Lenha. Características da queima de lenha de diferentes tipos de madeira. Valor calorífico da lenha Densidade da madeira e seu efeito no valor calorífico

Lenha.  Características da queima de lenha de diferentes tipos de madeira.  Valor calorífico da lenha Densidade da madeira e seu efeito no valor calorífico
Lenha. Características da queima de lenha de diferentes tipos de madeira. Valor calorífico da lenha Densidade da madeira e seu efeito no valor calorífico

Conteúdo de cinzas em diferentes componentes casca de várias espécies Para abetos 5,2, para pinheiros 4,9% - O aumento do teor de cinzas da casca neste caso é explicado pela contaminação da casca durante o rafting das toras ao longo dos rios. O teor de cinzas nos diversos componentes da casca, segundo V. M. Nikitin, é mostrado na tabela. 5. O teor de cinzas da casca de várias espécies com base no peso seco, de acordo com A.I. Pomeransky, é: pinheiro 3,2%, abeto 3,95, 2,7, amieiro 2,4%.

De acordo com NPO TsKTI im. I. I. Pol-Zunova, o teor de cinzas da casca de várias rochas varia de 0,5 a 8%. Conteúdo de cinzas dos elementos da coroa. O teor de cinzas dos elementos da coroa excede o teor de cinzas da madeira e depende do tipo de madeira e da sua localização. Segundo V. M. Nikitin, o teor de cinzas das folhas é de 3,5%.

Galhos e galhos possuem teor interno de cinzas de 0,3 a 0,7%. Porém, dependendo do tipo de processo tecnológico, seu teor de cinzas varia significativamente devido à contaminação com inclusões minerais externas. A contaminação de galhos e galhos durante o processo de colheita, derrapagem e transporte é mais intensa em clima chuvoso na primavera e no outono.

Umidade e densidade são as principais propriedades da madeira.

Umidade- é a relação entre a massa de umidade contida em um determinado volume de madeira e a massa de madeira absolutamente seca, expressa em porcentagem. A umidade que permeia as membranas celulares é chamada de ligada ou higroscópica, e a umidade que preenche as cavidades celulares e os espaços intercelulares é chamada de livre ou capilar.

Quando a madeira seca, primeiro a umidade livre evapora e depois a umidade ligada. A condição da madeira em que as paredes celulares contêm quantidade máxima umidade ligada, e nas cavidades das células só há ar, é chamado de limite higroscópico. A umidade correspondente em temperatura ambiente(20° C) é 30% e não depende da raça.

Existem os seguintes níveis de umidade da madeira: úmida – umidade acima de 100%; recém cortado – umidade 50,100%; ar - umidade seca 15,20%; seco – umidade 8,12%; absolutamente seco – umidade em torno de 0%.

Esta é a relação entre uma certa umidade, kg, e seu volume, m3.

Com o aumento da umidade, aumenta. Por exemplo, a densidade da madeira de faia a uma humidade de 12% é de 670 kg/m3, e a uma humidade de 25% é de 710 kg/m3. A densidade da madeira tardia é 2,3 vezes maior que a da madeira precoce, portanto, quanto mais desenvolvida for a madeira tardia, maior será sua densidade (Tabela 2). A densidade condicional da madeira é a razão entre a massa da amostra em estado absolutamente seco e o volume da amostra no limite higroscópico.

Tabela 1 - Conteúdo de cinzas e elementos de cinzas em madeiras de diversas espécies arbóreas

