Что такое котлы пиролизные: что это такое, что значит пиролиз, плюсы и минусы агрегата, характеристики отопления, фото

Содержание

принцип работы, плюсы и минусы

Что такое пиролизный котел

Что такое пиролизный котел?

Содержание статьи

При значительном росте цен на энергоносители, вопрос об экономии денег в период отопительного сезона становится на первом месте. Как заставить твердотопливный котел гореть дольше при минимальной закладке дров? Где можно сэкономить, а где не получится?

В последнее время, всё большее предпочтение отдается пиролизным котлам, которые как раз и обладают вышеперечисленными характеристиками. Помимо высокого КПД, пиролизные котлы способны очень долго поддерживать требуемую температуру теплоносителя, при этом образуя минимальное количество сажи.

О том, что такое пиролизный котел, в чём его преимущества и недостатки, будет рассказано ниже, в статье строительного журнала samastroyka.ru.

Что такое пиролизный котел: принцип работы

Пиролизный котел или как его ещё называют газогенераторный котел, существенно отличается по своей конструкции и принципу работы от обычного твердотопливного котла отопления. В работе пиролизного котла лежит принцип сухой перегонки топлива.

Для этого, топливо в пиролизном котле нагревается до очень высоких температур (600 и более градусов с плюсом). Однако, полноценно ему разгораться, и сгореть на считаные часы, не даёт отсутствие воздуха в камере сгорания.

При этом, образуется большое количество газа выделенного топливом при нагреве, который попадая во вторую камеру пиролизного котла, уже там начинает свое полноценное сгорания, вступая в реакцию с кислородом и углеродом. Такой подход позволяет уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу почти на 5 раз, увеличить КПД пиролизного котла (до 95%), и время его работы.

Кроме того, как было сказано выше, в процессе работы пиролизного котла практически не остается отходов сгорания. Всё это позволяет максимально эффективно использовать энергоносители и сделать работу системы отопления полностью автономной.

Конструкция пиролизного котла

Для изготовления пиролизных котлов используется 4-6 мм сталь, вследствие чего вес котлов существенно утяжеляется. В конструкции котла имеется две камеры, расположенные одна над другой, и разделённые между собой специальными керамическими форсунками.

Что такое пиролизный котел: принцип работы

Неотъемлемой частью пиролизного котла, является и система управления, которая позволяет регулировать работу котла, не допуская его перегрева или наоборот, остановки. С этой целью в пиролизном котле установлены вентиляторы, коллектор, через который из котла удаляются продукты сгорания, и терморегуляторы.

Пиролизные котлы — это полностью автономное оборудование, которое позволяет автоматизировать работу системы отопления, как в частном доме, так и на предприятии. Для нормального функционирования пиролизного котла, используется древесина имеющая влажность не больше 20 процентов. В противном случае, КПД пиролизного котла существенно снижается.

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Пиролизные котлы работают за счет термического разложения древесины, что даёт возможность получить дополнительную выгоду. Во-первых, при работе газогенераторного котла отсутствует зола и сажа, поэтому обслуживать такой твердотопливный котел приходится намного реже, чем обычный.

Конструкция пиролизного котла

Во-вторых, за счет того, что древесина не горит в пиролизном котле, как в обычном котле, а только разлагается, выделяя при этом газ, удается существенно увеличить время работы котла. Только представьте себе, пиролизный котел при одной закладке дров способен проработать целые сутки, без какого-либо участия в этом человека.

В-третьих, как было сказано выше, КПД пиролизного котла на порядок выше, чем КПД обычного твердотопливного котла. В свою очередь, это позволяет максимально эффективно использовать энергоноситель, в качестве которого выступает древесина.

В-четвертых, при сгорании топлива в пиролизном котле, существенно уменьшается выброс вредных веществ в атмосферу. Ну и последнее, благодаря установленной автоматике, пиролизные котлы являются полностью автономным оборудованием в системах отопления.

Что же касается минусов, то их у пиролизных котлов, не так уж и много. К недостаткам, можно отнести высокую стоимость, требовательность котлов к качеству сжигаемого топлива, а также зависимость от электричества.

Что такое пиролизный котел: принцип работы, плюсы и минусы

Так, например, средняя стоимость пиролизного котла варьируется в пределах 1000 $. Древесина для сжигания в газогенераторном котле должна быть не слишком влажная, поскольку в противном случае, серьезно пострадает КПД котла.

Ну и зависимость подобного рода оборудования от электричества, вполне понятна, ведь для работы вентиляторов и автоматики пиролизного котла, обязательно понадобится электропитание.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Пиролизные котлы длительного горения: принцип работы и преимущества

  1. Вступление.

  2. Немного истории.

  3. Устройство и принцип работы пиролизного котла.

  4. Преимущества газогенераторных котлов.

  5. Недостатки пиролизных котлов.

  6. Бытовое применение газогенераторных котлов.

Проблемой использования твердого топлива всегда был очень низкий КПД, из-за того, что значительная часть тепловой энергии тратилась впустую.

Такое положение существовало до изобретения технологии, получившей название пиролиз.

Ее суть сводится к использованию двух камер сгорания в котлах отопления: в первой источник энергии преобразуется из твердого в газообразное состояние, во второй – происходит окончательное высвобождение тепловой энергии.

Это позволяет характеризовать пиролизные котлы, как более эффективное и экономичное оборудование, нежели более традиционные варианты, где сжигается твердое топливо.

История появления пиролиза

 

Впервые о невыгодности использования дерева в чистом виде, в качестве топлива, люди задумались в Средние века. Именно тогда появилась профессия угольщика, который занимался получением древесного угля из древесины.

В то время технология была не совершенной и значительная часть энергии расходовалась напрасно, тем не менее, КПД от такого топлива был уже выше.

Современные газогенераторы и пиролизные котлы позволили раскрыть потенциал твердого топлива по максимуму.

Устройство и принцип работы пиролизного котла

 

Принцип работы пиролизного котла основывается на двух последовательных этапах, первый из которых схож с аналогичным процессом, применяемым в обычных печах.

То есть, топливо помещается в камеру сгорания, где поджигается при достаточном количестве кислорода. Дальше процессы разняться.

В пиролизном котле происходит следующее:

  • После того, как все топливо оказывается охвачено пламенем, доступ кислорода резко ограничивают.

  • Это приводит к тому, что гореть может только часть топлива, тогда как остальной объем просто разлагается под воздействием выделяемого тепла, что приводит к образованию смеси летучих органических веществ – пиролизного газа.

В пиролизных котлах существует вторая камера сгорания, куда и поступает этот газ – в большинстве моделей это делается принудительно, с целью повышения эффективности оборудования.

 

Здесь происходит встреча разогретых летучих веществ (температура газа выше 300 градусов Цельсия) с кислородом. Итог – газ вспыхивает и начинается процесс горения с интенсивным выделением тепловой энергии, которая уже используется по прямому назначению отопительного котла.

 

Преимущества газогенераторных котлов

 

Несомненный плюс таких котлов перед обычным твердотопливным оборудованием заключается в полном сгорании топлива, что исключает из эксплуатационного процесса процедуру чистки этого варианта от сажи.

Из других преимуществ этих котлов можно отметить:

  • Минимальное количество органических отходов, что повышает характеристики безопасности оборудования.

  • Возможность использовать в качестве топлива различные типы отходов (остатки, кожевенного, швейного, скорняжного производства), так как такие котлы не способствуют образованию вредных для здоровья человека газов.

  • Более длительная работа на одном заложенном объеме топлива. Некоторые модели способны выполнять свои функции на протяжении 12-ти часов и больше, тогда как традиционные котлы необходимо заправлять минимум через 4-5 часов.

  • Возможность регулировки оборудования, позволяющая увеличить уровень экономичности или эффективности котла, тогда как в обычных моделях, работающих на твердом топливе, сделать это крайне затруднительно.

Недостатки пиролизных котлов

 

К сожалению, но и такое отопительное оборудование характеризуется некоторыми недостатками:

  • Более высокая стоимость пиролизного котла, которую можно нивелировать за счет экономии при эксплуатации.

  • Влага в топливе не должна превышать 20-ти процентов. В противном случае придется выполнять дополнительные работы по высушиванию.

  • При сильно низкой температуре возвращаемого в котел теплоносителя существует вероятность гашения первичной камеры. Для решения этой проблемы иногда понадобится несколько усложнить всю систему отопления, добавив в нее трехходовой клапан и специальную обходную трубу – цель которых заключается в подмесе более горячей жидкости в остывший теплоноситель.

  • Практически всегда для перемещения пиролизного газа во вторую камеру сгорания используется принудительная тяга. Это требует обязательного подключения котла к электросети, невозможности его работы без электрической энергии и дополнительным растратам.

 

Применение газогенераторных котлов

 

Хотя подобные котлы чаще всего используются в промышленных масштабах, тем не менее, их применение возможно и обычными людьми.

Существуют бытовые котлы, в которых топливо горит по 10-12 часов, то есть всего два раза в сутки.

Золы в топке после сгорания остаётся очень мало, так как топливо сгорает почти полностью, соответственно обслуживание таких котлов сведено к минимуму.

Такие котлы выпускают как именитые фирмы, например Buderus, так и отечественные производители, такие модели как, «Траян»,»Буржуй К» и другие.

 

Практически идеальный случай – эксплуатация подобного оборудования, на небольшом производстве, например в столярном цехе, отходы из которого можно использовать именно в таком оборудовании.

Для бытовых нужд специалисты рекомендуют использовать так называемые пеллетные котлы.

Для автоматической загрузки в таких котлах имеется бункер, куда засыпается топливо, которое после этого самостоятельно и в нужном количестве подаётся в топку:

Их топливо – пеллеты, которые состоят из прессованных опилок, коры, стружек и других подобных отходов.

Преимущества такого варианта очевидны:

  • Прессованное топливо занимает минимум места и его очень удобно хранить.

  • Использовать пеллеты можно сразу, без предварительной подготовки.

  • Пирализ в таких котлах не требует существенных размеров первичной камеры, следовательно, подобное оборудование занимает меньше свободного пространства.

  • Возможность реализации автоматической подачи топлива в топку.

Естественно, что такие котлы имеют конструкционную возможность включать в общую систему бойлер, чтобы потребитель мог дополнительно получать горячую воду для своих нужд.

Принцип работы пиролизного котла — описание технологического процесса

Сжигание топлива в классических твердотопливных котлах – это хорошая альтернатива применению для отопления дома традиционных энергоносителей, таких как природный газ или электричество. Но данные устройства не полностью используют энергию горения дров. При работе обычного котла выделяющийся при высокой температуре из топлива газ просто уходит наружу вместе с продуктами горения. Принцип работы пиролизного котла позволяет использовать этот газ, тем самым увеличивая КПД агрегата и длительность интервала между загрузками топлива. Такие аппараты еще называют газогенераторными.

Пиролизный котел в разрезе

Из чего состоит газогенераторная установка?

