Торф как топливо

Торф – это горючее полезное ископаемое, которое используется как экологически чистое топливо. На нем могут работать как бытовые домашние котлы, так и крупные электростанции, и промышленные котельные.

Из этой статьи вы узнаете:

• Насколько эффективен торф, с точки зрения отопления
• Как правильно выбрать торф
• Каковы преимущества и недостатки торфа, по сравнению с другими материалами
• Как топить котел торфом
• Где и как хранить торф
• Каковы экологические аспекты применения торфа в качестве топлива

Данная информация будет полезна, если вы:

• Планируете покупку котла и рассматриваете торф как один из вариантов топлива
• Если вас не устраивает материал, которым сейчас отапливается дом, и вы хотите перейти на торф
• Если у вас на участке есть торф, и вы хотите узнать, можно ли использовать его для отопления

Эффективность торфа как топлива

Для начала, давайте поговорим о цифрах. Важнейшим свойством любого топлива является его энергетическая ценность. Она выражается в удельной теплоте сгорания.

Удельная теплота сгорания – это количество тепла, которое выделяется при сжигании единицы материала.

За единицу принимаются:

• Килограмм – для твердого и жидкого топлива
• Кубометр – для газообразного

Обозначается удельная теплота сгорания в килоджоулях (кДж/кг), мегаджоулях (МДж/кг) или килокалориях (ккал/кг). Иногда ее также измеряют в киловаттах электроэнергии (кВт), которые можно получить при сжигании.

Давайте рассмотрим это на конкретных примерах. Ниже приведена таблица, в которой указана удельная теплота сгорания для разных видов топлива.

Таблица энергетической ценности горючих материалов

Как видите, наибольшей энергетической ценностью обладают газы, в первую очередь – водород. А вот у свежей древесины показатель самый низкий.

Что же касается торфа, то он имеет среднюю удельную теплоту сгорания:

• Торфяные брикеты – 4 200 ккал/кг
• Торф кусковой – 2 900 ккал/кг
• Торфяная крошка – 2 590 ккал/кг

Тем не менее, торфяные брикеты, например, по своей энергетической ценности близки к каменному углю. С другой стороны, чтобы добиться такого же количества энергии, как при сжигании 1 килограмма угля, вам придется использовать 1,54 килограмма торфяных брикетов.

Может показаться, что разница незначительна. Однако не забывайте, что и в котел вы будете загружать не по килограмму угля и торфа. Например, холодный период (сентябрь-апрель) на поддержание комфортной температуры в доме площадью 100 м2 потребуется около 3,5 тонн угля (4,4 м3), или 5,2 тонн торфобрикетов (7 м3).

К сравнению торфа с другими материалами мы еще вернемся, а пока расскажем о том, как выбрать торф.

Как правильно выбрать торф для отопления

Для топлива подходит торф любого типа, хотя чаще используют верховой и переходный. У низинного бывает завышенной зольность, такой материал плохо горит и дает много отходов.

Значение имеет и группа торфа. Она зависит от растений, из которых образовалась порода. Это могут быть деревья, кустарники, болотные травы или мох.

Верховой торф для топливных брикетов лучше брать из древесно-травяной, моховой или травяной группы. Переходный из древесной, моховой, древесно-моховой и травяной. Низинный — из древесной, моховой и древесно-моховой.

Давайте сразу уточним: свежий торф, который только что добыли из залежи, для топлива не годится. У него слишком высокая влажность, много примесей (кусочков дерева, коры и прочей органики). Материал нуждается в обработке. Его измельчают, просушивают, прессуют.

То же самое касается и ситуаций, когда вы купили торф для огорода или небольшая залежь оказалась рядом с участком. Не рассчитывайте использовать такой материал для отопления. У него очень высокая влажность, его нужно долго просушивать. Кроме того, может оказаться так, что в общей массе торфа будет присутствовать земля или другие посторонние элементы, которые не являются горючими.

Топливо из торфа производят на специальных предприятиях. Для этого добывают сырье, измельчают и высушивают, а в ряде случаев еще и прессуют. Все это делается на сложном и дорогостоящем оборудовании. Своими руками в домашних условиях аналогичный материал не приготовить.

В результате получают разные виды топлива:

• Торфяную крошку
• Полубрикеты, или кусковой торф
• Брикеты
• Пеллеты

Дальше мы подробнее расскажем о каждом из них и о том, насколько они вообще пригодны для отопления.