Amadeirado

plantar

Cinzas,

Soma

Pinho

0,27

1111,8

274,0

53,4

4,08

5,59

1,148

0,648

0,141

0,778

0,610

0,191

1461,3

Abeto

0,35

1399,5

245,8

11,0

9,78

12,54

7,76

1,560

1,491

0,157

0,110

0,091

0,041

1689,8

Abeto

0,46

1269,9

1001,9

16,9

16,96

6,85

6,16

1,363

2,228

0,237

0,180

0,098

0,049

2322,8

Larício

0,22

845,4

163,1

23,80

13,34

3,41

1,105

0,790

0,194

0,141

0,069

0,154

1057,4

Carvalho

0,31

929,7

738,3

14,4

7,88

3,87

1,29

2,074

0,987

0,524

0,103

0,082

0,024

1699,2

Olmo

1,15

2282,2

2730,3

19,2

4,06

10,05

4,22

2,881

1,563

0,615

0,116

0,153

0,050

5055,4

Tília

0,52

1860,9

792,6

12,3

9,40

8,25

2,58

1,199

1,563

0,558

0,136

0,102

0,043

2689,6

Vidoeiro

0,45

1632,8

541,0

17,8

23,81

4,30

20,12

1,693

1,350

0,373

0,163

0,105

0,081

2243,6

Aspen

0,58

2100,7

781,4

12,4

5,70

9,19

12,99

1,352

1,854

0,215

0,069

0,143

0,469

2926,5

Álamo

1,63

4759,3

1812,0

18,1

8,19

17,18

15,25

1,411

1,737

0,469

0,469

0,273

0,498

6634,8

Amieiro

preto

0,50

1212,6

599,6

131,1

15,02

4,10

5,08

2,335

1,596

0,502

0,251

0,147

0,039

1972,4

Amieiro cinzento

0,43

1623,5

630,3

30,6

5,80

6,13

9,35

2,059

1,457

0,225

0,198

0,152

0,026

2309,8

Cereja de pássaro

0,45

1878,0

555,6

4,56

11,49

4,67

1,599

1,287

0,347

0,264

0,124

0,105

2466,0

Todas as espécies de árvores, com base no conteúdo de elementos de cinzas em sua madeira, são combinadas em dois grandes grupos (Fig. 1). A primeira, liderada pelo pinheiro silvestre, inclui o amieiro preto, o álamo tremedor e o choupo bálsamo (Berlim), e a segunda inclui todas as outras espécies, lideradas pelo abeto e pela cerejeira. Um subaglomerado separado consiste em espécies amantes da luz: bétula prateada e lariço siberiano. O olmo liso se destaca deles. As maiores diferenças entre os cachos nº 1 (pinheiro) e nº 2 (abeto) são observadas no teor de Fe, Pb, Co e Cd (Fig. 2).

Figura 1 - Dendrograma de similaridade de espécies arbóreas com base na composição de cinzas de sua madeira, construído pelo método Ward a partir de uma matriz de dados normalizados

Figura 2 - Natureza da diferença plantas lenhosas pertencentes a diferentes agrupamentos, de acordo com a composição de cinzas da sua madeira

Conclusões.

1. A madeira de todas as espécies de árvores contém a maior parte do cálcio, que é a base da membrana celular. Isto é seguido pelo potássio. Há uma ordem de grandeza menos ferro, manganês, estrôncio e zinco na madeira. Ni, Pb, Co e Cd fecham a série de classificação.

3. As espécies de árvores que crescem no mesmo biótopo de várzea diferem significativamente umas das outras na eficiência de seu uso nutrientes. O uso mais eficaz do potencial do solo é o lariço siberiano, cuja madeira contém 7,4 vezes menos cinzas em 1 kg do que a madeira de choupo, a espécie que mais desperdiça o meio ambiente.

4. Propriedade de alto consumo minerais Várias plantas lenhosas podem ser usadas na fitomelioração ao criar plantações em terras tecnogênicas ou naturalmente poluídas.

Lista de fontes usadas

1. Adamenko, V. N. Composição química anéis de árvores e condição ambiente natural/ V.N. Adamenko, E. L. Zhuravleva, A.F. Chetverikov // Dokl. Academia de Ciências da URSS - 1982. - T. 265, nº 2. - P. 507-512.

2. Lyanguzova, I.V. Composição química das plantas sob poluição atmosférica e do solo / I.V. Lyanguzova, O.G. Diabo // Ecossistemas florestais e poluição atmosférica. - L.: Nauka, 1990. S. 75-87.

3. Demakov, Yu.P. Variabilidade do conteúdo de elementos cinzas na madeira, casca e agulhas de pinheiro silvestre / Yu.P. Demakov, R.I. Vinokurova, V.I. Talantsev, S.M. Shvetsov // Ecossistemas florestais num clima em mudança: produtividade biológica, tecnologias de monitorização e adaptação: materiais conferência internacional com elementos escola científica para jovens [recurso eletrônico]. - Yoshkar-Ola: MarSTU, 2010. S. 32-37. http://csfm.marstu.net/publications.html

4. Demakov, Yu.P. Dinâmica do conteúdo de elementos de cinzas nos anéis anuais de pinheiros antigos crescendo em biótopos de várzea/ Sim. Demakov, S.M. Shvetsov, V.I. Talantsev // Boletim do MarSTU. Ser. "Floresta. Ecologia. Gestão da natureza". 2011. - Nº 3. - P. 25-36.

5. Vinokurova, R.I. Especificidade de distribuição de macroelementos nos órgãos de plantas lenhosas de florestas de abetos da República de Mari El / R.I. Vinokurova, O.V. Lobanova // Boletim do MarSTU. Ser. "Floresta. Ecologia. Gestão da natureza." - 2011. - Nº 2. - P. 76-83.