Главное отличие от классического котла на дровах – наличие дополнительной камеры сгорания, в которой происходит дожигание выделяющегося газа, а в первичной топке он генерируется из дров при недостаточном количестве кислорода. Компоновка камер и устройство пиролизного котла может быть различным, топка может находиться как снизу, так и сверху, принцип действия это не меняет. Традиционно она располагается снизу, над зольником, в который для удобства очистки помещают выдвижной ящик. Крышка зольника откидывается вверх и в рабочем режиме служит для регулировки количества воздуха, поступающего в топку. Это реализовано с помощью цепного привода, который натягивается или отпускается термостатом. Последний установлен в верхней части котла.

Принцип работы пиролизного котла

Все основные элементы и детали установки можно увидеть, изучив подробный чертеж пиролизного котла. Главная топка снабжена дверцей для загрузки дров и в процессе работы плотно закрыта. Над ней устроена вторичная камера сгорания, в которой расположены устройства подачи воздуха. Они могут иметь различную конфигурацию в аппаратах разных производителей, но задача их одинакова: подавать в камеру дожигания подогретый воздух через множество отверстий определенного диаметра. Нагрев воздуха происходит по пути от дверцы зольника до распределителей.

Конструкция пиролизного котла предусматривает возможность очистки верхней камеры дожигания, для этого она оборудована специальной дверцей. Пространства обеих камер сообщаются между собой каналом, по которому поднимаются газы для сжигания. Внешней оболочкой корпуса является водяная рубашка, нагреваемая обеими топками. Для подачи теплоносителя в систему отопления в нее врезаны патрубки с резьбой. Контроль температуры воды и давления осуществляется по приборам, установленным на фронтальной панели.

Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. Одно из требований – достаточная тяга для работы котла. Наиболее простая конструкция агрегата не предусматривает установку дутьевого вентилятора, поэтому горение идет за счет естественной тяги. Второе требование — это чтобы часть трубы, находящаяся на улице, была утеплена. Причина – низкая температура дымовых газов (до 150 ⁰С), поэтому очень высока вероятность выпадения на ней конденсата и быстрого разрушения материала трубы.

Описание схемы работы пиролизных котлов

Полное представление о работе агрегата может дать принципиальная схема пиролизного котла. Вначале главная топка загружается топливом и разжигается. При этом заслонка зольника максимально открыта. После того как дрова разгорятся, дверца начинает прикрываться, процесс горения замедляется и переходит в тление. Тогда и начинается интенсивное выделение древесного газа, который поднимается и попадает во вторичную камеру дожигания. Туда же через множество калиброванных отверстий подается нагретый воздух. Последний попадает в канал из того же проема под крышкой зольника и по дороге получает тепло от горячей стенки топки.

Принципиальная схема котла

Весь технологический процесс протекает благодаря естественной тяге, создаваемой дымоходом, поэтому скорости движения воздуха и дымовых газов в каналах невелики. Схема работы пиролизного котла заключается в том, что во вторичной камере нагретый воздух вступает в термохимическую реакцию с древесными газами и воспламеняет их. В результате сгорают не только газы, но и мелкие летучие частицы, благодаря чему дым из трубы практически незаметен. В действительности пиролизное сжигание топлива более экологично, нежели традиционное, поскольку продукты сгорания от него содержат гораздо меньше оксидов углерода и азота, а также частиц золы.

Дрова, находящиеся в топке, горят медленнее чем обычно, поэтому одной загрузки может хватить на 10–12 часов работы, в зависимости от мощности газогенераторной установки и влажности дров. Настройка пиролизного котла заключается в ограничении подачи воздуха для горения. Слишком малое его количество не позволит начаться термохимическому процессу во вторичной топке, а слишком большое вызовет неполное сгорание газов и понижение КПД агрегата. Для аппарата, работающего на естественной тяге, потребуется настройка расхода воздуха в каждом индивидуальном случае, так как высота и диаметр дымоходной трубы может очень различаться. Соответственно, сила тяги будет разной. В некоторых случаях ее следует увеличить путем поднятия трубы на большую высоту.

Если цепной привод крышки зольника снабжен термостатическим регулятором, то настройка аппарата сводится к установке желаемой температуры теплоносителя. Термоэлемент, встроенный в водяную рубашку газогенераторной установки, воздействует на привод цепи в зависимости от температуры воды и сам прикрывает или открывает заслонку, регулируя интенсивность горения.

Сравнение пиролизного и твердотопливного котла

Для создания искусственной тяги, которая не будет зависеть от параметров дымохода, котлы пиролизного типа дополнительно снабжаются дутьевым вентилятором и комплектом автоматики, регулирующим его работу. Если обычный агрегат может работать с КПД порядка 85–90%, то дутьевая машина помогает его развивать до 93%. Здесь есть недостаток — зависимость от внешних источников энергии.

Достоинства и недостатки

Источники тепла данного типа обладают многими преимуществами:

  • Принцип действия и работа пиролизных котлов позволяет достигать отличных показателей эффективности при сжигании твердого топлива – 90–93% КПД.
  • Процесс более экологичен, в атмосферу выбрасывается гораздо меньше вредных веществ.
  • Интервал между загрузками топлива не меньше, чем у агрегатов длительного горения – 12 часов, работать кочегаром придётся не чаще 2 раз в сутки.
  • Обслуживание и чистка установки не представляют проблемы, ко всему внутреннему пространству есть доступ, а многие аппараты оборудованы выдвижным ящиком зольника. Принцип действия пиролизного котла практически безотходный, золы и пепла остается очень мало, поэтому операцию выполнять надо нечасто.
  • Экономичность. Ориентировочно расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет 10 кг в сутки.
  • Установки, работающие на естественной тяге, не зависят от наличия электричества в сети.

Как и любой другой аппарат, работающий на твердом топливе, пиролизный котел отопления нуждается в защите от закипания теплоносителя внутри водяной рубашки. Это может привести к разрыву оболочек и дорогостоящему ремонту. По этой причине производители ставят на свои изделия дополнительные водяные ТЭНы охлаждения, которые одновременно могут служить источником горячей воды для хозяйственных нужд.

Из недостатков агрегатов пиролизного типа можно выделить следующие:

  • Требуется топливо с невысоким содержанием влаги, влажность дров не должна превышать 25%. Процесс интенсивного выделения газов для дожигания сильно затруднен, если дрова откровенно сырые. Это негативно влияет на работу пиролизного котла, снижая его КПД.
  • Практика эксплуатации показывает, что на стенках первичной камеры со временем появляются отложения дегтя и смол, поскольку температура в ней относительно невысокая, а в качестве топлива чаще всего берут березу или древесину хвойных пород. Этот налет надо периодически удалять, он затрудняет передачу тепла водяной рубашке.
  • Стоимость выше, чем у классического твердотопливного котла. Это оправдано, ведь технология процесса более прогрессивная и дает высокие показатели, которые позволят экономить при эксплуатации.

Заключение

При выборе источника тепла для дома лучше ориентироваться на изделия средней ценовой категории, сильно экономить в этом вопросе не стоит. Ведь от того, как работает пиролизный котел, зависит комфорт и тепло вашего дома.

Пиролизный котел в быту, или когда цена на газ не имеет значения / Хабр

Можно ли построить систему отопления собственного жилища без газовой трубы так, чтобы это было комфортно, не утомительно и даже увлекательно? И что может получиться, если приправить всё это информационными технологиями?
Давайте вместе в этом разберемся.

Немного теории

Системы отопления (СО) с твердотопливным котлом (ТТК) – это системы периодического действия, в которых котел генерирует тепло только когда в нем есть топливо. В этой связи, владельцы ТТК, рано или поздно, обзаводятся теплоаккумуляторами, которые накапливают излишек тепла, генерируемый в процессе работы ТТК и отдают его дому уже после того как топливо в котле закончилось.

ТТК принято делить на классические (колосниковые) и пиролизные (газогенераторные). Классический вариант подразумевает обыкновенное сгорание топлива с выделением тепла. Твердотопливные пиролизные котлы отличаются тем, что топливо и горючий газ, выделяемый при его горении, сжигаются раздельно. Это обеспечивает более высокий КПД, широкий диапазон мощности, простоту требований к дымоходу.

Под «обыкновенным сгоранием топлива» подразумевается, что топливо в таких котлах сгорает в камере загрузки, где одновременно идут все те же процессы что и при пиролизе древесины. По этой причине в классических (колосниковый) котлах нет возможности получить качественное (полное) сгорание топлива. В результате неполного сгорания топлива на теплообменнике котла оседают деготь, смолы, (продукты пиролиза), сажа, зола и образуется теплоизолирующий слой, что в свою очередь вынуждает котел щедро делится, вырабатываемым теплом с окружающей средой.

Как преимущество классических котлов иногда указывают то, что в них, якобы, можно сжигать дрова с высокой влажностью, но как по мне, топить сырыми дровами – себя не уважать.

Не важно, в каком котле, пиролизном или традиционном, дрова, прежде чем начать давать тепло, должны пройти начальные стадии пиролиза, а именно нагрев и испарение влаги. Значит если мы используем для отопления дрова с влажностью 20% (это на 10 кг. сухих дров вылить сверху 2 литра воды), то есть пятая часть по весу в них балласт, на нагрев и испарение которого также придется потратить часть топлива, которая уже не будет использовано для отопление дома.

Если уж быть абсолютно точным, то топливо не горит «напрямую», горят газообразные продукты пиролиза. Это означает, что прежде чем дрова начнут гореть, то есть окислятся кислородом воздуха с выделением тепла, они должны быть нагреты до температуры испарения влаги в них, после этого должен пройти сам процесс испарения этой влаги, а уже потом начнется собственно пиролиз и горение пиролизных газов. Причем, процессы первой и второй стадии идут с поглощением тепла, так необходимого для пиролиза самой древесины, без которого не будет и самого процесса горения.

Мой выбор

Если после прочитанного, вы уже не планируете топить сырыми дровами, то исходя из своего жизненного опыта, я бы рекомендовал именно пиролизный котел.

До этого, у меня уже был двухлетний опыт эксплуатации шахтного колосникового котла KALVIS–2-70. Из выявленных недостатков отмечу, что его теплообменник невозможно было почистить от осевших на нем смол без предварительного разогрева до температуры выше 60°С. В конечном итоге, осознав все технологические изъяны этой конструкции, я решил обратиться к специалистам для её радикальной переделки. В результате этой глубокой модернизации я и стал обладателем пиролизного котла.

Установка

Котел лучше располагать в специально отведенном для него помещении, так как я еще не встречал котлов, которые не дымят в помещении при догрузке топливом (а мой, к тому же, иногда дымит еще и по причине несовершенства конструкции).
Кроме того котлы обычно комплектуются дымососом или вентилятором наддува, которые обычно, довольно прилично шумят. Остальные механизмы управления узлами СО (циркуляционные насосы, приводы воздушных заслонок, заслонка дымохода и шаровые краны с электроприводами) работают почти бесшумно.

Кроме прочего, нужно учитывать, котел для своей работы потребует большого притока воздуха в то помещение, в котором он находится, что станет причиной возникновения холодных сквозняков. Из всего выше сказанного, котел лучше располагать в отдельном помещении в теле дома.