Торфяная крошка

Торфяной крошкой называют материал, добытый фрезерным способом. Частицы в нем имеют размеры до 60 мм. Для использования в качестве топлива фрезерный торф нужно просушить, чтобы его влажность не превышала 40%.

Торфяную крошку для отопления практически не используют, так как работать с ней неудобно. Она сильно пылит и быстро впитывает влагу (что понижает энергетическую ценность). Но это не главное. Основная проблема в том, что, засыпая крошку в разгоревшийся котел, вы рискуете просто погасить пламя. Особенно – если закладывать сразу большой объем топлива.

Полубрикеты, или кусковой торф

Кусковой торф получают прямо на месте разработки залежи.

Его добывают двумя способами:

• Экскаваторным
  Для этого срезаются глыбы толщиной около 50 см. Они направляются в цилиндр, где прессуются. Затем выталкиваются через прямоугольные сопла. Полученные кирпичики просушиваются на солнце.
• Глубоким фрезерованием
  Порода измельчается на глубине 40 см. Затем отгружается в уборочную машину, где прессуется в цилиндры. Как и в первом случае, они просушиваются прямо на поле.

Кусковой торф должен соответствовать следующим параметрам:

• Влажность — до 45%
• Теплота сгорания — 12,9 МДж, или 3100 ккал
• Зольность — до 23%
• Степень разложения для низинной разновидности — 15%, для верховой — 20%
• Засоренность (горючие примеси с диаметром больше 25 мм) — до 5%
• Содержание серы — до 0,5%
• Механическая прочность (остаток кусков с диаметром от 25 мм после прокрутки в барабане) — от 90%
• Содержание мелочи после испытания в барабане (частицы с размерами до 25 мм) — не больше 8%
• Насыпная плотность при влажности 25% — 150 кг/м3

Все параметры регулирует ГОСТ Р 51062-2011. Продается кусковой торф насыпью, в упаковках и мешках. На таре должны быть указаны фирма-производитель, наименование продукта, дата изготовления и условия хранения.

Кусковой торф — один из самых дешевых вариантов для отопления. Но у него есть ряд недостатков:

• Полубрикеты имеют низкую прочность и при транспортировке могут распадаться на куски
• Теплота сгорания у такого продукта невысокая, зато прогорает он очень быстро (30 килограмм в топке котла сгорят примерно за час)
• После сжигания образуется много золы, но ее можно использовать как удобрение в огороде
• В полубрикеты часто попадают ветки, крупные куски коры и даже камушки. В котле нужно устанавливать специальные фильтры, через которые материал просеивается после дробления. В противном случае все эти материалы будут попадать в зольник, его придется чаще чистить

Торфобрикеты

Брикеты производят на перерабатывающих заводах. Для их изготовления используют фрезерованный торф.

Сырье должно соответствовать таким требованиям:

• Влажность — до 50%
• Зольность — до 15%
• Насыпная плотность при влажности 40% — 200 кг/м3
• Засоренность горючими частицами с диаметром больше 25 мм — до 5%

Это нормы ГОСТ 13672-76.

Полученный торф дополнительно измельчают, чтобы получить более однородную смесь: размеры его частиц должны быть 6-8 мм. Затем материал просушивают при высокой температуре до влажности 14-16%. Брикеты из торфа делают под гидравлическим прессом.

Существуют улучшенные варианты торфобрикетов с различными добавками. Их прочность повышают за счет смешивания крошки с пластификатором лигносульфонатом (ЛСТ), битумом, смолой, углекислотой, продуктами переработки нефти.

Для большей эффективности брикетов в них добавляют угольную пыль, сжиженный газ, нефтепродукты, древесные опилки, сельскохозяйственные отходы. Теплота сгорания таких брикетов повышается до 4000-4500 ккал. Но экологическая чистота брикетов с углем или нефтепродуктами ухудшается. Золу из них уже нельзя использовать на огороде.

Готовую смесь прессуют при давлении 80 МПа. Традиционные брикеты имеют прямоугольную форму с закругленными краями. Но сейчас начали выпускать цилиндрические и шестигранные призматические.

Размеры прямоугольных брикетов:

• Длина — 8-22 см
• Ширина — 4-9,5 см
• Высота — 1,5-7 см

Размеры призматических и цилиндрических торфобрикетов:

• Диаметр — 5-10 см
• Высота — 5-25 см

Брикеты бывают двух сортов. Они должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 54248-2010. Нормы приведены в таблице ниже.