6. Akhromeyko A.I. Justificativa fisiológica para a criação de plantações florestais sustentáveis ​​/ A.I. Akhromeiko. – M.: Indústria florestal, 1965. – 312 p.

7. Remezov, N.P. Consumo e circulação de elementos nitrogênio e cinzas nas florestas da parte europeia da URSS / N.P. Remezov, L. N. Bykova, K.M. Smirnova.- M.: Universidade Estadual de Moscou, 1959. – 284 p.

8. Rodin, L. E. Dinâmica da matéria orgânica e ciclo biológico dos elementos cinzas e nitrogênio nos principais tipos de vegetação do globo / L.E. Rodin, N.I. Basilevich. – M.-L.: Nauka, 1965. -

9. Metodologia para medição do teor bruto de cobre, cádmio, zinco, chumbo, níquel, manganês, cobalto, cromo por espectroscopia de absorção atômica. – M.: FGU FCAO, 2007. – 20 p.

10. Métodos de pesquisa biogeoquímica de plantas / Ed. IA Ermakova. – L.: Agropromizdat, 1987. – 450 p.

11. Afifi, A. Análise estatística. Abordagem computacional / A. Afifi, S. Eisen. - M.: Mundo, 1982. - 488 p.

12. Análise fatorial, discriminante e de cluster / J. Kim, C. Muller, U. Klekka, etc. - M.: Finanças e Estatística, 1989. - 215 p.

Umidade

O teor de umidade da biomassa lenhosa é uma característica quantitativa que mostra o teor de umidade da biomassa. É feita uma distinção entre umidade absoluta e relativa da biomassa.

Umidade absolutaé chamada de razão entre a massa de umidade e a massa de madeira seca:

Onde W a é umidade absoluta, %; m é a massa da amostra no estado úmido, g;

m 0 - massa da mesma amostra, seca a um valor constante, g. Umidade relativa ou operacional


A proporção entre a massa de umidade e a massa de madeira úmida é chamada:

Onde W p é umidade relativa ou operacional,% No cálculo dos processos de secagem da madeira, utiliza-se a umidade absoluta. EM

cálculos termotécnicos Somente umidade relativa ou operacional é usada. Tendo em conta esta tradição estabelecida, no futuro utilizaremos apenas humidade relativa.

Existem duas formas de umidade contidas na biomassa lenhosa: ligada (higroscópica) e livre. Umidade associada localizado dentro das paredes celulares e mantido por ligações físico-químicas; A remoção desta umidade envolve custos adicionais de energia e afeta significativamente a maioria das propriedades da substância da madeira.

A umidade livre é encontrada nas cavidades celulares e nos espaços intercelulares. A umidade livre é retida apenas por ligações mecânicas, é removida com muito mais facilidade e tem menos impacto sobre propriedades mecânicas

Teor de umidade da madeira do caule. Dependendo do teor de umidade, a madeira do caule é dividida em úmida, recém-cortada, seca ao ar, seca em ambiente e absolutamente seca.

A madeira é chamada de molhada muito tempo localizado na água, por exemplo durante rafting ou classificação em uma bacia hidrográfica. O teor de umidade da madeira úmida W p excede 50%.

Madeira recém-cortada é aquela que reteve a umidade da árvore em crescimento.

Depende do tipo de madeira e varia dentro da faixa W p =33...50%.

O teor médio de umidade da madeira recém-cortada é, %, para o abeto 48, para o lariço 45, para o abeto 50, para o pinheiro cedro 48, para o pinheiro silvestre 47, para o salgueiro 46, para a tília 38, para o álamo tremedor 45, para o amieiro 46, para choupo 48, para bétula verrucosa 44, para faia 39, para olmo 44, para carpa 38, para carvalho 41, para bordo 33. Secar ao ar é madeira envelhecida há muito tempo ao ar livre

. Ao permanecer ao ar livre, a madeira seca constantemente e a sua humidade diminui gradualmente até um valor estável. Umidade da madeira seca ao ar W p =13...17%.

Madeira seca é a madeira que permanece há muito tempo em ambiente aquecido e ventilado. Umidade da madeira seca em ambiente W p =7...11%.

Absolutamente seca - madeira seca a uma temperatura de t=103±2 °C até peso constante.

Em uma árvore em crescimento, o teor de umidade da madeira do caule é distribuído de forma desigual. Varia tanto ao longo do raio quanto ao longo da altura do tronco.