Дымоход у меня расположен вертикально без изгибов и является частью внутренней стены дома, и во время работы котла дополнительно излучает тепло в дом.

Так как котел – это агрегат, в котором генерируемое тепло передается теплоносителю воде, то на его поверхности нет «раскаленных» частей, так как он не нагревается выше температуры кипения воды. Кроме того водяная рубашка снаружи, обычно защищена кожухом, температура которой редко превышает 30 — 35 град.

Заготовка дров и не только.

Основным видом топлива для пиролизного котла является древесина.

Годятся любые дрова: хвойные, лиственные, сосновые, дубовые, березовые и т.д. Все они имеют примерно одинаковую теплотворную способность. Твердые породы, такие как дуб, имеют теплотворную способность выше, но они и стоят дороже, так что гонятся за ними я особого смысла не вижу. Для заготовки отлично подходит любое мертвое дерево, упавшее или сухостой. Главное, что бы дрова были не сырые и не дорогие, лучше лично заготовленные, и для кошелька и для здоровья полезнее (можно запросто сэкономить на абонемент в фитнес-клуб). Отчасти потому, что при покупке на стороне трудно соблюсти все выше перечисленные условия, я и не люблю покупать дрова. Мне как-то в первый отопительный сезон привезли машину дров из лесхоза, так их остатки весной выпустили побеги и укоренились у меня во дворе. С тех пор, дрова заготавливаю только самостоятельно.

Кроме дров пиролизный котел с удовольствием потребляет солому, пеллету, стружку, торфяные брикеты и обычный торф, сортированные бытовые отходы (бумага, пластик, упаковка, все кроме ПВХ) и все это приправленное отработанным маслом или любыми другими отходами жидких углеводородов.

Но лучшим топливом для котла может стать автомобильная покрышка. Теплотворная способность автомобильной покрышки значительно превышает теплотворную способность лучших пород древесины и составляет 32 ГДж/т. Сравнится с ней может, разве что, теплотворная способность высококачественного угля. Ко всему этому покрышка имеет нулевую влажность, что тоже является положительным моментом. Ну а если у кого-то еще есть сомнения в том, что покрышка может довольно прилично гореть, можете глянуть на выходящие газы из моей трубы и на огонь в пиролизной камере.

Газы от сжигаемых покрышек
Огонь горящих покрышек
Так выглядят, подготовленные к загрузке в котел, автомобильные шины
То, что не только я расцениваю шину как прекрасное топливо, можно оценить по количеству
объявлений, которые предлагают металлокорд, остающийся после ее сжигания. Экологические нормы и их нарушение

Также должен акцентировать внимание на том, что ни в ком случае не призываю к повсеместному сжиганию автомобильных шин в домашних отопительных агрегатах. Живя в обществе среди людей, обустраивая свой быт, мы не должны причинять неудобства своим соседям, в том числе наши действия не должны нарушать законодательства государств, гражданами которых мы являемся.

Шина как топливо упоминается мною в этой статье только как частный удачный опыт, который стал возможен после основательной модернизации серийного бытового котла, при условии постоянного пристального контроля за процессом горения через видеокамеру и оперативного управления.

Для обеспечения пожарной безопасности в котельной я на ее потолке разместил два автоматических порошковых огнетушителя типа Буран 2,5 и автономный датчик дыма.

Розжиг

Котел легче разжечь небольшим количеством дров (такая закладка осуществляется через нижнее окно загрузи дров), но при желании можно запустить котел и с полной загрузкой (для такой загрузки используется верхнее окно загрузки дров).

При запуске с полной загрузкой разжигаю котел через пиролизную горелку с помощью заранее вставленного в нее фитиля из гофрокартона (вид сверху на пиролизную горелку через нижнее окно загрузки топлива). Также облегчает розжиг небольшое количество отработанного моторного масла и мелкие дровяные щепки.

Продукты сгорания

Пиролизную камеру котла (он же зольник), чистить приходится каждый раз после отопительного цикла (примерно 10 – 12 часов непрерывной работы), так как объем ее ограничен, а пиролизным газам все же нужно где-то гореть.Теплообменники котла я стараюсь чистить через отопительный цикл, то есть примерно два раза в месяц, так как от степени их чистоты зависит эффективность отбора тепла сгенерированного в пиролизной камере. Обычно, после одного цикла отопления остается ведро золы и почти чистый металлокорд от шин. И зола и металлокорд, как оказалось, являются ценным продуктом для дальнейшего использования.

Продуктами полного сгорания топлива ТТК являются углекислый газ, вода и зола. Вот именно водяной пар и окрашивает дым в белый цвет на непрогретом дымоходе. Продуктом неполного сгорания топлива ТТК может стать сажа. Значительное ее количество может окрашивать дым в черный цвет, а незначительное, в смеси с водяным паром, в различные оттенки серого.

Конструкция котла

На фронтальной стороне моего котла расположены три дверцы:

  • Верхняя дверца нужна для того, чтобы увеличить объем разовой загрузки. Чем больше за один раз удается загрузить дров, тем реже приходится это делать.
  • Средняя дверца нужна для обслуживания котла (чистка от золы, подготовка к новой растопке), через самую верхнюю дверцу этого просто невозможно сделать. За ней находится камера загрузки.Внешний вид камеры загрузки Эта камера ещё называется газогенераторной, так как именно в ней и происходит процесс пиролиза дров.
  • За нижней дверцей находится камера сгорания пиролизных газов.Некоторые подробности про расположение камеры сгоранияКамера сгорания (камера дожига) расположена под камерой загрузки топлива для того, чтобы локализовать определенный объем топлива участвующего в процессе горения. То есть, в пиролизном котле горят только те дрова, которые находятся в зоне охвата воздушных заслонок (это ниже средней дверцы и немного на высоте самой средней дверцы), остальное топливо — просто запас, который по мере выгорания опускается в зону горения. Если же пиролизную камеру расположить сверху, а топливо поджигать снизу, то пламя подымаясь снизу вверх по дровам будет пиролизовать все топливо сразу и вместо горения мы получим много дыма и как следствие смолистые вещества на теплообменнике.

Воздух на топливо в моем ТТК подается через три воздушные заслонки в разные зоны котла, что дает возможность получить наиболее эффективное сгорание топлива.

Наличие 3-х воздушных заслонок, графика температуры в дымоходе и видеокамеры в пиролизной камере позволяет минимизировать тепловые потери и получить наиболее эффективное сгорание не только различных видов древесины, но и более калорийного топлива, такого как сортированные бытовые отходы и изношенные автомобильные шины.

Немного теории

Обычно в ТТ пиролизные котлы воздух подается в строгом заранее спроектированном соотношении без учета особенности топлива, его фактической влажности и стадий, которые оно проходит по мере его выгорания в котле. Это приводит к тому, что иногда воздуха вполне достаточно для эффективного сгорания проектного топлива (к примеру сосновых дров), но чаще воздуха либо меньше чем нужно, (и тогда продукты неполного сгорания топлива конденсируются на теплообменнике ТТК в виде дегтя), либо больше чем нужно (и тогда лишний воздух не участвующий в процессе горения остужает теплообменник, и уносит в атмосферу драгоценное тепло которое сгенерировал ТТК).

Мой котел, как и большинство пиролизных котлов, родился с одной заслонкой (сейчас она средняя по высоте, она же и основная). Заслонка расположена на фронтальной части котла, ниже нижней двери загрузки топлива.

Воздух через нее подается на топливо, расположенное, над горелкой и охватывает примерно 100 см3 дров. Это тот объем топлива, который участвует в основном процессе горения. Этот же объем топлива формирует угольную подушку, на которой воспламеняются пиролизные газы.

Верхняя заслонка расположена под обшивкой, выше нижней двери загрузки топлива. Она появилась уже позже, в ее задачу входит формирование дополнительного объема пиролизных газов, уже после того как топливо расположенное в зоне охвата средней заслонкой прошло с первой по третью стадии пиролиза, и уже не выделяет в достаточном количестве горючих газов, по отношению к подаваемому через нее (среднюю заслонку) объему воздуха.

Верхняя заслонка
Нижняя заслонка появилась уже последней по причине необходимости подачи дополнительного объема воздуха при сжигании более калорийного топлива, чем дрова, к примеру, автомобильная шина. Расположена нижняя заслонка над дверью камеры сгорания и подает дополнительный воздух в камеру сгорания.Средняя и нижняя заслонки
В качестве приводов для этих заслонок используются недорогие, но вполне пригодные для этой цели сервомашинки MG996R 15кг.

Система отопления

Обычно, счастливые обладатели ТТК, проходят естественные стадии эволюции:

  1. Приобретение котла и познание первой радость от тепла, принесенного им в дом. Кормят его маленькими порциями дров, кормят часто и с удовольствием.
  2. Потом пытаются растянуть время между кормежкой. Потом пытаются экспериментировать с различными видами корма: топят исключительно дубом, акацией, и даже редким в наших краях, углем.
  3. В конце концов, приходит понимание, что «котел существует для меня», а не «я для котла».
  4. После этого владелец котла начинает подыскивать в доме место под теплоаккумулятор (ТА).

Мне повезло больше чем остальным, еще в процессе проектирования дома я спланировал себе место под ТА, благополучно миновав эту начальную стадию.

В качестве теплоаккумулятора можно использовать любую емкость, которая выдержит давление в Вашей СО (у меня оно не превышает 1,5 кг/см2), либо сделать ТА косвенного нагрева (водяной контур такого ТА обменивается теплом с контуром котла через дополнительный теплообменник), тогда его будет легче вписать в пространство комнаты. Здесь можно подробнее ознакомится с моим.

Необходимо также учитывать, что температура воды в ТА нередко доходит до 94°С, поэтому материал из которого изготовлен ТА и труба подводящая в него теплоноситель должны выдерживать эти температуры.

Теплоаккумулятор не обязательно ставить в котельной рядом с ТТК (даже лучше за ее пределами), монтировать его можно в любом удобном для Вас помещении дома (можно даже так).

Также пришлось приобрести Ладдомат 21, хотя вполне можно было обойтись трехходовым смесительным клапаном и циркуляционным насосом контура котла.

Понадобились так же термостатические смесительные клапаны для контура теплого пола и контура радиаторов, хотя жизнь в последствии показала, что радиаторы в СО с ТТК и ТА бессмысленны.

Оказался не лишним в СО с ТТК и бойлер косвенного нагрева, ну и дальше уже по мелочи: расширительный бак, кран шаровый с электроприводом контура ТА, контура котла и контура бойлера. Насосы циркуляционные для контуров бойлера косвенного нагрева, теплых полов и радиаторов.

