La temperatura de combustión teórica del carbón está en el rango de 1000 ... 2300 ° C y depende de una serie de factores: condiciones de combustión, valor calorífico específico, contenido de humedad, etc. El calentamiento real en el centro de la llama que arde en el horno de la caldera o estufa rara vez supera los 1200 grados. Pero el propietario de la casa no tiene la tarea de iluminar la unidad y las tuberías de color blanco. El objetivo principal es utilizar efectivamente la energía de un mineral valioso, obteniendo la cantidad adecuada de calor durante un largo período.
Tipos de carbón utilizados para calentar
La formación de combustible negro en los intestinos lleva de varios cientos de miles a millones de años. Cuanto más profundo y antiguo es el depósito, mayor es la densidad y el calor de la combustión de la masa de carbón. El valor energético del combustible depende de un indicador: el porcentaje de carbono puro en la composición del fósil.
Enumeramos los tipos de carbón quemado en hornos de calentamiento, en orden de aumento del contenido calórico:
- El lignito contiene hasta 70% de carbono. El 30% restante son sustancias volátiles (oxígeno unido, nitrógeno, hidrógeno) e impurezas: azufre, hierro, fósforo, silicio y aluminio.
- El carbón denso es 82% de carbono, el resto son impurezas y humedad.
- La antracita es el combustible más antiguo que contiene hasta un 95% de carbono.
Referencia. Esta cadena carece del primer y último enlace. Primero, la biomasa, plantas y árboles, forma turba baja en calorías, que se encuentra cerca de la superficie y es adecuada para la producción de briquetas. El grafito natural compuesto de carbono puro completa la cadena.
El combustible sólido de carbón se divide en tipos y clases según las propiedades físicas y el tamaño de la fracción. Dependiendo del origen, la composición del carbón varía, lo que afecta sus características: temperatura de ignición y combustión, valor calorífico y contenido de cenizas. La siguiente tabla muestra la clasificación de los combustibles fósiles por su contenido de materia volátil, humedad y cenizas.
Después de la extracción, la mezcla de carbón se calibra, se divide en fracciones. Cuanto más grandes sean las piezas, mayor será el precio de la energía y mejor será la quema. En la siguiente tabla mostramos cuán diferentes y cómo se designan los carbones de diferentes tamaños.
Nota. Si además del grado de combustible es necesario indicar el tamaño de la fracción, el índice de letras se asigna a la designación de clase principal. Ejemplo: GO - tuerca de gas, AP - antracita - estufa. Marcado de una mezcla marrón de nueces y cosas pequeñas - BOM.
No clasificamos el carbón como una clasificación general por varias razones:
- el combustible no es fósil, es un producto del procesamiento en seco (destilación) de madera;
- el uso de carbón quemado para calentar una casa no es rentable económicamente, es más barato comprar madera ordinaria;
- Este combustible es muy adecuado para el funcionamiento de una forja de herrero, generador de gas o quemar en una barbacoa.
Punto de inflamación y otros parámetros.
El proceso de quemar carbón es una reacción química de oxidación de carbono que ocurre a una temperatura inicial alta con calor intenso. Ahora es más simple: el combustible de carbón no puede encenderse como el papel, para el precalentamiento es necesario precalentar hasta 370–700 ° С dependiendo del tipo de combustible.
Momento clave La eficiencia de la quema de carbón en un horno o en una caldera doméstica de combustible sólido se caracteriza no por la temperatura máxima, sino por la integridad de la combustión. Cada molécula de carbono se combina con dos partículas de oxígeno en el aire para formar dióxido de carbono, CO2. El proceso se refleja en la fórmula química.
Si limita la cantidad de oxígeno entrante (cubra el soplador, coloque la caldera TT en modo de combustión lenta), se forma monóxido de carbono, CO combustible, en lugar de CO2, que se emite en la chimenea, y la eficiencia de la combustión se reducirá significativamente. Para lograr una alta eficiencia, es necesario proporcionar condiciones favorables:
- El carbón marrón se enciende a una temperatura de +370 ° C, piedra - 470 ° C, antracita - 700 grados. Se requiere precalentamiento de la unidad de calentamiento con leña (briquetas de aserrín).
- El aire en la cámara de combustión se suministra en exceso, el factor de seguridad es 1.3-1.5.
- La combustión es apoyada por la alta temperatura de la capa caliente de carbón que se encuentra en la parrilla. Es importante asegurarse de que el oxígeno pase por todo el grosor del combustible, ya que el aire se mueve a través del cenicero debido al tiro natural de la chimenea.
Comentario. Las excepciones son las estufas caseras Bubafony y las calderas cilíndricas de combustión superior, donde se suministra aire de arriba a abajo en el horno.