O teor máximo de umidade da madeira do caule é limitado pelo volume total das cavidades celulares e espaços intercelulares. Quando a madeira apodrece, suas células são destruídas, resultando na formação de cavidades internas adicionais; a estrutura da madeira podre, à medida que o processo de decomposição avança, torna-se solta e porosa, e a resistência da madeira é drasticamente reduzida.

Por estes motivos, o teor de umidade da podridão da madeira não é limitado e pode atingir valores tão elevados que sua combustão se torna ineficaz.

O aumento da porosidade da madeira podre torna-a muito higroscópica ao ar livre, hidrata-se rapidamente. Conteúdo de cinzas

As cinzas são divididas em internas, contidas na matéria lenhosa, e externas, que entram no combustível durante a aquisição, armazenamento e transporte da biomassa. Dependendo do tipo, a cinza tem fusibilidade diferente quando aquecida a alta temperatura

.

Cinza de baixo ponto de fusão é aquela que tem uma temperatura de início do estado de fusão líquida inferior a 1350°C.

A cinza de ponto de fusão médio tem uma temperatura de início do estado de fusão líquida na faixa de 1350-1450 °C.

Para cinzas refratárias, esta temperatura é superior a 1450 °C. A cinza interna da biomassa lenhosa é refratária e a cinza externa tem baixo ponto de fusão. O teor de cinzas da casca de várias espécies varia de 0,5 a 8% e superior em caso de contaminação severa durante a colheita ou armazenamento.

Densidade da madeira

A densidade da substância da madeira é a razão massa de material
, formando paredes celulares, ao volume que ocupa. A densidade da substância lenhosa é a mesma para todos os tipos de madeira e é igual a 1,53 g/cm3. De acordo com a recomendação da comissão CMEA, todos os indicadores das propriedades físicas e mecânicas da madeira são determinados a uma humidade absoluta de 12% e são convertidos para esta humidade. Densidade de diferentes tipos de madeira
Larício 660 630
Pinho 500 470
Raça 435 410
Abeto 375 350
Densidade kg/m3 800 760
Na umidade padrão 800 760
Absolutamente seco 710 670
Carvalho 690 650
Cedro 690 650
Carpa 680 645
Acácia branca 670 640
Olmo 650 615
Vidoeiro 630 600
Amieiro 520 490
Aspen 495 470
Tília 495 470
Pera 455 430

Bordo

Cinza comum

Faia Salgueiro A densidade aparente dos resíduos na forma de vários resíduos de madeira triturada varia amplamente. Para cavacos secos de 100 kg/m 3, até 350 kg/m 3 e mais para cavacos úmidos. Características térmicas da madeira A biomassa lenhosa na forma em que entra nos fornos das caldeiras é chamada
combustível de trabalho.
A composição da biomassa lenhosa, ou seja, o conteúdo nela elementos individuais, é caracterizado pela seguinte equação:

C р +Н р +О р +N р +A р +W р =100%,

onde C p, H p, O p, N p - conteúdo em polpa de madeira carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, respectivamente, %; A p, W p - teor de cinzas e umidade no combustível, respectivamente. Para caracterizar o combustível em cálculos de engenharia térmica, são utilizados os conceitos de massa seca e massa combustível do combustível.
Peso seco

combustível representa nesse caso
biomassa seca até um estado absolutamente seco. Sua composição é expressa pela equação

C s +H s +O s +N s +A s =100%. Massa combustível combustível é biomassa da qual a umidade e as cinzas foram removidas. Sua composição é determinada pela equação

Uma das características notáveis ​​da madeira do tronco é a incrível estabilidade de sua composição elementar de massa combustível. É por isso O calor específico de combustão dos diferentes tipos de madeira é praticamente o mesmo.

A composição elementar da massa combustível da madeira do caule é quase a mesma para todas as espécies. Via de regra, a variação no conteúdo dos componentes individuais da massa combustível da madeira do caule está dentro do erro das medições técnicas. Com base nisso, durante os cálculos termotécnicos, é possível montar dispositivos de combustão que queimem a madeira do caule, etc. aceitar a seguinte composição de madeira do caule para combustível sem um grande erro de massa: C g =51%, N g =6,1%, O g =42,3%, N g =0,6%.

Calor de combustão biomassa é chamada quantidade de calor, liberado durante a combustão de 1 kg de substância. Existem valores calóricos superiores e inferiores.