Легенда

1. Заслонка подачи воздуха

2. Привод заслонки подачи воздуха TowerPro MG996R

3. Датчик температуры воды на входе в котел ( температура обратки) — ds18b20

4. Привод заслонки дымохода

5. Дымосос

6. Датчик температуры дыма — (ТХА)

7. Кран шаровый с электроприводом контура котла

8. Датчик температуры воды на выходе из котла ( температура подачи) — ds18b20

9. Насос циркуляционный контура котла, входящий в состав Ладдомат 21

10. Датчик температуры воды нижней части ТА №1 — ds18b20

11. Теплоаккумулятор №1 — 4м3

12. Датчик температуры воды в верхнем патрубке ТА №1 — ds18b20

13. Кран шаровый с электроприводом контура ТА

14. Расширительный бак

15. Насос циркуляционный бойлера косвенного нагрева

16. Вход системы водоснабжения

17. Бойлер косвенного нагрева

18. Термостатический смесительный клапан контура радиаторов

19. Радиаторы отопления

20. Насосы циркуляционные контура теплых полов и контура радиаторов

21. Теплый пол

22. Термостатический смесительный клапан контура теплого пола

23. Датчик температуры воды нижней части ТА №2- ds18b20

24. Датчик температуры воды в верхнем патрубке ТА №2 — ds18b20

25. Кран шаровый подпитки водой системы отопления

26. Теплоаккумулятор №2 (косвенного нагрева) — 4м3

27. Показания температуры с устройства «Комнатный термостат».

28. Показания температуры с устройства «Шлагбаум»

Автоматика

По мере эксплуатации своей СО постепенно пришло понимание, что система, в том виде в котором она родилась, имела существенные недоработки.

Оказалось, что системах отопления на базе ТТК + ТА, есть смысл соблюсти ряд условий:

  1. Стремится отправлять в ТА только излишек тепла от ТТК.
  2. Отсекать ТТК от остальной системы отопления (СО) после прекращения им генерации тепла, так как после выгорание топлива нем, ТТК из генератора тепла превращается в его потребителя и начинает высасывать ранее запасенное тепло из ТА.

Поначалу приходилось вручную подключать ТТК к СО во время запуска и так же вручную его отключать от нее. Вручную делить тепловые потоки как в начале запуска ТТК, так и уже в процессе работы котла, когда формируется избыток тепла. К тому же штатный регулятор воздушной заслонки был слишком инерционен и не справлялся с поставленными перед ним задачами.

И тогда некоторые свои простые функции по управлению котлом было решено переложить на хрупкие плечи автоматики. Использование электронного блока управления (БУ), избавило меня от выполнения множества рутинных операций. Также, попутно, БУ справляется с такой тривиальной задачей как, защита ТТК от перегрева, то есть делает то, что делают подавляющее большинство фабричных БУ ТТ котлов.

Мой первый блок управления ТТК был далёк от совершенства.

Принципиальная схема

Каждый раз, когда мне нужно было подправить или изменить логику работы СО у меня пухла голова когда я смотрел на эту схему и пытался понять как же она работает.

В конце концов, при участии добрых людей, БУ приобрел тот вид, который он имеет сегодня, а также столь необходимый для меня функционал.

На экране в графическом виде отображается текущее состояние основных узлов СО, которые необходимо контролировать. При этом экран не перегружен информацией, и она легко читается.

Дополнительную информацию о том, какое оборудование в данный момент задействовано блоком управления можно получить от светодиодов блока реле.

Схемотехника

БУ моего котла собран на базе модуля Arduino Mega 2560. Выбор пал на Ардуино, потому что широко распространено, легко доступно, хорошо документировано, в сети множество уроков по его программированию, огромное дружелюбное интернет-сообщество, которое поможет, подскажет, научит.

Именно Ардуино позволяет реализовать функционал Вашего устройства, ограниченный лишь Вашей фантазией. К примеру, Ваш БУ зимой может управлять ТТК, но достаточно сменить в нем прошивку и подключить разъем силовых устройств к другой группе, и он станет управлять системой полива Вашего приусадебного участка или, к примеру, теплицей. С фабричным БУ ТТК таких фокусов не проделаешь.

Список элементов блока управления1. Arduino Mega 2560
2. Arduino Ethernet Shield W5100
3. Графический дисплей QC12864B
4. 4-канальный реле модуль – 2 шт.
5. DC-DC конвертер понижающий 4…38В в 1.25…32В для питания блока реле и дисплея.
6. DC-DC конвертер понижающий 4.5…28 В в 0.8…20 В 3А на MP1584 для отдельного питания «бутерброда» Arduino Mega 2560 + Arduino Ethernet Shield W5100
7. Цифровой усилитель термопары MAX31855
8. Термопара ТХА
9. Датчик температуры Dallas DS18B20 – 4 шт.
10. Привод заслонки подачи воздуха TowerPro MG996R
11. Резистор металлопленочный 4.7 кОм

Для питания БУ используется 12 вольтовый аккумулятор, который в свою очередь подключён к инвертору (600Вт). Он же обеспечивает работоспособность циркуляционных насосов СО.

Программное обеспечение

Мой блок управления котла, подключён к облачному сервису, это позволяет удаленно контролировать состояние системы, и при необходимости, так же удаленно, вносить корректировки в работу котла и системы отопления в целом. Зачем спрашивается удаленный контроль системы отопления и в частности удаленный контроль за работой ТТК? Полагаю, что только очень смелый человек может себе позволить оставить работающий котёл только под присмотром БУ стоимостью чуть больше 100 долларов. Я же приобрел уверенность в необходимости удаленного контроля, по мере приобретения своего личного восьмилетнего опыта эксплуатации ТТК.

Этот сервис предоставляет чрезвычайно полезную возможность графического представления данных с температурных датчиков, расположенных в ключевых точках СО, что в свою очередь не только дает представление о текущем статическом состоянии СО, но и о динамике развития происходящих там процессов. Так в частности данные полученные из вкладки «Графики» дают представление о текущем состоянии СО, корректность работы отдельных ее составляющих в соответствии заданной БУ программой, и в отличие от данных полученных с монитора БУ, дают представление о динамике этих данных, скорость изменения и направления движения (рост или понижение), что особенно важно в момент пороговых (критических) значений температур.

Произошла ли подпитка ТТК холодной водой из ТА или нет, мы можем удаленно, оперативно отследить на графике «Котел вход», а имела ли эта подпитка ожидаемый результат по защите котла от перегрева можем отследить на графике «Котел выход». Если же ожидаемого снижения температуры воды на входе/выходе из котла не произошло, значит по какой-то причине не открылся кран контура ТА и владельцу котла нужно принять адекватные меры по защите ТТК.

Так же данные полученные с этих графиков позволяю оперативно заметить и устранить ошибки котельщика допущенные при управление котлом.

В частности, благодаря графику «Дымовая труба» я вовремя заметил, что забыл вернуть в рабочее положение распределительную заслонку, которая направляет продукты сгорания топлива минуя теплообменник котла в дымоход (обычно ее переводят в такое положение при догрузке топлива, для снижения дымления в помещение), что в свою очередь привело к забросу температуры в дымоходе выше 250°С.

Графики работы Ладдомата

Противофазное поведение температур на графиках «Котел выход» и «Котел вход» обусловлено особенностями работы такого узла СО как Ладдомат 21 (на схеме обозначен № 9). Дело в том, что в его обязанность входить обеспечение поддержания температуры теплоносителя (в нашем случае вода) на входе в котел выше 55°С. Эта функция обеспечивается термостатическим клапаном, который входит в состав Ладдомат 21.

Так как система ТТК + Ладдомат 21 достаточна инерционна, то мы и наблюдаем на графике противофазное колебание температур. Такое колебание температур, на графиках «Котел выход» и «Котел вход» свидетельствует о нормальной работе СО в целом.

Графики работы теплообменника

По достижении пороговой температуры на выходе из котла выше 85°С. БУ ТТК дает команду на открытие шарового крана (№13), при этом горячая вода поступает уже не только в отопительные приборы дома (теплый пол и радиаторы), но и в ТА (№12), при этом холодная вода выходящая из ТА поступает на вход в ТТК, что в свою очередь приводит к снижению температуры на выходе из котла. Другими словами, всё избыточное тепло направляется в теплоаккумулятор.

Графики защиты от перегрева

Если обычной меры (подпитки котла водой из ТА) оказалось не достаточной и температура на выходе из котла продолжает расти, то БУ ТТК даёт команду на закрытие воздушных заслонок и заслонки дымохода. Это позволяет снизить мощность котла и нормализовать температуру воды на его выходе. Таким образом происходит защита котла от перегрева.

Графики ручного регулирование воздушных заслонок

График температуры в дымовой трубе, дает представление о стадии в которой находится ТТК (розжиг, активный пиролиз или выгорание остатка топлива) и в совокупности с видео, получаемым из пиролизной камеры, позволяет сделать вывод о состоянии пиролизной камеры и при необходимости удаленно (через сайт) откорректировать положение воздушных заслонок управляющих качеством сгорания топлива.

Так к примеру через 85 минут после запуска котла, уменьшилось выделение пиролизных газов в зоне охвата средней воздушной заслонкой, что привело к снижению температуры дыма. После смены положение заслонок, верхней — с 0% на 48% и средней — с 100% на 50% (где 0 – полностью закрыта, 100% — полностью открыта) температура дымовых газов снова выросла.

Графики начала активной стадии пиролиза
На этой части графика отображено начало активной стадии пиролиза шины, это видно по стремительному росту температуры дыма и температуры теплоносителя на выходе из котла, и как следствие увеличичение мощности котла. В этот момент нужно откорректировать положение воздушный заслонок на период активной стадии пиролиза шины.
График дымохода

Глядя на этот график можно сделать вывод, что продолжительность работы котла составила примерно 20 часов 30 минут. После розжига котел перешел в активный режим (температура дыма более 110°С) примерно через 30 минут поджога дров. Еще через 30 минут температура дыма перешла границу 135°С и котел перешел в режим свободной тяги (БУ отключил дымосос и открыл заслонку дымохода). Далее котел работал на максимальной своей мощности, примерно, до 14 часов 30 минут (в это время, скорее всего, была произведена догрузка котла топливом).

В таком режиме котел доработал до 5 часов утра следующего дня и при понижении температуры в дымоходе ниже 110 град. БУ ТТК перевел котел в спящий режим (отключил циркуляционный насос («Ладдомат 21»), №9, закрыл шаровый кран контура котла №7, выключил дымосос №5, закрыл заслонку дымососа №4, открыл кран шаровый контура ТА №13).

Далее БУ снабжал дом теплом из ТА. У меня всего два ТА, каждый объемом, примерно по 4 м3. Разряжал я их поочередно, тепла накопленного в них мне хватило примерно на пять дней.

Таким образом, графики во вкладке «История» дают возможность анализировать работу всей системы за уже прошедшие периоды и прогнозировать очередной запуск ТТК в соответствии с потребностями жильцов дома. Кроме того, такой взгляд со стороны даёт понимание для дальнейшего совершенствования системы отопления.

Заключение

Иногда у меня спрашивают, почему я выбрал дровяное отопление? Я отвечаю, мне просто повезло что у меня не было рядом газовой трубы. Теперь я счастливый человек, я не знаю, сколько стоит «газ для населения», не принимаю участия в обсуждении тарифов за отопление, меня просто это не беспокоит.