La temperatura de combustión teórica y la transferencia de calor específica de varios tipos de combustible se muestran en la tabla comparativa. Es notable que, en condiciones ideales, cualquier combustible liberará un máximo de calor al interactuar con la cantidad deseada de aire.
En la práctica, la creación de tales condiciones no es realista, por lo que se suministra aire con algo de exceso. La temperatura real de combustión del lignito en una caldera TT convencional se encuentra dentro de 700 ... 800 ° C, de roca y antracita: 800 ... 1100 grados.
Si va demasiado lejos con la cantidad de oxígeno, comenzará a gastarse energía para calentar el aire y simplemente volará hacia la tubería, la eficiencia del horno disminuirá notablemente. Además, la temperatura del fuego puede alcanzar los 1500 ° C. El proceso se asemeja a un fuego ordinario: la llama es grande, hay poco calor. En el video se presenta un ejemplo de quema eficiente de carbón con un quemador de retorta en una caldera automática:
Calentamiento de carbón - consejos prácticos
La quema total de combustible de carbón requiere un enfoque especial al problema. La tarea es lograr la máxima eficiencia de la fuente de calor, no sobrecalentar el refrigerante y no provocar un incendio debido a una temperatura demasiado alta.
Ofrecemos considerar nuestras recomendaciones para la selección de equipos:
- Las calderas de leña y las estufas de acero hechas en fábrica no son deseables para calentarlas con carbón de alto contenido calórico: piedra y antracita. La transferencia de calor potente y el calentamiento fuerte pueden deformar las paredes de la cámara de combustión (generalmente están hechas con un espesor de 3 mm).
- Para el calentamiento de carbón, las calderas TT con rejilla llena de agua no son adecuadas. Debido a la diferencia de temperatura, la capa de sinterización al rojo vivo se adhiere firmemente a las tuberías con agua, el paso de aire y la limpieza adicional de la unidad es muy difícil.
- Si ha calibrado carbón duro con un tamaño de grano de 25-50 mm de fracción (nuez según la clasificación), una caldera con suministro automático de combustible será la mejor opción. La unidad está equipada con un quemador de retorta y un ventilador, que dispensa con precisión la inyección de aire por orden de la electrónica. Duración del trabajo continuo: hasta 7 días.
- La opción ideal es comprar una mina o una caldera tradicional, diseñada para el uso de carbón. En el generador de calor hay rejillas móviles, giradas por un asa externa. El dispositivo ayuda a arrojar las cenizas del horno a la cámara inferior.
- Los calentadores equipados con un ventilador o escape de humo son más convenientes y seguros que las calderas con controladores mecánicos en la cadena. Con un aumento crítico de la temperatura, la automatización apagará el suministro de aire y el canal se cerrará con un amortiguador. La cubierta habitual del ventilador no se ajusta perfectamente, el oxígeno se filtra en la cámara y continúa la combustión lenta.
- Quemar una chimenea con carbón es inútil. No obtendrá mucho calor, solo diluya la suciedad en la habitación y aparecerá un olor desagradable.
- Para aumentar la seguridad, es muy recomendable instalar una válvula de liberación de calor adicional en la caldera.En caso de sobrecalentamiento y ebullición, el elemento descarga parte del refrigerante de la camisa de la caldera y al mismo tiempo lo llena con agua fría del grifo.
Todo tipo de carbón necesita ser adaptado. Es mejor llenar combustible desconocido en pequeñas porciones, ajustando el tiro con una compuerta y observando el aumento de temperatura. Cuando calcules todos los matices ardientes de esta marca, llena la cámara de combustión en 2/3.
Un punto importante con respecto al funcionamiento de una estufa de ladrillo con una estufa. En ningún caso, no abra los quemadores después de cargar una nueva porción de carbón, use la puerta lateral. Con la falta de oxígeno, el combustible emite gas de pirólisis, que escapará a través del quemador retirado.
Por último sobre la quema de polvo de carbón
La fracción fina que queda del carbón crudo también es un combustible completo. El problema es la carga: la mayor parte del polvo se despierta inmediatamente en el cenicero. Si lo carga sobre la madera, se bloquea el acceso de oxígeno y se deteriora la combustión. En tales casos, puede aplicar 3 formas:
- Dedovsky El polvo de carbón se mezcla con agua, se hacen pasteles y se secan al sol.
- Briquetas Si tiene mucho polvo, tiene sentido hacer u ordenar una prensa de tornillo para formar briquetas de carbón en casa.
- Agregue a la fracción fina de agua y cargue en la caja de fuego en bolsas de plástico viejas.