Maior valor calorífico- é a quantidade de calor liberada durante a combustão de 1 kg de biomassa com a condensação completa de todo o vapor d'água formado durante a combustão, com liberação do calor gasto na sua evaporação (o chamado calor latente de evaporação).
O maior poder calorífico Q in é determinado pela fórmula de D. I. Mendeleev (kJ/kg):

Q in =340С р +1260Н р -109О р. Menor valor de aquecimento
(NTS) - quantidade de calor liberada durante a combustão de 1 kg de biomassa, excluindo o calor gasto na evaporação da umidade formada durante a combustão desse combustível. Seu valor é determinado pela fórmula (kJ/kg):

Q р =340C р +1030H р -109О р -25W р.

O calor de combustão da madeira do caule depende apenas de duas quantidades: teor de cinzas e umidade. O menor calor de combustão da massa combustível (seca, sem cinzas!) do caule é quase constante e igual a 18,9 MJ/kg (4510 kcal/kg).

Tipos de resíduos de madeira

Dependendo da produção em que os resíduos de madeira são gerados, eles podem ser divididos em dois tipos: resíduos madeireiros e resíduos de processamento de madeira. Registro de resíduos

- São as partes de madeira separadas durante o processo de extração. Estes incluem agulhas, folhas, brotos não lignificados, galhos, galhos, pontas, pontas, picos, estacas de tronco, cascas, resíduos da produção de madeira triturada para celulose, etc. Em seu forma natural

os resíduos da exploração madeireira são pouco transportáveis ​​quando utilizados para fins energéticos; são primeiro esmagados em lascas.- São resíduos gerados na produção de marcenaria. Estes incluem: placas, ripas, estacas, comprimentos curtos, aparas, serradura, resíduos de produção de aparas industriais, pó de madeira, cascas.

Com base na natureza da biomassa, os resíduos de madeira podem ser divididos em os seguintes tipos: resíduos de elementos de coroa; resíduos de madeira de caule; resíduos de casca; podridão da madeira.

Dependendo da forma e do tamanho das partículas, os resíduos de madeira são normalmente divididos nos seguintes grupos: resíduos de madeira em pedaços e resíduos de madeira macia.

Resíduos de madeira em pedaços- são recortes, viseiras, recortes, lajes, ripas, cortes, comprimentos curtos. Os resíduos de madeira macia incluem serragem e aparas.

A característica mais importante madeira desfiada é sua composição fracionária. Composição faccionalé a proporção quantitativa de partículas de determinados tamanhos na massa total da madeira triturada. A fração de madeira triturada é chamada percentagem partículas de um determinado tamanho na massa total.

A madeira triturada pode ser dividida nos seguintes tipos de acordo com o tamanho das partículas:

  • pó de madeira, formado durante o lixamento de madeira, compensados ​​e tábuas de madeira;
  • a maior parte das partículas passa por uma peneira com furo de 0,5 mm; serragem , formado por longitudinal e transversal serrar madeira
  • , passam por uma peneira com furos de 5...6 mm; lascas de madeira obtido por moagem de madeira e resíduos de madeira
  • em picadores;

a maior parte dos cavacos passa por uma peneira com furos de 30 mm e permanece em uma peneira com furos de 5...6 mm;

- cavacos grandes, cujo tamanho de partícula é superior a 30 mm. Observemos separadamente as características do pó de madeira. O pó de madeira gerado durante o lixamento de madeira, compensados, aglomerados e painéis de fibra não pode ser armazenado em armazéns intermediários de caldeiras ou em armazéns para armazenamento fora de temporada de pequenos combustíveis de madeira devido ao seu alto vento e risco de explosão. Na queima de pó de madeira em dispositivos de combustão, é necessário garantir o cumprimento de todas as regras para a combustão de combustível pulverizado, evitando a ocorrência de flashes e explosões no interior dos dispositivos de combustão e nos caminhos dos gases das caldeiras de vapor e água quente.

O pó de lixamento de madeira é uma mistura de partículas de madeira com tamanho médio de 250 mícrons com pó abrasivo separado da lixa durante o processo de lixamento

Recurso importante A vantagem da biomassa lenhosa como combustível é a ausência de enxofre e fósforo nela. Como sabem, a principal perda de calor em qualquer unidade de caldeira é a perda de energia térmica com os gases de combustão. A magnitude desta perda é determinada pela temperatura dos gases de exaustão. Esta temperatura na queima de combustíveis contendo enxofre, para evitar a corrosão do ácido sulfúrico superfícies da cauda o aquecimento é mantido a pelo menos 200...250 °C..

