Влажность топлива.

Влияние влагосодержания:

1. Самыми распространенными видами биотоплива для твердотопливного котла (уголь в данной статье не рассматривается) являются (в таблице указаны усредненные данные):
 

Наименование топлива	Влажность, %	Теплотворная способность, МДж/кг	Теплотворная способность, кВтчас/кг
Пеллеты	10,0	17,0	4,7
Дрова	20,0	14,4	4,0
Щепа	30,0	12,2	3,4
Для сравнения
Высушенные в печи дрова	0,0	18,5	5,1

Усредненные данные в таблице иллюстрируют существенное влияние влажности на теплотворную способность топлива, а значит и на экономическую эффективность его сжигания.
Теплотворную способность любого вида (пеллеты и брикеты, дрова, щепа) древесного топлива можно рассчитать в зависимости от его влажности по формуле:

Влажность древесного топлива зависит от сезона его заготовки (кроме пеллет, так как они изготавливаются на заводах) и условий хранения. 

 

2. Еще одним негативным последствием увеличения влажности топлива является понижение температуры в топке (α – коэффициент избытка воздуха):

Температура снижается в основном из-за увеличения затрат полезной теплоты на испарение влаги. С увеличением влажности уменьшается интенсивность выделения летучих, а также ухудшаются условия их сгорания из-за разбавления парами воды зоны протекания химических реакций горения. Как известно, при уменьшении разности температур между горячим и холодным телом, эффективность теплообмена уменьшается тем более, когда такой теплообмен конвективный.

 

3. Исходная влажность влияет также на скорость сгорания биотоплива. Экспериментальная кривая сжигания древесных частиц с различной начальной влажностью на рисунке ниже:

Как бы при увеличении влагосодержания от 15 до 30 % продолжительность сгорания древесины увеличивается на 20%, а при увеличении от 30% до 60% увеличивается на 70%, то есть значительно возрастает.

 

4. Итак, увеличение влажности приводит к уменьшению скорости сгорания и температуры в топке, что очевидно уменьшает мощность котла.

Наглядно влияние влажности древесного топлива на КПД иллюстрирует рисунок:

 

 

5. Еще одной проблемой при сжигании древесного топлива большой влажности может стать конденсация влаги в дымоходе, что существенно препятствует процессу горения.

Влажность топочного газа из-за снижения температуры в топке экспоненциально растет с увеличением начальной влажности. При снижении температуры топочного газа его относительная влажность существенно возрастает и достигает точки росы примерно при температурах в диапазоне от 55 до 80 °С.

 

В данной статье мы рассмотрели основные проблемы, связанные с влажностью топлива