Энергия древесины

ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ СОСТАВ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ

Древесную биомассу в том виде, в котором она поступает в топки котлоагрегатов, называют рабочим топливом. Состав древесной биомассы, т. е. содержание в ней отдельных элементов, характеризуется следующим уравнением:

Ср + Нр + Ор + №> + Лр + "№р = 100%, (2.12)

Где Ср, Hp, Ор, Np — содержание в древесной массе соответ­ственно углерода, водорода, кислорода и азота, %; Лр, Wp — содержание в топливе соответственно золы и влаги.

Для характеристики топлива в теплотехнических расчетах пользуются понятиями сухая масса и горючая масса топлива.

Сухая масса топлива представляет собой в данном слу­чае биомассу, высушенную до абсолютно сухого состояния. Ее состав выражается уравнением

C! + Hc + Oe + Nc + i4c=100%. (2.13)

Горючая масса топлива — это биомасса, из которой удалены влага и зола. Ее состав определяется уравнением

Сг + Нг + Ог + Nr = 100 %. (2.14)

Индексы у знаков компонентов биомассы означают: р — содержание компонента в рабочей массе, с — содержание ком-

10. Формулы пересчета состава н теплоты сгорания топлива

Искомая масса топлива

Заданная масса топлива

Горючая

Сухая

Рабочая

Горючая

1

100—Ас

100 — WP —АР

100

100

Сухая

100

100— №Р

100—Ас

100

Рабочая

100

100

100—АР—WP

100— №Р

Понента в сухой массе, г — содержание компонента в горючей массе топлива.

Пересчет содержания компонентов из одного вида массы в другой производится по формулам табл. 10.

Элементарный состав стволовой древесины. Одной из при­мечательных особенностей стволовой древесины является уди­вительная стабильность ее элементарного состава горючей массы.

Сосна

20 640 20 220 19 460

50,78 50,02 49,66

6,02 6,28 6,72

42,71 40,50 40,23

Ель

20 100 20 330 20 530

51,81 51,09 49,68

5,97 6,11 6,31

41,41

38,05 39,50

Береза

19 540 22 970

49,90 52,87

6,37 6,68

43,98 38,31

Ольха

0,49

3,2

3,34

0,75 2,7

0,81 3,95 4,51

Элементарный состав горючей массы стволовой древесины практически одинаков для всех пород. Это наглядно видно из данных табл. 11, являющихся обобщением большого количе­ства реальных замеров.

11. Основные характеристики горючей массы стволовой древесины

Порода деревьев

Элементарный состав древесины, %

Выход летучих на горючую массу,

X

Теплота сгора­ния на горючую массу, кДж/кг

СР

Нг

Ог

Nr

Хвойные

51,0

6,15

42,25

0,6

85

19 079

Лиственные

50,5

6,10

42,80

0,6

85

18 660

Смешанные

51,0

6,10

42,30

0,6

85

18 870

Как правило, варьирование содержания отдельных компо­нентов горючей массы стволовой древесины находится в пре­делах погрешности технических измерений. На основании этого

12. Элементарный состав отходов лесозаготовок в расчете на массу сухого вещества

Qp.

КДж/кг

Элементарный состав сухого вещества, %

Вещество

С°

Нс

Oc + Nc

Лс

Древесина Кора Хвоя *

Древесина

Кора

Древесина Кора

Хвоя

Древесина Кора

49,92

6,44

43,20

0,44

52,13

6,62

38,84

2,41

19 800 22 ПО

Элементарный состав коры. Элементарный состав коры раз­личных пород изучен слабо. Имеются только отдельные работы в этой области, не позволяющие сделать какие-либо широкие обобщения.

Анализируя немногочисленные данные по элементарному со­ставу коры, можно заключить, что элементарный состав и золь­ность коры различных пород варьируют в следующих пределах, %: Сг=49,0...58,0; №=5,2.. .7,0; Ог = 38,0.. .45,9; Л° = 0,5.. .8,0.

Элементарный состав древесной гнили. Различают коррози­онный и деструктивный процессы гниения древесины. Иссле­дования химического состава гнилой древесины показали, что при коррозионном процессе гниения содержание лигнина умень­шается, а содержание целлюлозы почти не меняется.

Примерами коррозионной, или ячеистой, гнили являются гниль сосны от сосновой губки и гниль ели от корневой губки.

