходуется на нагрев образующихся продуктов сгорания.

Жапроизводительность показывает качество топлива с точки зрения возможности использования для осуществления высокотемпературных процессов. Чем выше жаропроизводительность топлива, тем тем выше качество тепловой энергии, выделяющейся при его сжигании, тем выше эффективность работы паровых или водогрейных котлов. Жапроизводительность представляет предел, к которому приближается реальная температура в топке по мере совершенствования процесса сгорания.

Данная характеристика древесного топлива зависит от зольности и влажности. Жаропроизводительность абсолютно сухой древесины всего на 5 % ниже жаропроизводительности жидкого топлива. При влажности древесины W^p=70% жаропроизводительность древесины понижается более чем в 2 раза.

Влияние зольности древесного топлива на ее жаропроизводительность значительно слабее влияния на этот фактор влажности.