Свойства коры как топлива

Вес 1 пл. м³ коры в абсолютно сухом состоянии, по данным ЦНИИМОД, составляет 740 (ель) и 530 кг (сосна).

Пересчет веса коры при различной влажности с достаточной для практики точностью можно производить по формуле

где G_w - вес 1 пл. м³ коры данной влажности, кг/м³;

γ₀ - вес абсолютно сухой коры, кг/м³;

W - влажность коры, %.

Фракционный состав коры, образующейся на станках ОК-63, ВК-26 и "Камбио-66", представляет собой неравномерную массу с кусками размером от 5 до 200 мм и выше, отличающуюся также неравномерно распределенной влажностью. Криволинейная форма кусков, неплотность укладки, крупные включения резко ухудшают сыпучие свойства коры.

Состав горючей массы коры (одновременно и состав органической массы, так как в коре и древесине есть только следы серы) весьма устойчив для различных пород и в среднем совпадает с элементарным составом древесины (табл. 23).

Зольность коры значительно больше, чем зольность древесины. Это объясняется минеральными отложениями в период роста и загрязнением коры при заготовке и сплаве.

По сравнению с другими видами топлива (например, углем) зола коры содержит меньше кремнезема, окиси алюминия и железа, извести. Известь составляет 48-68% от общей массы золы (в то время как у угля 0-50%) [49].

Влажность коры колеблется в пределах 60-75% ().

Наибольшая влажность коры отмечена в июле - августе, наименьшая - в январе - марте.

Для практических расчетов влажность коры ели можно принять 65% и коры сосны - 70%.

Высшая теплота сгорания коры мало отличается от высшей теплоты сгорания древесины, а у некоторых пород превосходит ее, так как кора по сравнению с древесиной содержит больше лигнина и смол. Так, высшая теплота сгорания сухой массы древесины сосны составляет 4927•4186,8 дж/кг, коры сосны - 4850•4186,8 дж/кг, тоже еловой древесины - 4798•4186,8 дж/кг, коры ели - 4853X4186,8 дж/кг. Основным фактором, определяющим теплоту сгорания рабочей массы коры, является влажность.

Анализ многочисленных опытных данных о зависимости низшей рабочей теплоты сгорания Q_H от влажности показывает, что ее можно выразить формулой

Q_H=(4660-55W)4186,8 дж/кг, (9)

где W - влажность коры, %.

Из других характеристик коры как топлива следует указать большой выход летучих (72-80%).

Теоретическая температура горения коры при влажности 50% колеблется в пределах 1473-1673° К, в зависимости от избытка воздуха в топке и его температуры [17].

Опыт сжигания коры показал, что она обладает плохими сыпучими свойствами, крайне затрудняющими ее транспортировку и подачу в топку. Такие физические свойства коры, как смерзаемость (безопасная влажность) и сыпучесть (угол естественного откоса, начальное напряжение сдвига), до сих пор не изучены.

Таким образом, по составу горючей массы, высшей теплоте сгорания, выходу летучих и температуре горения сухая кора мало отличается от древесины, в то же время кора, полученная после окорки, характеризуется неоднородностью по качеству, размерам и влажности.

Интенсивность горения коры зависит от ее влажности. При высокой влажности и неравномерности состава коры очень трудно организовать загрузку топочных устройств. Ухудшенные сыпучие свойства коры вызывают застревание или спрессовывание коры в бункерах и транспортных системах.

Влажная неоднородная по структуре кора горит медленно, температура горения ее низкая. Значение верхней предельной влажности коры, при которой возможно ее загорание, составляет примерно 60%.

Повышенная зольность коры приводит к повышенному образованию шлака.

Указанные свойства коры показывают, что ее сжигание невозможно без предварительной подготовки, которая должна включать очистку, измельчение и обезвоживание.