Справится ли женщина или подросток с твердотопливным котлом? Думаю, да, особенно если не будет другой альтернативы. Справлялись ведь как-то раньше, пока не развилась всеобщая «газовая зависимость».

Справляются и сейчас в далеко не бедных странах, к примеру, Германии или Испании.

К слову сказать, я как-то, на всякий случай (ну там болезнь одолеет, или откровенно лень будет) установил дополнительно к ТТК еще и электрокотел на 45кВт, но за 6 лет я включал его только один раз, когда проверял после монтажа.

Мои хорошие знакомые, беспокоясь обо мне, иногда спрашивают: «Не в тягость ли тебе вся это возня? Не возникало ли желания бросить всё и переехать туда, где есть центральное отопление?». Так вот, не в тягость, наоборот, для меня это очень увлекательное занятие для реализации своих творческих потребностей. Я, видите ли, пою ужасно, танцую плохо, картины вовсе не пишу, чем спрашивается еще можно скрасить долгие зимние вечера?

устройство, известные марки, плюсы и минусы

На рынке промышленного котельного оборудования, работающего на твердом топливе, в последние годы набирают все большую популярность котлы с газогенераторным способом работы. Что это за котлы, почему предприятия переходят на эксплуатацию данного оборудования, в чем их привлекательность, каковы их конструкционные особенности, а так же рейтинг марок-производителей промышленных пиролизных котлов, читайте в нашем сегодняшнем обзоре.

Редакция нашего электронного журнала потратила много дней на детальное изучение поднятого вопроса, изучив все предложения рынка по котлам данного типа, пообщавшись с производителями, дилерами и монтажными организациями, у которых есть опыт пуска промышленных пиролизных котлов в эксплуатацию, благодаря чему мы сегодня можем поделиться с нашими читателями компетентной на наш взгляд информацией.

Обращаем ваше внимание на то, что данную статью в последней редакции подготовил один из наших штатных редакторов – Евгений Иванов, инженер теплотехник, специалист в области промышленного котельного оборудования.

Прежде чем описать типы и конструктивные особенности доступных на рынке промышленных котлов пиролизного горения, хотелось бы сначала дать определение химическому терминуПиролиз, а так же рассказать, откуда в современное котельное оборудование пришла эта технология сжигания твердого топлива.

Что такое пиролиз, как он применяется в котлах?

Итак, пиролиз – это разложение углеводородного сырья в условиях высокой температуры при недостатке кислорода. Применимо к дровам или углю, пиролиз – это разложение твердого топлива на горючие газы и сухой остаток (золу, шлак). Пиролиз древесины и угля протекает при температурах от 300 до 500 градусов. Это тот температурный режим, который позволяет выделять из связующего горючие газы, оставляя в исходном сырье только сухой остаток в виде древесной золы или угольного шлака. В естественной среде, пиролиз твердого топлива протекает вместе с горением выделившихся газов. В промышленных пиролизных установках данный процесс протекает при недостатке кислорода, или его полном отсутствии (для исключения прямого горения разлагаемого топлива). Полученные горючие газы в промышленных установках отводятся из камеры пиролиза для последующего использования в технологических нуждах. О пиролизе нефтепродуктов, более развернуто можно почитать в интернет-энциклопедии WikiPedia

Единственным применением пиролизных газов добытых в результате термического разложения топлива, является получение тепловой энергии, выделяемой в результате термохимической реакции сжигания смеси пиролизных газов с воздухом.

В химический состав пиролизных газов входят моно оксид углерода (CO), водород (H), метан (Ch5), азот (H) углекислый газ (CO2). В данном химическом коктейле только, угарный газ, водород и метан являются горючими веществами, вступающими в термохимическую реакцию при температурах 800-900 градусов Цельсия. Азот же является инертным газом, не вступающим в термохимические реакция с другими веществами при температурах до 2000 градусов Цельсия. Углекислый газ является конечным продуктом термохимических реакций при сжигании угарного газа, поэтому это соединение так же как и азот бесполезно в составе пиролизных газов.

В промышленных установках пиролиз твердого топлива происходит в закрытых камерах с полным отсутствием доступа кислорода. Подогрев биомассы обеспечивается от внешенго источника тепла. Чтобы установка была самодостаточна, чаще всего этот внешний источник тепла снабжают частью полученных пиролизных газов для получения тепловой энергии из того топлива, которое подвергается пиролизу. С примером конструкции подобных установок Вы можете ознакомится на изображении, размещенном ниже:

В промышленных пиролизных котлах процесс пиролизного разложения топлива происходит не с полным отсутствием доступа кислорода, в связи с отсуствием возможности подогрева топлива от внешнего источника. В пиролизных котлах процесс пиролиза поддерживается за счет минимального сжигания получаемых пиролизных газов непосредственно в камере разложения топлива. Тепловая энергия этого процесса направляется на разложение всей массы загруженного в топку топлива. При этом большая часть полученных пиролизных газов отводится в отдельную камеру, где сжигается максимально глубоко с получением максимального количества тепловой энергии.

 

На рынке существует два основных вида конструкции пиролизных промышленных котлов. В промышленном секторе данного оборудвания лидирует конструкция с верхней камерой сжигания пиролизных газов. Этой конструкции мы и посветим основную часть нашего сегодняшнего исследования, но прежде чем подробнее рассказать об этих котлах, на бы хотелось немного обратиться в прошлое и поделиться историей появления пиролизных установок.

По сведениям, которые нам удалось получить из открытых источников, первые пиролизные установки серийно начали выпускаться еще в 30-е годы 20 века. Во времена сталинского промышленного роста, освоения страны и её природных ресурсов. Этот период характеризуется наличием серийного транспорта, работающего на двигателях внутреннего сгорания. Производственный рост, разведка новых территорий, развитие добычи полезных ископаемых происходили на фоне низкого уровня добычи нефтепродуктов, являющихся сырьем в производстве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Этот перекос спроса и предложения топлива для автомобилей привел к рождению газогенераторных установок, работающих на дровах. Получаемые в таких установках газы использовались в автомобилях и даже в легкомоторных самолетах в качестве альтернативного топлива. В современных реалиях этот опыт и знания нашли применение в котельном оборудовании бытового и промышленного назначения. Теперь поговорим о промышленных котлах самой популярной конструкции, представленной на отечественном рынке.

Промышленные пиролизные котлы – конструкция и принцип работы

Посветив несколько недель исследованию рынка предложений данного оборудования, мы выделили несколько производителей, продукция которых занимает более 90% рынка промышленных газогенераторных котлов. Проанализировав конструкционные особенности этих предложений, мы выявили общие черты данных конструктивов, позволяющие объединить эти котлы в один общий тип, который мы условно назвали так – “промышленные пиролизные котлы верхнего дожига“. Сейчас попробуем объяснить почему:

Промышленные котлы о которых идет речь, обладают множеством общих признаков. Первым из них является страна производства. Все промышленные пиролизные котлы, которые пользуются основным спросом на территории нашей страны, выпускаются в России. Причем с весьма странным распределением по географии. Почти все предприятия расположены в городе Кострома и только один завод находится в городе Москва.

Вторым общим признаком, который технически является ключевым, можно назвать способ сжигания полученного газа. Этот процесс организован в камере сжигания, которая во всех конструктивах находится над камерой газификации (генерации пиролизного газа). Сжигание (термохимическая реакция) газов происходит при смешивании с вторичным воздухом, попадающим в эту камеру во всех случаях одинаковым способом – через инжектора, расположенные в камере. Инжектора организованы в виде цилиндрических труб с просверленными в них отверстиями. Вторичный воздух, подаваемый в эти трубы, перед подачей подогревается в специальных воздушных каналах, примыкающих к топке котла. Это позволяет сохранять требуемую температурную среду в камере сжигания для эффективного поддержания термохимической реакции горения пиролизных газов. Процесс горения протекает при температуре около 900 градусов Цельсия, что значительно выше, чем температура горения дров в котлах прямого горения, откуда и возникает более высокий КПД работы оборудования, а так же более экономичный расход топлива.

Итоговым общим сходством можно обозначить общую конструкцию всех рассматриваемых нами котлов. У всех котлов есть зольная камера, отделенная от топки колосниковой решеткой, есть большая топочная камера, есть камера сжигания газов и есть камера отвода продуктов горения. На этом сходства заканчиваются. О принципиальных различиях мы расскажем в нашем условном не большом рейтинге котлов, который мы составили с учетом конструкционных отличий и преимуществ. Ниже расположено схематическое изображение, отражающее общие конструкционные характеристики котлов.

Теперь поговорим о принципиальных различиях, которые сосредоточены вокруг конструкции водяной рубашки котлов, способов подачи вторичного воздуха, а так же в области эффективности отъема получаемого тепла в результате горения пиролизных газов. Данный анализ мы решили представить в виде рейтинга торговых марок, рассказывая о каждой из рассмотренных нами по блокам.

Рейтинг промышленных пиролизных котлов

Информация в этом рейтинге содержит данные о наименовании продукции (торговая марка), изображения продукции, модельный ряд, ссылку на сайт производителя, видео обзор конструкции и принципа работы, а так же описательную часть, в которой можно ознакомиться с ключевыми достоинствами и недостатками моделей каждого производителя. Очередность расположения торговых марок построена на основе количества преимуществ рассматриваемых котлов. Преимущества, взятые во внимание, определены на основе нашего коллективного, но все же субъективного мнения.

Промышленные пиролизные котлы “Пиролиз Мастер”

Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Москва
Модельный ряд: 100, 120, 150, 200, 250, 300, 500, 800, 1000 кВт
Сайт производителя: PirolizMaster.ru
Изображения котла:

Котлы данной марки выпускаются на подмосковном заводе компании ЗАО “ДЕМЕТРА”. Интересным является факт того, что завод обладает весьма широким профилем ведения своей деятельности. Выпускается продукция не только в области котельного оборудования, но и продукция в области машиностроения. Исходя из нашего общения с представителем коммерческого отдела этого предприятия, мы сделали выводы о высоком уровне компетенций инженеров и прочих сотрудников, вовлеченных в процесс производства.

Теперь что касается конструктивных особенностей промышленных пиролизных котлов, выпускаемых под этой маркой. У котлов марки “Пиролиз Мастер” два ключевых отличия, выделяющих это оборудование на фоне других производителей – это способ подачи вторичного воздуха и конструкция рубашки теплообменника.

Подача вторичного воздуха в котлах данной марки организована по задней стенке топочной камеры котла. Почти у всех остальных производителей эта задача реализуется с использованием передней стенки котла, лишая стенку теплоносителя. Задняя стенка котла состоит и первой полой части по которой подается вторичный воздух и второй части, по которой циркулирует теплоноситель. Стенка отделяющая канал подачи вторичного воздуха от топочного пространства варится из двойного стального листа жаропрочной марки. Общая толщина этой стенки составляет 13мм – это лучший показатель среди всех рассмотренных котлов.

