Brennstoffe - rauchfangkehrergesellen

Lehrabschlussprüfungs – Vorbereitungskurs
Rauchfangkehrer
Brennstoffe
Wir Unterscheiden grundsätzlich Brennstoffe in:
Feste
Brennstoffe
Flüssige
Brennstoffe
Gasförmige
Brennstoffe
Biomasse
Brennstoffe
Feste Brennstoffe
Torf
Holz
Kohle
Brikett
Koks
Anthrazit
Holz:
Anwendung: Kachelofen, Holzkaminofen, Holzöfen, Festbrennstoff Zentralheizung, Holzvergaserheizungen.
Kohle:
Anwendung: Dauerbrandofen, Tischherde, Festbrennstoff Zentralheizung, ältere Backöfen in Bäckereien und
Großheizunsanlagen.
Koks:
Anwendung: Dauerbrandofen, Festbrennstoff Zentralheizung, Essen in Schmieden und Großheizungsanlagen.
Brikett:
Anwendung: Dauerbrandofen, Tischherde, Festbrennstoff Zentralheizung,
Anthrazit und Torf:
Anwendung: Sind praktisch nicht mehr in Verwendung
Flüssige Brennstoffe
Heizöl extraleicht
Heizöl leicht
Heizöl mittel
Heizöl schwer
Heizöl extraleicht:
Anwendung: Ölöfen, Öl Zentralheizungen, Öl brennwert Zentralheizungen und Großheizunsanlagen.
Heizöl leicht:
Anwendung: Großheizungsanlagen und Selten noch in Öl Zentralheizungen
Heizöl mittel und schwer:
Anwendung: Nur im Industriellen Bereich.
Gasförmige Brennstoffe
Erdgas
Flüssiggas
Biogas
Stattgas
Erdgas, Flüssiggas und Biogas:
Anwendung: Gasöfen, Gasherde, Gaskonvektoren, Durchauferhitzer, Gas Zentralheizungen, Gas Brennwert
Zentralheizungen und Großheizunsanlagen.
Stadtgas:
Anwendung: Praktisch nicht mehr in Verwendung.
Biomasse Brennstoffe
Pellets
Hackgut
Stückgut
Pellets:
Anwendung: Pelletsöfen, Pellets Zentralheizungen.
Hackgut:
Anwendung: Hackgut Zentralheizungen und Großheizunsanlagen.
Stückgut:Anwendung: Holzvergaser Zentralheizungen.
Verbrennungslehre
Der Verbrennungsvorgang ist eine chemische Reaktion bei der sich ein brennbarer Stoff
mit Sauerstoff verbindet. Dieser Vorgang wird als „Oxidation" bezeichnet,
Die chemischen Hauptbestandteile bei der Verbrennung
„SCHON“
Schwefel Kohlenstoff Wasserstoff Sauerstoff Stickstoff
Für die Verbrennung müssen vorhanden sein:
Ein brennbarer Stoff
Sauerstoff
Wärme – zum Erreichen der Zündtemperatur bzw. zum Halten der
Verbrennungstemperatur
• Die Reaktionsbereitschaft zwischen dem brennbaren Stoff und Sauerstoff
(z.B. richtiges Mengenverhältnis der brennbaren Gase und Dämpfe mit Luft)
•
•
•
Das Verbrennungsdreieck:
Formen der Verbrennung
Vollkommene Verbrennung
Ist die Verbindung aller brennbaren Elemente mit Sauerstoff zu ihrem
Endverbrennungsprodukt: z.B. C mit O2 zu CO2
In den Rauch bzw. Abgasen sind keine unverbrannte Gase oder
Brennstoffe mehr enthalten.
Dies heißt jedoch nicht, dass der Brennstoff in der Feuerstätte
vollständig verbrannt wurde.
Vollständige Verbrennung
Der gesamte Brennstoff, der zugeführte wurde, ist in der Feuerstätte
verbrannt worden. In der Feuerstätte sind nur noch die nicht
brennbaren Bestandteile des Brennstoffes vorhanden.
Dies heißt jedoch nicht, dass er vollkommen verbrannt wurde.
Die Verbrennungsgleichung
Theoretische oder stöchiometrische Verbrennung
Verbrennung ohne Luftüberschuss
Diese Art der Verbrennung ist in der Praxis nicht möglich!
eine solche genaue Mischung des Brennstoffes mit Sauerstoff kann nicht erreicht werden
(Vmin)
Luft
O2 , N2
CO2
N2
Verbrennung
Brennstoff
C + 2H2 + S
2H2O
SO2
Normale oder kontrollierte Verbrennung
Verbrennung mit Luftüberschuss (tatsächlich stattfindende Verbrennung)
CO2
(Vmin)
Luft
O2 , N
N
Verbrennung
2H2O
C + 2H + S
O2
Luftüberschuss
O2 , N2
CO
NOx
CH
H2SO3
Verbrennungsprodukte und
Bestandteile des Ab- bzw. Rauchgases
Kohlenmonoxyd (Chemische Formel = CO, Kohlenoxyd)
Kohlenmonoxyd ist ein überaus giftiges Gas und entsteht bei unvollkommener Verbrennung
(Verbrennung bei Luftmangel). CO ist farb-, geruch- und geschmacklos und ohne Messgerät nicht
feststellbar.