Торфобрикеты чаще всего продаются в полиэтиленовых мешках. Продукция должна иметь сертификаты и сопроводительные документы. Хранить материал нужно в сухом и прохладном месте, подальше от открытого огня (сухой торф легко воспламеняется).

Прессованные брикеты из торфа имеют большую прочность и эффективность, чем обычный кусковой материал. Благодаря стандартной форме их легко транспортировать и хранить. Используют такой продукт как для отопления частных домов, так и на предприятиях.

Пеллеты

Торфяные пеллеты — это гранулы цилиндрической или округлой формы. Их длина 1-7,5 см, а диаметр — 0,5-2,5 см. Продукцию изготавливают из фрезерованного торфа любого типа. Требования к исходному материалу такие же, как и для торфобрикетов.

Производство пеллет начинается с подготовки торфяной крошки. На грохотах из нее удаляют крупные примеси (ветки, куски коры, камни). Затем материал измельчают и просеивают через сита с диаметром 10 мм. Готовую крошку высушивают до влажности 8-12%.

После просушки к пеллетам могут добавлять ряд других наполнителей — древесные опилки, солому, скорлупу подсолнуха, сухие кукурузные стебли и початки, отходы переработки круп. Эти добавки измельчают до состояния муки.

Готовую массу обрабатывают сухим паром с температурой 80०С. При нагревании в торфе и древесине переходят в полужидкое состояние лигнин, битум, смолы. Они обволакивают мелкие частички и после остывания служат естественной связкой. Горячий материал прессуется.

Пеллеты второго сорта изготавливают из влажного торфа. Их прессуют, а затем отправляют на просушку. В гранулы также добавляют измельченные опилки, солому и другие материалы.

Вся продукция должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 54248-2010.

В таблице даны параметры для первого и второго сорта:

Пеллеты упаковываются в полиэтиленовые мешки. На них должна быть написана дата выпуска, срок годности производитель, масса нетто, инструкция по применению.

Пеллеты чаще всего покупают для отопления частных домов, хозяйственных построек. Иногда их применяют в котельных для обогрева небольших общественных или промышленных зданий.

Подведем итог:

• Торфобрикеты и торфяные пеллеты лучше всего подойдут для отопления частных домов. Они удобны в использовании и не пылят. По характеристикам брикеты и пеллеты очень похожи, поэтому вопрос сводится лишь к индивидуальным предпочтениям. Например, если у вас котел с верхней загрузкой, вам подойдут пеллеты. Для котлов с боковой загрузкой удобнее будет использовать торфобрикеты.
• Кусковой торф менее практичен. Часто его фасуют в мешки, и в процессе доставки полубрикеты теряют форму, начинают сыпаться. В итоге получаются куски разной формы, а на дне мешка – мелкие частицы и пыль.
• Рассыпной торф (крошку) лучше вообще не рассматривать. Это очень неудобный материал, который можно использовать разве что в промышленных котельных, где объемы сжигания очень высоки. Засыпав такое топливо в бытовой котел, вы, вероятнее всего, просто погасите огонь.

Преимущества и недостатки торфа

Торф – неплохое горючее вещество, и отапливать небольшие помещения теми же брикетами вполне удобно. Но для полноты картины мы хотели бы подробнее остановиться на плюсах и минусах этого вида топлива, а заодно сравнить его с другими вариантами.

В бытовом плане торф имеет ряд преимуществ:

