2.2. 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 + Ыр + Лр + №р= 100%, (2.12)
где Ср, №, Ор, № — содержание в древесной массе соответственно углерода, водорода, кислорода и азота, %; Лр, №р — 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
Сс + Нс + Ос + № + Лс= 100%. (2.13)
Горючая масса топлива — это биомасса, из которой удалены влага и зола. Ее состав определяется уравнением
Сг + Нг + Ог + №• = 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 |
О О О |
100 — —АР | ||
|
Сухая |
100— №Р | |||
|
О О О | ||||
|
Рабочая | ||||
|
100—лр— |
а == і о о | |||
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.
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 | |||
|
Сг |
Нг |
Ог |
Ыг |
массу, кДж/кг | ||
|
Хвойные |
51,0 |
6,15 |
42,25 |
0,6 |
19 079 | |
|
Лиственные |
50,5 |
6,10 |
42,80 |
0,6 |
18 660 | |
|
Смешанные |
51,0 |
6,10 |
42,30 |
0,6 |
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
|
Вещество |
<гр. кДж/кг |
Элементарный состав сухого вещества, % | |||
|
Сс |
нс |
ос + ыс |
Лс | ||
|
Сосна | |||||
|
Древесина |
20 640 |
50,78 |
6,02 |
42,71 |
0,49 |
|
Кора |
20 220 |
50,02 |
6,28 |
40,50 |
3,2 |
|
Хвоя* |
19 460 |
49,66 |
6,72 |
40,23 |
3,34 |
|
Ель | |||||
|
Древесина |
20 100 |
51,81 |
5,97 |
41,41 |
0,81 |
|
Кора |
20 330 |
51,09 |
6,11 |
38,05 |
3,95 |
|
Хвоя |
20 530 |
49,68 |
6,31 |
39,50 |
4,51 |
|
Береза | |||||
|
Древесина |
19 540 |
49,90 |
6,37 |
43,98 |
0,75 |
|
Кора |
22 970 |
52,87 |
6,68 |
38,31 |
2,7 |
|
Ольха | |||||
|
Древесина |
19 800 |
49,92 |
6,44 |
43,20 |
0,44 |
|
Кора |
22 110 |
52,13 |
6,62 |
38,84 |
2,41 |
* Теплота сгорания сосновой хвон взята прн 14 %-ной влажности.
при теплотехнических расчетах, наладке топочных устройств, сжигающих стволовую древесину и т. п., можно без большой погрешности принимать следующий состав стволовой древесины на горючую массу: Сг=51 %, Нг=6,1 %, Ог=42,3 %, №=0,6 %.
Элементарный состав коры. Элементарный состав коры различных пород изучен слабо. Имеются только отдельные работы в этой области, не позволяющие сделать какие-либо широкие обобщения.