Es ist gleich schwer oder leichter als Luft (je nach Temperatur)
Die toxische Wirkung beruht auf der Verdrängung des Sauerstoffes aus dem Hämoglobin
(rote Blutkörperchen) des Blutes,
Kohlendioxid: (Chemische Formel = CO2)
C02 ist ein farb und geruchloses Gas mit schwach säuerlichem Geschmack. Es ist schwerer als
Luft und befindet sich daher oft am Boden von Weinkellern, Brunnen und in tief liegenden
Heizräumen.
CO2 ist ein das Atemzentrum lähmendes Gas.
Stickstoff und Stickoxide: (Chemische Formel = NOX)
In Verbindung mit Wasser ist es mitverantwortlich für den sauren Regen!
Wasserdampf und Wasser (Chemische Formel = H20)
Schwefeldioxid (Chemische Formel = SO2)
SO2 ist ein farbloses, stechend riechendes und sauer schmeckendes giftiges Gas.
Schwefelige Säure (Chemische Formel = H2SO3)
H2SO3 ist mitverantwortlich für den sauren Regen. Aber auch für die Versottung von
Abgasanlagen und die harten Gipsbeläge in einer Feuerstätte.
Restsauerstoff (Chemische Formel = O2)
Der restliche, bei der Verbrennung im Falle von Luftüberschuss nicht verbrauchte Sauerstoff
Unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Chemische Formel = CXHY)
Unverbrannte Kohlenwasserstoffe (CxHy) entstehen bei unvollständiger Verbrennung und
tragen zum Treibhauseffekt bei.
Russ
Russ besteht fast nur aus reinem Kohlenstoff (C) und entsteht bei unvollständiger Verbrennung.
Staub
Als Staub werden kleinste, in der Luft und im Abgas verteilte Feststoffe bezeichnet. Staub
entsteht durch Asche- und Mineralbestandteile von festen und flüssigen Brennstoffen.
Unterschied - Heizwert / Brennwert
Heizwert Hi
(früher unterer Heizwert Hu)
Der Heizwert Hi ist die bei einer Verbrennung maximal nutzbare Wärmemenge, bei der es nicht
zu einer Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes kommt, bezogen auf die
Menge des eingesetzten Brennstoffes.
Brennwert Hs
(früher oberer Heizwert Ho)
Der Brennwert Hs = Heizwert + Verdampfungswärme des Wassers
Der Brennwert eines Brennstoffs gibt an, wie viel Energie in Form von Wärme bei der
Verbrennung pro Kilogramm des Stoffs gewonnen werden kann. Anders als beim Heizwert wird
hierbei angenommen, dass die entstehenden Verbrennungsgase auf 25°C abgekühlt werden
und der enthaltene Wasserdampf vollständig kondensiert (verflüssigt) wird.
Verschiedene Parameter von Brennstoffen
die für eine Verbrennung notwendig sind
Reaktionsbereitschaft:
Ist die Bereitschaft brennbarer Stoffe, mit dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff eine
chemische Verbindung in Form einer Verbrennung einzugehen.
Die Zündgrenze:
Die Zündgrenze ist jenes Mischungsverhältnis von brennbaren Gasen mit Luft, bei dem eine
Verbrennung der brennbaren Gase möglich ist.
Der Zündpunkt
Der Zündpunkt ist jene Temperatur, bei der die Verbrennung in Gegenwart von Luftsauerstoff
ohne Zündfunken selbsttätig entzünden kann.
Der Flammpunkt
Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur, bei der sich brennbare Gase bilden.
Durch zuführen einer Zündquelle flackern sie kurzfristig auf, brennen aber bei entfernen der
Zündquelle nicht von selbst weiter.
Der Brennpunkt
Als Brennpunkt eines Stoffes wird die Temperatur bezeichnet, in der sich das entstehende
Gas/Luft-Gemisch mit einer Zündquelle entzünden lässt, und die Verbrennung weiter
fortschreitet, wenn die Zündquelle entfernt wird.
Die Zündgeschwindigkeit
Die Zündgeschwindigkeit ist jene Geschwindigkeit in der sich eine Flamme in einem brennbaren
Gasgemisch fortpflanzt.
Der Stockpunkt
Der Stockpunkt ist jene Temperatur, bei der ein flüssiger Brennstoff in den festen Zustand
übergeht.
Der Fließpunkt
Der Fließpunkt ist jene Temperatur, bei der der Brennstoff wieder flüssig wird.