Na queima de resíduos de madeira que não contenham enxofre, esta temperatura pode ser reduzida para 100...120 °C, o que aumentará significativamente

Eficiência da caldeira O teor de umidade do combustível de madeira pode variar dentro de limites muito amplos. Nas indústrias moveleiras e marcenarias, o teor de umidade de alguns tipos de resíduos é de 10...12%; nas empresas madeireiras, o teor de umidade da maior parte dos resíduos é de 45...55%; os resíduos após rafting ou triagem em bacias hidrográficas chegam a 80%. Aumentar o teor de umidade do combustível lenhoso reduz a produtividade e a eficiência das caldeiras. O rendimento de voláteis na queima de combustível lenhoso é muito alto - chega a 85%. Esta também é uma das características da biomassa lenhosa como combustível e requer um grande comprimento de chama em que ocorre a combustão dos componentes combustíveis que saem da camada. O produto da coqueificação da biomassa lenhosa, o carvão vegetal, é altamente reativo em comparação com os carvões fósseis. Alta reatividade

carvão fornece a capacidade de operar dispositivos de combustão com valores de coeficiente baixos excesso de ar , o que tem um efeito positivo na eficiência das caldeiras na queima de biomassa lenhosa nas mesmas. Porém, junto com estes propriedades positivas a madeira possui características que afetam negativamente o funcionamento das caldeiras. Tais características, em particular, incluem a capacidade de absorver umidade, ou seja, aumentar a umidade no ambiente aquático.

Com o aumento da umidade, o poder calorífico inferior diminui e aumenta rapidamente a madeira como combustível tem baixo teor de cinzas internas (não ultrapassa 1%). Ao mesmo tempo, as inclusões minerais externas nos resíduos madeireiros às vezes chegam a 20%. A cinza formada durante a combustão da madeira refratária pura e a sua retirada da zona de combustão do forno não apresenta nenhuma dificuldade técnica particular. As inclusões minerais na biomassa lenhosa são fusíveis. Quando a madeira com um teor significativo é queimada, forma-se escória sinterizada, cuja remoção da zona de alta temperatura do dispositivo de combustão é difícil e requer fornalhas especiais para garantir o funcionamento eficiente da fornalha. soluções técnicas

. A escória sinterizada, formada durante a combustão da biomassa de madeira com alto teor de cinzas, tem afinidade química com o tijolo, e em altas temperaturas no dispositivo de combustão sinteriza com a superfície alvenaria paredes do forno, o que dificulta a remoção da escória. Saída de calor geralmente chamado de máximo temperatura de combustão

, desenvolvido com

combustão completa

combustível sem excesso de ar, ou seja, sob condições em que todo o calor liberado durante a combustão é totalmente gasto no aquecimento dos produtos de combustão resultantes.

O termo produção de calor foi proposto por D.I. Mendeleev como uma característica do combustível, refletindo sua qualidade em termos de sua capacidade de ser utilizado em processos de alta temperatura. Quanto maior for a produção de calor do combustível, maior será a qualidade da energia térmica libertada durante a sua combustão e maior será a eficiência operacional das caldeiras a vapor e de água quente. A produção de calor representa o limite ao qual a temperatura real no forno se aproxima à medida que o processo de combustão melhora. A produção de calor do combustível de madeira depende do seu teor de umidade e de cinzas. A produção de calor da madeira absolutamente seca (2022 °C) é apenas 5% inferior à produção de calor do combustível líquido. e em alguns casos excede a eficiência operacional de caldeiras que utilizam certos tipos de carvão.

Um aumento na umidade da biomassa lenhosa provoca inevitavelmente uma diminuição na eficiência das caldeiras. Você deve saber disso e desenvolver e executar constantemente medidas para evitar que a precipitação atmosférica, a água do solo, etc., entrem no combustível de madeira.

O teor de cinzas da biomassa lenhosa dificulta a queima.

A presença de inclusões minerais na biomassa lenhosa se deve à utilização de processos tecnológicos insuficientemente avançados para a colheita da madeira e seu processamento primário. É necessário dar preferência a processos tecnológicos em que a contaminação dos resíduos de madeira com inclusões minerais possa ser minimizada.

A composição fracionada da madeira triturada deve ser ideal para este tipo de dispositivo de combustão. Desvios no tamanho das partículas do ideal, tanto para cima quanto para baixo, reduzem a eficiência dos dispositivos de combustão. Os cavacos usados ​​para cortar madeira em cavacos de combustível não devem produzir grandes desvios no tamanho das partículas no sentido de aumentá-los. Contudo, a presença de um grande número de partículas demasiado pequenas também é indesejável. Para garantir combustão eficiente

resíduos de madeira, é necessário que o projeto das caldeiras atenda às características desse tipo de combustível.