Рубашка теплообменника в этих котлах не ограничивается поверхностями по периметру топочного пространства. В самой верхней камере, расположенной над камерой сжигания пиролизных газов, наварены бесшовные трубы в шахматном порядке, что позволяет эффективнее отнимать тепло у отходящих газов, перед тем, как они покинут котел через патрубок дымохода. Эта конструкционная особенность свойственна только котлам данной марки, что выгодно отличает её от других рассмотренных нами образцами.

Так же к преимуществам котлов этой марки можно отнести наличие водяной рубашки на передней стенке котла. Эта особенность имеется еще только у одного производителя и является весомым фактором при выборе оборудования.

Видео обзор котлов “Пиролиз Мастер”:

Промышленные пиролизные котлы “Траян”

Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 120, 150, 200, 250, 300 кВт
Сайт производителя: Trayan-Kotel.com
Изображения котла:

Промышленные котлы Траян выпускаются торгово-производственным объединением ТПО “Траян” в городе Кострома. История развития данного предприятия насчитывает более пяти лет, а управленческий и производственный состав завода работает в области производства пиролизных котлов уже около восьми лет. Линейка продукции данного производителя включает в себя не только промышленные, но и бытовые пиролизные котлы, благодаря чему торговая марка этого завода пользуется популярностью у большего количества потребителей на рынке.

Рассмотрев конструкцию, мы так же выявили в котлах Траян несколько важных на наш взгляд особенностей. В модернизированной линейке котлов, выпускаемых с осени 2015 года, подача вторичного воздуха организована через короб на задней стенке, как и в котлах марки “Пиролиз Мастер”. Это позволило пустить теплоноситель по передней стенке котла, сняв с неё высокую температурную нагрузку.

По заявлениям представителей завода, с которыми нам удалось пообщаться, дозвонившись на предприятие, котлы обладают еще одной интересной особенностью. Инжектора в котлах марки “Траян” организованы с использованием т.н. турбулизаторов, позволяющих повысить глубину сжигания газовоздушной смеси, получаемой при смешивании пиролизных газов с вторичным воздухом.

Однако, полученные продукты горения в котлах данной марки покидают топку котла не встречая на своем пути никаких поперечных поверхностей теплообменника, что не позволяет отнимать у отходящих газов из котла максимум тепловой энергии, а значит эффективность работы котла тоже нельзя считать максимальной.

Проблемой отсутствия эффективного съема тепла у продуктов горения в самой верхней камере котла так же обладают все марки, которые мы опишем ниже.

Видео обзор котлов “Траян”:

Промышленные пиролизные котлы “Буржуй-К”

Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 150, 200, 300, 400, 500, 630, 800 кВт
Сайт производителя: TeplaGarant.ru
Изображения котла:

Наше исследование показало, что торговая марка Буржуй-К сегодня является самой узнаваемой на рынке пиролизных котлов в России. И этому есть объяснение. Завод первым на нашем рынке стал предлагать продукцию подобной конструкции, а модельный ряд выпускаемой продукции является самым широким среди всех рассмотренных нами производителей. Однако, в нашем рейтинге промышленные котлы завода ТеплоГарант не попали в лидеры списка и на то есть несколько весомых аргументов.

Главными недостатками конструкции промышленных котлов Буржуй являются отсутствие водяной рубашки на передней стенке, в связи с тем, что вторичный воздух в этих котлах подается в инжектора по передней стенке. Это значит, что эффективность передачи тепла от продуктов горения в топке теплоносителю ниже, чем в ранее рассмотренных конструктивах. Вторым важным недостатком можно назвать отсутствие дополнительного съема тепла у отходящих газов в дымоход. Продукты горения, так же как и в котлах Траян, не встречают на своем пути никаких поверхностей теплообмена, позволяющих отбирать максимум тепла у отходящих газов, образованных в результате сжигания пиролизных газов.

Положительной стороной котлов данной марки можно назвать количество котлов, эксплуатирующихся в данный момент обладателями. Таковых достаточно много. Изучив множество материалов на форумах и в комментариях в сети интернет, мы сталкивались с разными отзывами о работе котлов этой марки. В большинстве своем они положительные. Это говорит о том, что в целом качество выпускаемой продукции этого завода находится на довольно приемлемом уровне.

Все же стоит отметить, что продукция этого завода многие годы не подвергается изменениям и улучшениям. На наш взгляд – это признак регрессионного развития. С чем это связано – остается только догадываться.

Главным аргументом в пользу продукции Буржуй-К мы считаем его популярность среди потребителей. Но этот аргумент сложно использовать при выборе котла для личного использования.

Видео обзор котлов “Буржуй-К”:

Промышленные пиролизные котлы “Гейзер”

Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 200, 250, 300, 400, 500, 800, 1000 кВт
Сайт производителя: KosGeyser.ru
Изображения котла:

Данные на сайте производителя этих котлов дали нам очень мало полезной информации. Пришлось детально изучать технический паспорт котла, из которого нам стало понятно как устроены и как работают котлы марки Гейзер.

Ключевым преимуществом в этих котлах является наличие дополнительных труб теплообмена, которые полностью огибаются отходящими в дымоход продуктами горения. Конструкция этих труб точно такая же, как и у котлов марки “Пиролиз Мастер”.

Стоит отметить, что подача вторичного воздуха по передней стенке, как это организовано в котлах Буржуй-К, не позволяет подняться котлам этой марки на более высокую позицию в нашем рейтинге. Для этого есть еще несколько причин, основанных на нашем субъективном мнении.

Среди таковых – низкая узнаваемость марки на рынке. Нам не удалось получить никакой информации в открытых источниках, где бы хоть как-то обсуждали промышленные котлы этого производителя. Это натолкнуло нас на мысль о том, что оборудование завода Гейзер мало эксплуатируется в промышленных котельных, а значит получить достоверную информацию о качестве выпускаемого оборудования крайне сложно.

Котлы данной марки реализуются в том же ценовом диапазоне, что и оборудование других производителей, в связи с чем, у всех, кто выбирает подобное оборудование не возникнет проблем с выбором поставщика теплоагрегата для собственной котельной.

Видео обзор конструкции и работы котельного оборудования данной марки отсутствует в сети интернет, поэтому данная марка в нашем рейтинге содержит только описательную часть.

Промышленные пиролизные котлы “Lavoro ECO”

Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 кВт
Сайт производителя: Лаворо.рф
Изображения котла:

Не смотря на загадочное название марки котла, данные котлы выпускаются так же в городе Кострома.

Конструкция котла точно такая же как и в котлах марки Буржуй, поэтому мы не будем детально описывать плюсы и минусы этих котлов. О них Вы можете почитать выше.

История завода насчитывает около 5 лет работы на рынке, однако промо-материалы, доступные в сети интернет говорят о 10 годах работы завода. Этому мы не нашли никаких подтверждений, что вызывает у нас недоверие к предоставляемой компанией информацией.

Положительной стороной котлов данной марки является уникальный ассортимент выпускаемой продукции, однако он сосредоточен в бытовой линейке котлов, поэтому никак не влияет на наш рейтинг промышленного оборудования.

Анализ информации в интернете, выявил наличие негативных отзывов о промышленных котлах этой марки. Мы не можем быть уверены в достоверности этих данных, но некоторые из авторов заявляли о том, что им пришлось возвращать свои промышленные котлы марки Лаворо обратно производителю в связи с выходом из строя через короткий промежуток времени после начала эксплуатации. По словам комментаторов, в котле рубашки произошел разрыв. По нашему мнение такое могло произойти из-за нарушения сборки рубашки котла.

Завод выпускает достаточно большое количество продукции, несет полноценные гарантийные обязательства, однако риск выхода из строя оборудования в пик сезона эксплуатации, вынуждает нас поместить котлы данной марки на последнее место в нашем рейтинге.

Видео обзор котлов “Lavoro ECO”:

Далеко не все производители подобных промышленных котлов попали в наш сегодняшний рейтинг. Большая часть из них оказалась кустарными производствами. Общаясь по телефону с большинством из них, мы в этом полностью убедились. На деле, многие из изученных предложений, это гаражи, небольшие цеха с штатом сотрудников 2-4 человека, в которых сварщик – он же директор. Доверять производство котла для промышленной котельной таким поставщикам – крайне рискованное занятие в связи с отсутствием полноценной гарантии на оборудование, отсутствием системности в производстве котлов, а так же во всех случаях мы убедились в отсутствии финансовых возможностей у таких мини-производителей в обеспечении обязанностей в вопросах рекламаций. Если котел выйдет из строя раньше гарантийного срока из-за производственных ошибок, шансы получить материальное возмещение у покупателя будут близки к нулю.

Хотели бы отметить, что в нашем сегодняшнем обзоре не представлены промышленные пиролизные котлы надувного типа. Это связано с тем, что на нашем рынке существует только один производитель котлов подобной конструкции, а сами котлы выпускаются в Украине. Пообщавшись с представителями всех рассмотренных производителей, мы узнали о планах выпуска подобной продукции только на заводе ЗАО “ДЕМЕТРА”, реализующим котлы под маркой “Пиролиз Мастер”. Поэтому обзор котлов с принудительной подачей воздуха, горелками и нижней камерой сжигания пиролизных газов, мы рассмотрим, когда на рынке появится хотя бы два производителя.

Спасибо за внимание, ждем наших читателей в новых обзорах котельного оборудования, которые мы постоянно публикуем на нашем сайте.

Как выбрать дровяной пиролизный котел

или,
что нужно знать,
покупая дровяной пиролизный котёл

  1. Что такое пиролиз древесины
  2. Поджиг и горение древесины
  3. Что такое пиролизное горение древесины
  4. Что такое дровяной пиролизный котёл
  5. Топливо для пиролизного котла
  6. Работа дровяного пиролизного котла (видео)
  7. Как выбрать дровяной пиролизный котёл
  8. Что делать с дровяным пиролизным котлом после его покупки
    (шуточные советы от производителя)

Дополнительно:

  1. Ностальгия по газовой идиллии
  2. Газовое отопление – непозволительная роскошь
  3. Дровяное отопление – как вариант

 –=|=–

Что такое пиролиз древесины

Пиролиз – это разложение вещества под воздействием температуры.
Пиролиз древесины – это термическое разложение древесного вещества.

Под воздействием температуры древесина разлагается на продукты пиролиза древесины – углерод (древесный уголь) и летучие углеводороды (пиролизный газ). Продукты пиролиза древесины – горючие вещества. Когда дерево горит – мы видим горение (окисление) именно продуктов пиролиза древесины. Без предварительного пиролиза (термического разложения) древесина гореть не будет. Предварительный пиролиз древесного вещества – это обязательное условие горения древесины. В любом костре и печке, на кончике горящей спички и в бушующем лесном пожаре, обязательно происходит одно и тоже – непрерывно идёт термическое разложение (пиролиз) древесного вещества и горение (окисление) продуктов пиролиза древесины. Если древесина не горит – значит нет достаточно сильного и эффективного процесса пиролиза древесного вещества, способного поддержать горение древесины.

