Торф как вид топлива: свойства, плюсы и минусы

sauny-kaminy.ru

Торф является природным ископаемым, образованным в результате химических и биологических преобразований отмерших и разложенных растений в условиях избыточной влаги и отсутствия доступа воздуха. От почвы торф отличается наличием в его составе 50% органических соединений.

Ископаемый торф в зависимости от места его образования имеет влажность 20-65%, зольность – от 4 до 10% и теплоту сгорания – от 8 до 24 МДж/кг. В качестве топлива он применяется благодаря его составу – большому содержанию углерода и малому количеству серы, вредных примесей и негорючих остатков. Но из-за большого количества влаги энергетическая калорийность ниже, чем у угля.

Из торфа производят газ, его применяют в качестве бытового коммунального топлива и рассматривают как перспективный и недорогой ресурс для получения электроэнергии, потому что при горении он выделяет много тепла. После исследования глубины и количества торфяных залежей на месторождении и подготовки подъездных путей для спецтехники пласты торфа вынимают экскаватором. Далее проводят откачку воды промышленными вакуумными установками и сушат на открытом воздухе либо в сушильных камерах, удаляют посторонние включения.

Виды топлива из торфа

Как топливо торф используется в разных установках горения и газификации. При подборе оптимального режима агрегата достигается высокая эффективность теплоотдачи.

В качестве топлива торф производится в следующих видах:

• Рассыпной (фрезерный) торф применяется для сжигания во взвешенном виде в камерных, пневматических или вихревых топках. Полное выгорание топлива происходит в результате многократной циркуляции крупных частиц в вихревом факеле.
• Кусковой торф, получаемый в результате слабого прессования после его добычи из залежей. По энергетическим качествам он не уступает бурому углю, а при высокой температуре из него образуется кокс. По сравнению с каменным углем он отличается хрупкостью и сгорает быстрее.
• Торфяной брикет, спрессованный на технологическом оборудовании. Подходит для сжигания в твердотопливных котлах для отопления частных домов и бань.
• Торфяные пеллеты (гранулы) производятся на линии, состоящей из сушильного барабана, дробилки и мельницы, пресс гранулятора, охладителя и станка для упаковки в биг-бэги.
• Газифицированный торф, получаемый по экономичной технологии путем газовой генерации.

Последний пункт является одним из перспективных направлений использования ресурсов торфа. Газификацией получают горючие газы с определенными показателями и различного назначения, которые могут стать альтернативой природному газу, применяться в котлах и камерах сгорания газотурбинных установок.

Горючие свойства

Торф отличается повышенной пожароопасностью, поэтому очень сложно тушить природные торфяники. Пламя может появиться от механической, тепловой или электрической искры, тлеющего окурка и спички, высокой температуры воздуха.

Фрезерный торф при хранении в штабелях на складах также может возгореться в результате взаимодействия биохимических процессов при температуре 55-60 градусов. В таких условиях он становится темной сухой массой с большой пористостью и выделяет смолистый запах. Над очагами возгорания образуются впадины, приводящие к усадке штабеля. В летнее время максимальная температура образуется на глубине до 1 м, зимой – до 2 м.

Предупреждение возгорания

Самовозгорание торфа в штабелях можно избежать, для чего следует выполнить следующие действия:

• изолировать от воздуха путем наложения на поверхность сырой фрезерной крошки влажностью 70% и более, а трещины забить сырым торфом;
• понизить интенсивность выделения тепла созданием искусственного холода – в зону максимальной температуры ввести жидкую углекислоту или другие химические вещества, обладающие способностью подавлять жизнедеятельность микроорганизмов;
• усилить теплоотдачу методом разрушения застойных зон передвижением штабелей и торможения процесса образования полукокса.

Кусковой торф, брикеты и гранулы практически не воспламеняются.

Преимущества и недостатки торфа

В настоящее время производители предлагают большой ассортимент брикетов и гранул, подходящих для любых видов твердотопливных котлов. Торф и продукция на его основе является выгодными источниками получения тепловой и электрической энергии в связи с малой себестоимостью производства.

Торф в качестве топлива имеет несколько преимуществ по сравнению с другими ресурсами:

• он доступен и равномерно распределен по территории, что обеспечивает снижение расходов на транспортировку;
• служит для производства конкурентоспособной продукции, альтернативной газу, нефти и получения кокса, брикетов, гранул, активированного угля;
• обеспечивает экологическую чистоту – его сжигание по сравнению с бурым углем почти в 8 раз сокращает выбросы углекислого газа и в 6 раз серы и твердых взвешенных частиц в атмосферу;
• из-за низкой плотности быстро разгорается, не искрит и почти не образует дыма;
• поддерживает горение длительное время и равномерно выгорает.

Брикеты и гранулы не образуют пыли, занимают мало места при транспортировке и хранении.

Как и другие виды топлива торф кроме достоинств имеет и недостатки. Фрезерный и штабелированный торф необходимо хранить в сухом, темном прохладном месте из-за его легкой возгораемости. Любая продукция на его основе имеет высокую гидрофильность. Торф легко впитывает водяные пары и может потерять свою эффективность. При горении торф выделяет неприятные запахи, котлы необходимо устанавливать в изолированных помещениях с хорошей вентиляцией. Дымоходы системы отопления необходимо часто чистить из-за большого скопления сажи на стенках.

Перспективы использования торфа для получения энергии

В будущем большое количество муниципальных котельных после модернизации планируется перевести на экологически чистое и безотходное торфяное топливо. В перспективе намечено строительство ТЭЦ с использованием этого полезного ископаемого, который чаще всего сушат на солнце. Дарованная природой энергия значительно сокращает расходы на производство, поэтому торф, как биологический ресурс, может в дальнейшем стать локальным возобновляемым источником энергии.

Для энергетики требуется торф в большом количестве. В данное время самым крупным добытчиком ископаемого является компания «Вятка Торф», которая не способна в полном объеме обеспечить все ТЭЦ. Расширение использования данного вида возобновляемого природного ресурса – одно из приоритетных направлений энергетической отрасли России на период до 2030 г. Одной из задач является разработка геологического обоснования использования торфяного ресурса и выявление рентабельности производства по новейшим технологиям.

Заключение

Использование торфа в качестве топлива существенно сокращает загрязнение воздуха, при его сжигании 90% биомассы превращается в тепло, а зола, образовавшаяся в сухом остатке, является ценным удобрением для сельскохозяйственных земель. Важное значение имеет не только экологичность, но и его экономичность для бюджета. Торф для выработки энергии обходится дешевле, чем уголь, мазут и даже газ в равном объеме. Это приводит к снижению себестоимости коммунальных услуг и тарифов для населения. 

Также новости энергетики России читайте на Производства.рф и телеграм канале.