Carvões grandes após combustão e calor uniforme são sinais de boas matérias-primas

Critérios principais Maioria indicadores importantes

para material de combustão: densidade, umidade e transferência de calor. Todos eles estão intimamente relacionados entre si e determinam o quão eficaz e útil é a queima de madeira. Vale a pena considerar cada um deles com mais detalhes, levando em consideração os diferentes tipos de madeira e os métodos de colheita.

Densidade

A primeira coisa que um comprador competente presta atenção ao solicitar material de aquecimento a lenha é a sua densidade. Quanto maior for este indicador, melhor será a qualidade da raça.

  • Todas as espécies de madeira são divididas em três categorias principais:
  • baixa densidade (suave);
  • médio denso (moderadamente duro);

alta densidade (sólido). Cada um deles tem uma densidade diferente e, portanto, calor específico

Devido à sua dureza, essa lenha é difícil de processar, por isso alguns consumidores preferem madeira de densidade média, como bétula ou freixo. Sua estrutura permite cortar toras manualmente sem muito esforço.

Umidade

O segundo indicador é a umidade, ou seja, o percentual de água na estrutura da madeira. Quanto maior esse valor, maior será a densidade, enquanto o recurso utilizado gerará menos calor com o mesmo esforço despendido.

O calor específico de combustão da lenha seca de bétula é caracterizado como mais produtivo que o úmido. Vale destacar esta característica da bétula: ela pode ser colocada na fornalha quase imediatamente após o corte, pois possui baixa umidade. Para maximizar o efeito benéfico, é melhor preparar o material adequadamente.

Para melhorar a qualidade da madeira, reduzindo a porcentagem de umidade nela contida, são utilizadas as seguintes abordagens:

  • A lenha fresca é deixada por um certo período de tempo sob uma cobertura para secar. O número de dias depende da época e pode variar de 80 a 310 dias.
  • Parte da lenha é seca dentro de casa, o que aumenta o seu valor calorífico.
  • A melhor opção é a secagem artificial. O valor calorífico é emitido para nível máximo trazendo a porcentagem de umidade a zero, e é necessário um tempo mínimo para preparar a madeira.

Dissipação de calor

Um indicador como a transferência de calor da lenha parece resumir as duas características anteriores. É ele quem indica quanto calor o material selecionado pode fornecer em condições específicas.

O calor de combustão da madeira é maior para madeira dura. Conseqüentemente, a situação é oposta com a madeira macia. Em igualdade de condições e encolhimento natural, a diferença nas leituras pode chegar a quase 100%. Por isso, para economizar, faz sentido adquirir lenha de boa qualidade e mais cara, pois sua produção é mais eficiente.

Aqui vale a pena mencionar uma propriedade como a temperatura de queima da lenha. É maior em carpa, faia e freixo, mais de 1000 graus Celsius, enquanto a quantidade máxima de calor é produzida no nível de 85-87%. O carvalho e o lariço estão próximos deles, e os indicadores mais baixos são o choupo e o amieiro com uma produção de 39-47% a temperaturas em torno de 500 graus.

Espécies de madeira

Valor calórico A quantidade de lenha depende em grande parte do tipo de madeira. Existem duas categorias principais: coníferas e decíduas. O material de combustão de alta qualidade pertence ao segundo grupo. Também existe aqui uma classificação, uma vez que nem todas as variedades são adequadas para um determinado fim em termos de densidade.

Coníferas

Freqüentemente, a madeira mais acessível são as agulhas de pinheiro. Dela baixo custoé determinado não apenas pela prevalência de abetos e pinheiros, mas também pelas suas propriedades. O facto é que a capacidade calorífica deste tipo de lenha é baixa e existem também muitas outras desvantagens.

Principal desvantagem espécies coníferas- disponibilidade grande quantidade resina Quando essa lenha é aquecida, a resina começa a se expandir e a ferver, o que resulta na dispersão de faíscas e fragmentos queimados sobre longa distância. A resina também provoca a formação de fuligem e queimaduras, que entopem a lareira e a chaminé.

Decídua

É muito mais lucrativo usar madeiras nobres. Todas as variedades são divididas em três categorias, dependendo da sua densidade. As raças moles incluem:

  • tília;
  • álamo tremedor;
  • álamo;
  • amieiro;

Eles queimam rapidamente e, portanto, têm pouco valor em termos de aquecimento de uma casa.

As árvores de média densidade incluem:

  • bordo;
  • vidoeiro;
  • larício;
  • acácia;
  • cereja.

O calor específico de combustão da lenha de bétula é próximo ao das espécies classificadas como duras, nomeadamente o carvalho.