При деструктивном процессе гниения (домовые грибы) уве­личивается содержание лигнина и уменьшается содержание целлюлозы. Лигнин содержит больше углерода, чем целлю­лоза, поэтому содержание углерода при деструктивном гние­нии увеличивается, а при коррозионном остается на одном уровне или снижается более медленными темпами.

Элементарный состав частей кроны деревьев. Элементарный состав частей кроны изучен недостаточно. В табл. 12 приво­дятся данные по элементарному составу отходов лесозагото­вок.

2.3. ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ

Теплотой сгорания биомассы называется количество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг вещества. Различают высшую и низшую теплоту сгорания.

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

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

Qb = 340СР + 1260НР— Ю90р. (2.15)

Низшая теплота сгорания —количество тепла, вы­делившееся при сгорании 1 кг биомассы, без учета тепла, из­расходованного на испарение влаги, образовавшейся при сго­рании этого топлива. Ее значение определяется по формуле (кДж/кг):

Qh = 340СР + 1030НР — 1090р — 25WP - (2.16)

Теплота сгорания, вычисленная по этим формулам, имеет размерность килоджоуль на килограмм.

Теплота сгорания стволовой древесины. Теплота сгорания стволовой древесины зависит только от двух величин: зольно­сти и влажности. Низшая теплота сгорания горючей массы стволовой древесины практически постоянна и равна 18,9 МДж/кг (4510 ккал/кг). На основании стабильности горю­чей массы стволовой древесины и независимости ее от породы древесины нетрудно вывести формулу теплоты сгорания ство­ловой древесины для любой влажности и зольности. Она бу­дет иметь следующий вид:

QS= 18900—2UWP— 189ЛР, (2.17)

Где QHp — теплота сгорания стволовой древесины при влажно­сти Wр и зольности Лр, кДж/кг.

Теплота сгорания коры. Исследования по теплоте сгорания коры различных пород древесины очень малочисленны, и можно привести лишь ориентировочные данные по данному показателю. Для ориентировочных расчетов можно принять следующие зна­чения низшей теплоты сгорания коры различных пород древе­сины в расчете на горючую массу, кДж/кг: кора сосны QHr= = 20 890, кора ели QHr=19 330, кора березы Q„r=19 950, кора осины Q„r=20 780, кора лиственницы Q„r = 21 870.

Низшая теплота сгорания коры и гнилой древесины различ­ных пород для различной влажности и зольности может быть подсчитана по формуле

Qp = <й (10°"^-ЛР)-25WP, (2.18)

Где QHP и QHr — теплота сгорания древесной коры соответственно на рабочую и горючую массу, кДж/кг.

Теплота сгорания древесной гнили. Теплота сгорания гни­лой древесины, отнесенная к единице массы, у гнилей коррози­онного типа меньше, а у гнилей деструктивного типа больше, чем у здоровой древесины.

Для приближенных расчетов можно принять следующие значения низшей теплоты сгорания гнилой древесины различ­ных пород в расчете на горючую массу:

Осины СЙ = 4422 ккал/кг (18,5 МДж/кг); сосны Qh = 4829 ккал/кг (20,2 МДж/кг); березы Qh = 4592 ккал/кг (19,2 МДж/кг).

Теплота сгорания гнилой древесины при различных значе­ниях зольности и влажности рассчитывается по той же фор­муле, что и теплота сгорания коры,

Теплота сгорания элементов кроны деревьев. Теплота сгора­ния элементов кроны для приближенных расчетов принимается равной теплоте сгорания стволовой древесины той же породы.

Энергия древесины

Плотность разных пород дерева

Сколько весит куб (кубометр) древесины? Вес кубометра древесины зависит от породы дерева и влажности. · Самым тяжелым деревом является снейквуд (пиpатинеpа гвианская, бросинум гвианский, "змеиное дерево", "крапчатое дерево"), его объемный …

Уголь антрацит и термоантрацит

Предлагаем уголь антрацит и термоантрацит фракций от 1 до 100ммм, зольность 13-22%, влажность 6-10%, сера 1,8-3,5, калорийность 6000. Объемы поставок - 10 000 тонн в месяц. Цена - 75-80у.е./тонна +38 …

Котлы пиролизные твердотопливные

Пиролизный котел от 25-60кВт Твердотопливный котел - это котел, работающий на твердом топливе типа дерево, отходы древесины, пеллеты, отходы органик, уголь и подобное. Пиролизный котел - это котел, в основе …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.