• Подходит для любых типов твердотопливных котлов
  Брикеты и пеллеты продаются в большом ассортименте, и вы легко подберете подходящую разновидность для своего котла.
• Дает больше энергии, чем дрова и бурый уголь
  Если быть точнее, то на 800 ккал больше, по сравнению с дровами, и на 1 100 больше – по сравнению с бурым углем.
• Быстро разгорается, дает мало дыма, не искрит
  Торф обладает низкой плотностью, и ему нужно меньше времени на возгорание, чем другим видам твердого топлива. В некоторых ситуациях это преимущество может стать и недостатком, чуть позже мы еще вернемся к данному вопросу.
• Выгорает равномерно
  Это большое преимущество. Дело в том, что многие виды топлива имеют разнофракционный состав. К примеру, в смеси угля могут попадаться как мелкие зерна, так и крупные булыжники. Очевидно, что последние будут гореть дольше. И вот представьте, что основная масса угля уже прогорела, а какой-нибудь один особо крупный камень до сих пор тлеет. Это значит, что придется либо ждать, пока он не сгорит, либо доставать его и выбрасывать. Так вот, с торфом такого не бывает: если вы заложили в топку 10 брикетов, то все они прогорят примерно за одно время.
• Поддерживает температуру 8-10 часов
  А это значит, что даже в холодные зимы вам не придется вставать посреди ночи, чтобы подкинуть топлива в печь. К примеру, 10-12 торфяных брикетов вполне достаточно для отопления дома площадью в 90 м2 на протяжении 8 часов.
• Брикеты и гранулы занимают мало места, их удобно хранить и транспортировать
  К тому же, они не пылят и не загрязняют помещение. Поэтому такое топливо можно держать в доме.

К недостаткам торфяного топлива можно отнести:

• Легкую возгораемость
  Даже небольшая искра или прямые солнечные лучи могут вызвать пожар. Поэтому обращаться с торфом нужно очень осторожно. Лучше всего хранить его в темном помещении и вдали от источников открытого огня.
• Высокую гидрофильность
  Материал впитывает водяные пары и теряет свою эффективность. Несмотря на то, что брикеты упаковываются в целлофан, это не гарантирует их полную изоляцию от влаги. Поэтому места для хранения торфа должны быть оборудованы в сухих помещениях. На улице такой материал держать не стоит.
• Образование большого количества золы при сгорании
  Если раньше вы топили, например, дровами, а теперь переходите на торф, то вы будете удивлены тому, как много золы от него остается. Но этот недостаток относительный, так как золу можно использовать в качестве удобрения.
• Неприятный запах при горении
  Торф выделяет достаточно резкий специфический «аромат». Советуем оборудовать котлы в подсобных помещениях с хорошей вентиляцией.
• В дымоходе скапливается больше сажи, чем после использования черного угля или антрацита
  Но ее количество соразмерно бурому углю и немного меньше, чем при сжигании дров.

Как видно из описания, плюсов у топлива на основе торфа больше, чем минусов. Недаром его популярность растет во многих странах мира. Чаще всего материал используется на территориях, богатых торфяниками.

Сравнение торфа с другими видами топлива

В котлах можно использовать разные виды твердого топлива. Давайте сравним их эффективность. Тепловую энергию принято считать в Гкал. Это единица тепла, которая необходима для нагрева 1000 л воды. Для отопления частного дома площадью 200 м2 в месяц нужно приблизительно 3 Гкал.

Вот масса топлива для котлов, которое необходимо сжечь для производства 1 Гкал тепла:

• Дрова – 400-480 кг
• Древесные брикеты – 290
• Древесные гранулы – 260 кг
• Торф кусковый – 400 кг
• Торф фрезерный (крошка) – 460 кг
• Торфяные брикеты и пеллеты – 280 кг
• Бурый уголь – 535-630 кг
• Уголь каменный (антрацит) – 180 кг

А теперь сравним цены на эти материалы*. Мы посчитали, какую сумму нужно затратить на производство 1 Гкал тепла:

• Дрова – 1500-2000 рублей.
• Древесные брикеты – 1600-2100 р.
• Древесные пеллеты – 1700-2000 р.
• Торф кусковой и крошка – 1800-2000 р.
• Торфяные брикеты и пеллеты – 1400-2100
• Бурый уголь – 850-1000 р
• Каменный уголь – 800-900 р

*Цены актуальны для Екатеринбурга на май 2020 года.

Как видим из таблицы, топить котел выгоднее всего каменным углем. Но с точки зрения экологии – это самый вредный материал. При его сгорании выбрасывается в атмосферу сера и большое количество твердого углерода. Через некоторое время территория вокруг дома покроется тонким слоем сажи. Дымоходы придется чистить довольно часто. Золу после такого топлива нужно утилизировать, ее нельзя использовать в качестве удобрения. В нашем регионе своего угля нет (в отличие от торфа), но дешевый материал завозится из Казахстана.

Стоимость отопления другими материалами приблизительно одинаковая. Но для хранения дров вам понадобится намного больше места. Кусковой торф и крошка сильно пылят и активно впитывают влагу. Кроме того, они быстро нагреваются и сгорают. Топливо постоянно нужно подсыпать, поэтому и объем его нужен больший.