  • carpa;
  • noz;
  • dogwood;

O poder calorífico deste tipo de lenha é máximo, mas o processamento da madeira é difícil devido à sua alta densidade.

Carvalho é outro tipo popular de combustível

As qualidades benéficas dessas raças as tornam mais alto custo, mas isso permite reduzir a quantidade de material que será necessária para manter temperatura confortável em casa.

Seleção de materiais

Mesmo o mais alta qualidade a madeira pode ser anulada se for selecionada incorretamente, levando em consideração tipo específico atividades. Por exemplo, praticamente não importa o que foi usado para o fogo noturno nas reuniões de amigos. Acender uma lareira ou fogão em uma casa de banho é uma questão completamente diferente.

Para a lareira

Aquecer a sua casa pode tornar-se um problema se carregar o fogão com a lenha errada. Isto é especialmente perigoso quando se usa uma lareira, uma vez que uma lenha brilhante pode até causar um incêndio.

A queima discreta da lenha e o calor que emana da lareira são o destaque da sala

Para uma queima prolongada e libertação de grande quantidade de calor, deve-se dar preferência ao carvalho, à acácia, bem como à bétula e à nogueira. Para limpar a chaminé, você pode queimar choupo e amieiro de vez em quando. A densidade dessas rochas é pequena, mas elas têm a capacidade de queimar fuligem.

Para o banho

Para garantir uma alta temperatura na sala de vapor do balneário, é necessária a máxima transferência de calor da lenha. Além disso, você pode melhorar suas condições de relaxamento se utilizar raças que saturem o ambiente com um cheiro agradável, sem emitir substâncias nocivas e resinas.

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Para aquecer a sala de vapor escolha ideal serão, é claro, toras de carvalho e bétula. São sólidos, proporcionam bom calor em pequeno volume e também emitem fumos agradáveis. Adicional efeito curativo Linden e Alder também são capazes de prestar assistência. Você só pode usar materiais bem secos, mas não com mais de um ano e meio a dois anos.

Para churrasco

Ao cozinhar na grelha ou churrasqueira, o ponto principal não é a combustão da lenha em si, mas a formação de carvão. É por isso que não faz sentido usar galhos finos e soltos. Eles só podem ser usados ​​para acender uma fogueira e, em seguida, adicionar toras grandes e duras à fornalha. Para que a fumaça tenha um aroma especial, recomenda-se a utilização de lenha de frutas para o churrasco. Você pode combiná-los com carvalho e acácia.

Ao usar variedades diferentes madeira, preste atenção no tamanho dos calços. Por exemplo, o carvalho leva mais tempo para queimar e arder do que a madeira da macieira, por isso faz sentido usar toras de frutas mais grossas.

Materiais combustíveis alternativos

O poder calorífico de certos tipos de lenha é bastante elevado, mas longe do máximo possível. Para economizar dinheiro e espaço para armazenamento de material combustível, hoje cada vez mais atenção é dada a opções alternativas. É ideal usar briquetes prensados.

Para a mesma carga do forno, a madeira prensada produz muito mais calor. Este efeito é possível aumentando a densidade do material. Além disso, há um percentual de umidade muito menor. Outra vantagem é a formação mínima de cinzas.

Briquetes e pellets são feitos de serragem e aparas de madeira. Ao pressionar os resíduos, é possível criar um material de combustão incrivelmente denso que mesmo os mais as melhores variedades madeira Com um custo mais elevado por metro cúbico de briquetes, a economia final pode ser muito significativa.

É necessário preparar e adquirir materiais de combustão com base em uma análise minuciosa de suas propriedades. Somente a lenha de alta qualidade pode fornecer o calor necessário sem causar danos à saúde ou à própria estrutura de aquecimento.

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O módulo exclusivo para processamento de biomassa (cavacos e serragem) MB-3 é projetado de acordo com tecnologia mais recente, em que as bio-matérias-primas não são secas antes da prensagem com com grande custo energia e lavado em hidrolavadora. Contaminantes (metal, partículas de solo, detritos) são removidos por um fluxo de água, e partículas limpas e úmidas de matérias-primas são transportadas através de um transportador e depois através de uma peneira para a tremonha de entrada do módulo de processamento.

Uma broca rotativa mói a biomassa úmida e a força através de uma peneira. Durante uma reação bioquímica nas células da madeira (biopolímeros), o calor é liberado. Temperatura ideal A massa umedecida é suportada por um módulo de estabilização térmica. A bomba de calor faz circular a água aquecida por todo o circuito de processamento. Todos processo controlado por um sistema de automação.

Conteúdo do módulo:

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Características técnicas do módulo de processamento de biomassa MB-3:
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