Поджиг и горение древесины

Если древесину нагревать достаточно долго и сильно – начнётся её термическое разложение с последующим воспламенением продуктов пиролиза. Первый, вялотекущий процесс пиролиза древесины начинается уже при её нагревании до температуры 120°С…150°С. Потом, по мере нагрева – термическое разложение усиливается и становится заметно невооружённым глазом. При температуре 250°С…350°С наступает обугливание поверхности дерева и появляется белый дым. При этой температуре может наступить кратковременное воспламенение продуктов пиролиза. При дальнейшем нагревании древесины до 600°С, наступит непременное воспламенение этих самых продуктов температурного распада – образовавшегося древесного угля и пиролизного газа. Если зону воспламенения не переохладить – древесина загорится и будет гореть. Более подробно о процессе горения древесины можно почитать в статье «Обычное горение древесины».

Прим. Здесь и далее по тексту, под древесиной подразумеваются дрова и все остальное, из чего можно делать органические (углеводные) топливные брикеты.

Что такое пиролизное горение древесины

Принципиально, любое горение древесины является пиролизным, поскольку любому горению древесины предшествует её предварительный пиролиз – термическое разложение. Горение древесины не может быть никаким другим, как непременно – пиролизным.

Понятие «пиролизное горение древесины» пришло к нам из описания работы пиролизных котлов – отопительных агрегатов, имеющих специфическую двухкамерную конструкцию корпуса. Топливо (древесина) в таких пиролизных котлах горит сразу в двух камерах.

При этом:

Горение древесины с её предварительным пиролизом и последующим РАЗДЕЛЬНЫМ сжиганием твёрдых и газообразных продуктов пиролиза, получило название «пиролизное горение древесины»

Что такое дровяной пиролизный котёл

Дровяной пиролизный котёл – это отопительное оборудование, работающее на дровах и органических отопительных брикетах, по принципу пиролизного (раздельного) горения топлива. Поскольку, при таком раздельном горении топлива выделяется (генерируется) пиролизный газ, то пиролизные котлы часто называют «газогенераторными» или «газицирующими». Специалисты могут разделять эти понятия для тех случаев, когда это действительно важно. Для рядового-же потребителя нужно запомнить только одно:

Главное отличие пиролизного котла – это наличие двухкамерной конструкции корпуса, которая обеспечивает раздельное горение топлива

Более подробно про пиролизные котлы можно почитать в статье «Сага про пиролизные котлы»

Топливо для дровяного пиролизного котла

Топливом для пиролизного котла служат дрова и топливные брикеты (древесные и органические). В небольшом процентном соотношении (не более 15-25% от общей массы) можно добавлять щепу, опилки, стружку, мелкие деревоотходы и даже – пеллеты.

Несмотря на то, что пеллеты – это 100% древесина, они не могут служить основным топливом для пиролизного котла, из-за своей мелкой фракции. Минимальные размеры кусков топлива для пиролизного котла – 70-100мм в поперечнике, не менее.

Не могут служить топливом для пиролизного котла ископаемые энергоносители и продукты их переработки – газ, нефть, уголь и угольные топливные брикеты, а также резиноизделия и пластмассодержашие вещества.

Работа дровяного пиролизного котла (видео)

Порыскав по Сети, без труда нашёл хорошее видео про работу пиролизного котла. На экране чётко видно, что дрова (топливо) загружают в верхнюю (пиролизную) камеру. Там древесина тлеет и разлагается под воздействием высокой температуры. При этом выделяется горючий пиролизный газ. Затем, уже в нижней камере – этот газ сгорает, как обычный природный газ. Остатки древесины догорают в верхней камере.

 

Как выбрать дровяной пиролизный котёл

Ныне, дровяные пиролизные котлы не делает и не продаёт только ленивый. Оно и немудрено. Во времена топливных кризисов, дровяное отопление – это есть лакомый кусочек и бальзам на сердце. Тем не менее, НАСТОЯЩИЕ пиролизные котлы не каждому производителю и продавцу «по зубам». Потому как, вещь эта – очень материалоёмкая и громоздкая. А поскольку, «зря переть за тридевять земель» груду металла и керамики – никто не будет, то покупая пиролизный котёл – нужно сразу настраиваться на работу с отечественным производителем или хорошо налаженной дилерской сетью.

Вот с ними и нужно будет согласовать следующие вопросы, архиважные при покупке дровяного пиролизного котла:

Футеровка дровяного пиролизного котла

Футеровка обязательна для дровяного пиролизного котла.
И дело здесь, вовсе не в защите металла от прогорания.
Металлу-то, как раз ничего и не угрожает.

А вот сам процесс пиролиза древесины может пострадать от переохлаждения. Потому что, активное термическое разложение древесного вещества возможно только при температуре, не менее 600…800ºС. И, если топливо будет контактировать со стальными водоохлаждаемыми стенками корпуса котла (t=120…250ºС) – оно просто погаснет или будет плохо гореть. Получается, что футеровка пиролизного котла защищает зону горения топлива (дров) от переохлаждения.

Кроме этого, комплект футеровки любого пиролизного котла содержит пренаиважнейшую деталь, без которой работа пиролизного отопительного агрегата просто немыслима – это керамическое СОПЛО!

Пояснение важности сопла
– Абсолютно все пиролизные котлы обязательно имеют две камеры – камеру загрузочную (для пиролиза древесины) и камеру сгорания (для сжигания пиролизных газов). Эти две камеры, всенепременно соединены керамическим соплом, которое является главным атрибутом горения пиролизных газов.

– Керамическое сопло дровяного отопительного пиролизного агрегата – это его «ахиллесова пята». Сопло пиролизного котла выдерживает тепловые удары с амплитудой, почти в 600ºС, очень быстро изнашивается, разрушается и выходит со строя. Срок службы сопла, максимум 3-4года. После этого его нужно будет заменить.

И, если срок службы корпуса котла составляет 15-20 лет, а срок службы деталей его футеровки 3-4 года, то это значит лишь одно – периодически детали футеровки пиролизного отопительного агрегата нужно будет покупать у его производителя и менять.

Отсюда вывод – нужно брать продукцию известных производителей, у которых налажена дилерская сеть и не должно возникать проблем с покупкой запчастей.

Совет
– Если решили приобрести дровяной пиролизный котёл – попробуйте сразу купить к нему комплект футеровки. Ответ продавца будет бальзамом на сердце. Или она (футеровка, сопло) есть в продаже, или её нет. В любом случае – это избавит от больших проблем в будущем, ибо футеровка дровяных пиролизных котлов уникальна по своей конфигурации и купить её можно только у производителя.

Таким образом получается, что пиролизные котлы привязаны к своему производителю, потому что только у производителя пиролизного котла можно купить его футеровку

Толщина металла корпуса дровяного пиролизного котла

Ныне, чугунный корпус котла – большая редкость. Все современные дровяные котлы имеют цельносварной стальной корпус из листового металла. При выборе пиролизного дровяного котла – интересуйтесь толщиной металла его корпуса.

Вот, ориентировочная информация по толщине металла корпуса пиролизного дровяного котла в зависимости от его мощности:





Зависимость толщины металла корпуса пиролизного дровяного котла от его мощности
16-60 кВт Наружные части 4мм, внутренние части 5мм
80-100 кВт Наружные части 5мм, внутренние части 6мм
140-190 кВт Наружные части 6мм, внутренние части 8мм
200-300 кВт Наружные части 8мм, внутренние части 10мм

Прим. Информация взята из техотдела одного из ведущих производителей дровяных пиролизных котлов.

Вес дровяного пиролизного котла

Из первых двух вопросов вытекает третий. Коль скоро было решено, что пиролизный отопительный агрегат должен иметь толстые стенки своего корпуса и толстую футеровку, то и вес его должен быть не шуточный. Так оно и есть. Пиролизные котлы – тяжёлая штука. И, если вес дровяного пиролизного котла меньше, соответственно – производитель сэкономил на металле или футеровке изделия.

Хороших и лёгких дровяных пиролизных котлов – не бывает

Вот ориентировочный вес пиролизных котлов в зависимости от их мощности:



Зависимость веса пиролизного дровяного котла от его мощности
16 кВт 25 кВт 32 кВт 40 кВт 60 кВт 80 кВт 100 кВт 140 кВт 190 кВт 250 кВт 300 кВт
420 кг 530 кг 610 кг 680 кг 1050 кг 2130 кг 2260 кг 3470 кг 3780 кг 4800 кг 5100 кг

Прим. Информация взята из техотдела одного из ведущих производителей дровяных пиролизных котлов.

Размеры дровяного пиролизного котла

Размеры дровяного пиролизного котла слагается из совокупности размеров камер сгорания плюс размеры теплообменника. Должно быть, не менее:



Зависимость размеров пиролизного дровяного котла от его мощности
Мощность котла
(теплопроизводительность) кВт
16 25 32 40 60
Габаритные размеры котла, мм:

 глубина
 ширина
 высота

 
1055
745
1255
 
1210
745
1255
 
1480
745
1255
 
1500
840
1360
 
2200
850
1370

 



Зависимость размеров пиролизного дровяного котла от его мощности
Мощность котла
(теплопроизводительность) кВт
80 98 140 190 250 300
Габаритные размеры котла, мм:

 глубина
 ширина
 высота

 
2260
1150
1830
 
2400
1150
1830
 
2340
1460
2170
 
2550
1460
2170
 
2650
1700
2445
 
2820
1700
2445

Прим. Информация взята из техотдела одного из ведущих производителей дровяных пиролизных котлов.

Отапливаемая площадь для дровяного котла

Самое важное дело – это подобрать дровяной пиролизный котёл по размеру.
Советов и методик здесь может быть много. Самый простой и проверенный дедовский способ – это подбирать отопительный агрегат из расчёта 1кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Выбирать нужно с запасом в 10%. Соответственно, на 120м2 нужен котёл 16кВт, на 160м2 нужен котёл 18кВт и так далее… Если производитель «не обдурил» с показателем мощности дровяного пиролизного котла – все будет работать.

Маленькая поправка на высоту помещения
– Если высота отапливаемого помещения больше 3м, то на каждый метр свыше нужно добавлять мощность выбираемого котла +1…3%.

Что делать после выбора дровяного котла

(шуточные советы от производителя)

После выбора и покупки дровяного котла возникает вопрос – а что с ним теперь, собственно делать?

Транспортировка дровяного пиролизного котла
Правильная транспортировка дровяного котла – это очень важно. Лучше всего, пиролизные котлы не перевозить, а кантовать к месту установки. При этом нужно не забывать, что, чем чаще котёл «гепнули» об матушку-землю, тем крепче стала футеровка и корпус котла. «Утряска», знаете-ли – дело нужное. Естественно, такой отопительный агрегат послужит дольше.
(Идеальный вариант перемещения котла в пространстве – это «волоком по бездорожью») Если при этом, слегка оцарапается облицовка, отвалится дверца или блок автоматики – не расстраивайтесь. Смело звоните в отдел технической поддержки производителя и требуйте замены некачественных деталей. При этом, не забудьте отрезать (оторвать) температурный датчик, типа – сам отвалился.