Если вы хотите купить для твердотопливного котла экологически чистый материал, который удобно хранить и транспортировать, мы рекомендуем брикеты и пеллеты. Древесные и торфяные похожи по своей эффективности и цене, их можно одновременно использовать в котле. Но при сжигании торфа бывает неприятный запах.

Как правильно топить котел торфом

Торф в котле сжигается в интенсивном режиме. Но чтобы он загорелся, нужно достичь в камере температуры 150⁰C. Для этого сначала в зольник кладут дрова или щепу и поджигают. Когда в камере будет создана нужная температура, засыпают брикеты.

Учтите, что котел нельзя заполнять больше, чем на 75%! Объем брикетов во время сжигания увеличивается приблизительно на 15%.

После возгорания торфа прикрывают поддув, оставляя небольшую щель. Пламя должно постепенно изменить свой цвет с красного на синий. Поддув можно регулировать, пока температура в помещении не станет оптимальной. Одной загрузки топлива хватает на 8-10 часов обогрева. Время от времени в топку можно подбрасывать небольшие порции брикетов.

Как и с любым другим топливом, нужно дождаться, когда торф полностью прогорит, и только после этого закрывать заглушку котла. В противном случае в помещении начнет образовываться угарный газ.

Где хранить торфяные брикеты

Основная проблема при хранении торфяных брикетов — их способность впитывать влагу. Поэтому лучше складировать их в сухом помещении. В первую очередь это касается материала, который продают насыпью либо в бумажных мешках.

Важно защитить брикеты от прямых солнечных лучей.  Но всегда есть риск нарушения герметичности упаковки. Поэтому лучше перенести топливо в помещение. Оно должно хорошо вентилироваться, иначе будет скапливаться торфяная пыль. Летом нельзя допускать высокого подъема температуры, чтобы брикеты не воспламенились.

Использование торфа как топлива в мире и связанные с этим вопросы экологии

Одно из преимуществ торфяного топлива — экологическая чистота. Материал содержит минимальное количество серы. Примесь этого элемента — основной недостаток угля и мазута. При его попадании в атмосферу образуется серная кислота, провоцирующая кислотные дожди. Зола и шлаки с примесью серы также наносят вред окружающей среде.

Но использование торфа имеет свое негативное влияние на экологию. Для разработки залежей нужно осушить болота. Это ведет к выбросу СО2 в атмосферу, уничтожает флору и фауну. При сжигании торфа также выделяется много углекислого газа. Но его количество соответствует тому объему, который в свое время поглотили и переработали болотные растения.

Еще в первой половине прошлого века в России многие электростанции работали на торфе. После открытия месторождений газа промышленная потребность в этом топливе пропала. Сегодня торф используют преимущественно для отопления частных домов.

Однако в ряде европейских государств (в Финляндии, Ирландии, например) нет крупных запасов природного газа. Поэтому эти страны активно используют торф даже на электростанциях. Для большей эффективности в торфяные брикеты добавляют уголь и нефтепродукты.

Сегодня в мире ежегодно добывается около 30 миллионов тонн торфа. Приблизительно 51% от этого количества используется в энергетике — для отопления и производства электроэнергии. Наиболее интенсивно ресурс перерабатывается на энергию в Северной Европе, где за последние десятилетия он частично заменил газ, уголь и нефтепродукты. Около 6% энергии в мире вырабатывается за счет сжигания торфа.

Добыча торфа за 20 лет поднялась на 20%. Его рассматривают как альтернативный вид топлива прежде всего с точки зрения экологии.

В таблице ниже приведены данные по распределению потребления энергетического (топливного) торфа по странам:

В России осталось совсем немного электростанций, работающих на торфе. В основном это предприятия местного значения с небольшой мощностью. Но в последние годы все больше людей в нашей стране и во всем мире начали обращать внимание на торфяные брикеты и пеллеты. Эти материалы – хорошая альтернатива углю и дровам. В некоторых регионах даже коммунальные службы переоборудуют угольные котельные на торф.

Итак, торф — это экологически чистый материал, который дает тепла больше чем дерево и бурый уголь. В некоторых странах он покрывает от 7% до 20% потребностей в тепле и энергии. Топливо используется на электростанциях, для отопления частных домов, небольших промышленных зданий.