8.2. Горение древесины

При нагревании или горении древесины часть ее вещества испаряется, а часть остается на подине печи. Количество испаряющихся из древесины, например березы,, веществ достигает 88%, а количество твердого вещества составляет всего лишь 12%. Большая часть испаряющихся веществ - горючие, поэтому для эффективного использования энергосодержания древесины предусматривается сжигание также и этих газов. Наиболее общая ошибка при проектировании очагов заключается в том, что забывают о существовании газообразной топливной части древесины.

Указанное соотношение между газообразной топливной составляющей и твердым веществом древесины обусловливает, в частности, следующие обстоятельства, связанные с благоприятным сжиганием древесины и наличием высокоэффективного очага:

1. Для горения твердого вещества древесины, т. е. раскаленных углей на подине печи, необходим воздух (первичный) с расходом около 1,5 м³ на 1 кг древесины.

2. Для горения газообразных веществ древесины, содержащих наибольшую часть (около ²/₃) энергосодержания древесины, требуется воздух (вторичный) с расходом около 2,3 м на 1 кг древесины.

3. Вследствие наличия большого количества газа древесина горит длинным пламенем, поэтому хороший отапливаемый дровами очаг всегда имеет большие размеры.

Рис. 64. В качестве топлива древесина ближе К газу, чем к твердому веществу. Из-за большого содержания газообразных веществ древесина при горении имеет весьма длинный язык пламени, поэтому хорошие дровяные очаги должны быть больших габаритов: 1 - горючее газообразное вещество, содержание 85-90%; 2 - горючее твердое вещество, содержание 10-15%

Для сжигания древесины разработано несколько различных способов, среди которых наиболее общим является принцип верхнего горения (рис. 65), при котором вся порция дров в очаге одновременно охвачена горением. Несколько реже, но, как правило, при эксплуатации котлов центрального отопления, использовался принцип нижнего горения (рис. 66), при котором горением охвачена лишь нижняя часть находящихся в очаге дров.

Рис. 65. Наиболее общий способ сжигания древесины заключается в так называемом принципе верхнего горения, при котором помещенная в очаге одноразовая выкладка дров на всю ее толщину одновременно охвачена огнем. Буква P на рисунке обозначает первичный воздух, необходимый для горения твердого компонента древесины, т. е. углей, остающихся на колосниках, при этом расход первичного воздуха составляет не менее 1,5 м³ на 1 кг дров. Буква S обозначает вторичный воздух, необходимый для горения газообразных веществ, выделяющихся из древесины при горении ее с расходом вторичного воздуха не менее 2,3 м³ на 1 кг дров

Несмотря на то, что теоретически для горения дров расход воздуха составляет примерно 3,8 м 3 на 1 кг дров, на практике в очагах с закрывающимися дверками расход воздуха достигает 6-9 м³ на 1 кг дров. В открытых очагах потребность в воздухе может достигать 150 м³/кг (см. разд. 10.1.2). Таким образом, получение воздуха в очагах с закрывающимися дверками, как правило, не представляет какой-либо проблемы, однако в открытых очагах вопросы получения воздуха для горения топлива, возможно, следует решать специально на этапе проектирования.