Установка и подключение дровяного пиролизного котла
При установке дровяного пиролизного котла смело игнорируйте любые сантехнические правила, СНИПы и, самое главное – здравый смысл! Помните, что дровяные котлы могут работать, даже «лёжа на боку»! Дровяным пиролизным котлам не нужна квалифицированная работа по их установке и обслуживанию. Это ведь ДРОВА. Позовите «шабашников», «присандальте» пиролизный котёл своей системе отопления и сразу звоните в службу техподдержки производителя.

Подбор персонала для обслуживания дровяного пиролизного котла
При подборе персонала, на роль оператора дровяного пиролизного котла выбирайте алкашей из подворотни. Они-то уж точно смогут колоть и запихивать дрова в топку котла. А, тискать кнопки автоматики – позовите кого-нибудь из своих знакомых, чтобы с высшим образованием был человек, значит.

Обслуживание дровяного пиролизного котла
Кто-то выдумал сервисное обслуживание дровяного пиролизного котла. Бред. Что там обслуживать? Напихал дров, поджёг и пусть горят. Ну, есть немного золы и пепла. Так они сами вываливаются из котла при открывании дверок.
Производитель напоминает о необходимости раз в сезон открыть теплообменник и очистить поверхность труб от сажи? Чепуха. Зачем пачкать руки, чтобы почистить то, что не видно?

Инструкция по эксплуатации, паспорт и гарантийный талон
К каждому пиролизному котлу прилагается «Инструкция по эксплуатации», «Паспорт» и «Гарантийный талон». Что это такое и для чего это делается?
Пояснение:

  • Гарантийный талон
    – Его можно повесить в рамочку, там красивые печати и подписи
  • Паспорт
    – Ну, это на тот случай, если спецслужбы заинтересуются происхождением котла. Тогда нужно сунуть паспорт им в нос и послать куда подальше.
  • Инструкция по эксплуатации
    – О, это важно! Только, читать её вовсе не обязательно.
    На самом деле – это бумага для первого розжига котла.

Электронный блок управления (автоматика)
На нем всего шесть кнопок. Это гораздо меньше, чем на мобильном телефоне. Так что проблем не будет. Тискаем кнопки и смотрим, что получается. Кнопка «для самоуничтожения» производителем не предусмотрена, так что потребителю ничего не угрожает.

Первый розжиг дровяного пиролизного котла!
Песня! Очень важно, при первом розжиге, все свои проблемы списать на производителя! При этом нужно помнить, что звонить в службу технической поддержки нужно до полного самоудовлетворения! А куда им деваться. За то они деньги получают!

Кстати, отдел маркетинга и техническая служба завода, с большим удовольствием читают по телефону «Инструкцию по эксплуатации», которую прикладывают к каждому пиролизному котлу. Кроме того, за небольшое вознаграждение, та же «Инструкция по эксплуатации» читается в стихах и под аккомпанемент бубна.

Конденсат в корпусе дровяного пиролизного котла
Никому не верьте. Никакого конденсата в природе не существует! Это все выдумки производителя. Как только увидите лужу под своим пиролизным котлом – сразу начинайте звонить производителю. Причём, чем чаще – тем лучше. Пусть приезжают и забирают своё дырявое корыто. Потом, вдоволь наговорившись по телефону и приняв на веру утверждение про конденсат, можно будет немного расслабиться.

– Практикой доказано, что примерно, через сутки-трое, а в особо тяжёлых случаях – всего через неделю, все владельцы пиролизных котлов приноравливаются топить котёл так, что конденсатообразование сводится к нолю. Однако, при первом розжиге гарантировано море конденсата. В отдельных случаях его количество может достигать десятков литров.

Дрова для дровяного пиролизного котла
Дрова нужны сырые. Более того – мокрые или свежесрубленные.
Где-то вычитали, что пиролизные котлы позволяют сжигать дрова, влажностью до 70%? Правильно. Вот такие дрова и нужно пихать в топку. А если дрова ещё и мёрзлые да с кусками льда, так это вообще – класс. Именно такая древесина даст наибольшее количество тепла при сгорании. Что касается породы дерева, так выбираем тополь. Он дешевле дуба и даёт много прекрасной золы. К тому же, гораздо приятней смотреть на огромную кучу низкокалорийных тополиных чурбаков, нежели на пару высококачественных дубовых поленьев. Низкокалорийность нынче в моде. Все хотят похудеть. Теперь, и йогурты низкокалорийные, и сало. Стало быть, заготавливать на зиму низкокалорийные дрова – тоже модно. Типа – самый писк, по теме.

Лопата
Как известно, смеяться нужно после слова «лопата». В этом месте можно улыбнуться.

Ностальгия по газовой идиллии

Эх, хорошее было дело – газовое отопление.
Ах, какая это была песня – массовая газификация Советского Союза.
А слова-то в ней какие были – Уренгой-Помары-Ужгород.
Народ тогда принимал новшество «на ура!» и целыми улицами, городами и сёлами переходил с угольно-дровяного печного отопления на отопление газовое – цивилизованное. О! Газовые котлы и плиты очень быстро завоевали сердца потребителей и прочно вошли в бытовую и производственную жизнь. Теплоцентрали почти полностью перешли на газ. Все новые котельные проектировались и строились только под газ. Человечество вздохнуло с облегчением и на долгие годы газ стал одним из главных источников тепловой энергии.

Газовое отопление – непозволительная роскошь

В последнее время ситуация изменилась кардинально.
Природный газ подорожал. Причём, подорожал так сильно, что неожиданно наступающая зима портит настроение абсолютно всем, кто живёт не в шалаше. Газовые войны и газовые кризисы давно стали нормой и уже никого не удивляют. Внезапно перекрытые газопроводы и магистрали – любимые фишки нынешней власти. Неудержимый рост стоимости газового отопления отрицательно сказывается на «упитанности» кошелька, угрожая довести последнего до состояния ярко выраженной дистрофии. Расходы на газовое отопление увеличились настолько, что иногда – проще отключить его совсем и сидеть в валенках, нежели оплачивать баснословные счета

Газовое отопление, из предмета первой необходимости, постепенно превратилось в предмет роскоши

Ба, даже у новоявленных постсоветских буржуев бывают проблемы с газовым отоплением. Правда, по иной причине, нежели финансовой. Денег-то как раз, у буржуинов – навалом. Вот только газом можно пользоваться исключительно при наличии газопроводов. А их давно уже никто не строит. Нет массовой газификации – и все тут. Вот и сидят господа-с, при своих-то деньгах – и в нетопленных загородных домиках. Такие вот дела.

Выход напрашивается один – найти другой источник тепловой энергии и сказать «гуд бай» газу, как топливу

Дровяное отопление – как вариант

Об альтернативных энергоносителях сказано много, а написано – еще больше. Как вариант – дровяное отопление. Даже благополучная и сытая Европа не брезгует дровяным отоплением. Чего уж стесняться нам, сирым. Благо, научно-технический прогресс и господа производители обратили свои ясны очи на сию проблему и «наклепали» такое невероятное количество модификаций дровяных котлов, что глаза разбегаются. Да, ныне дровяные котлы не делает только ленивый. Вот это и сбивает с толку неискушённого потребителя. В этой статье автор рискнул обобщить свой опыт по работе с дровяными пиролизными котлами и дать несколько советов по их выбору-подбору. Часть советов изложена в шуточной форме, что отнюдь не умаляет их информационной ценности.

+

Альтернативное Отопление: отопление горение котёл дрова древесина теплота пиролиз

Сага про дровяные пиролизные котлы

Пиролизные котлы

Пиролизные, они же газогенераторные котлы – особый вид отопительного оборудования, который сравнительно недавно появился на потребительском рынке.

Термин «пиролизные котлы»

Сам термин «пиролизные котлы» надуман, как и весь народный эпический сленг, поскольку пиролизным котлом можно назвать любой отопительный агрегат, использующий твёрдое или жидкое органическое топливо (соляр, уголь, дрова). А всё от того, что напрямую ни уголь ни соляр, ни дрова не горят. Горят только газообразные продукты их термического разложения – пиролиза. Это летучие углеводороды. Знаю, такое утверждение для многих покажется странным, но это действительно так. Тем не менее, «пиролизными» называют не все котлы подряд, а конкретный вид дровяного отопительного оборудования.

Что такое пиролизные котлы

Пиролизные котлы – это модифицированные дровяные котлы, имеющие специальную камеру для пиролиза топлива (его газогенерации). Классическим представителем пиролизных котлов является модельный ряд котлов «Мотор Сич», на примере которого мы и рассмотрим характерные особенности этого отопительного оборудования. Рисунок и описание конструкции котлов.

  1. Пиролиз древесины
  2. Пиролизный газ
  3. Обычное горение древесины
  4. Пиролизное горение древесины
  5. Дровяной пиролизный котёл
  6. Топливо для пиролизного котла
  7. Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного
  8. Что такое газогенератор
  9. Что такое газогенераторный котёл
  10. Конструкция дровяного пиролизного котла
  11. Принцип работы дровяного пиролизного котла
  12. Розжиг пиролизного котла
  13. Прямая тяга и газогенераторный режим пиролизного котла
  14. Обслуживание пиролизного котла
  15. Футеровка пиролизного котла
  16. Преимущества дровяных пиролизных котлов
  17. Недостатки пиролизных котлов
  18. Как выбрать дровяной пиролизный котёл

немного теории, без которой будет совершенно не понятны
смысл и идея работы
пиролизных котлов

Пиролиз древесины








Пиролиз древесины – это её термическое разложение
Пиролиз древесины – это разложение древесинного вещества под воздействием температуры. Древесинное вещество – это материал стенок клеток древесины, твердая древесная масса без пустот, плотность которой приинята 1540 кг/м3 для древесины всех пород. Пиролиз древесины – изотермический процесс, который идёт с выделением тепла. В результате своего пиролиза, древесина разлагается на древесный уголь и летучие углеводороды. Продукты пиролиза древесины – это горючие вещества.

Когда мы видим горение дров, то мы видим горение именно продуктов пиролиза (термического разложения) древесины. Собственно, сама древесина при этом не горит и не окисляется. Древесное вещество всего лишь только разлагается под воздействием высокой температуры на горючие составляющие вещества – древесный уголь и летучие углеводороды.

То, что мы видим при горении дров – это совокупность перетекания сразу двух процессов, это пиролиз древесины и горение продуктов пиролиза.

Пиролизный газ

Газовая горючая составляющая часть древесины называется пиролизный газ.

Пиролизный газ состоит из летучих (газообразных) углеводородов и угарного газа (СО), который образуется от неполного сгорания древесного угля – твёрдой горючей составляющей древесины.

Поджиг древесины
Чтобы древесина загорелась, её нужно поджечь – нагреть древесное вещество до температуры его пиролиза и воспламенения продуктов пиролиза. Если кислорода в зоне нагрева будет достаточно, продукты пиролиза (древесный уголь и летучие углеводороды) воспламенятся. Древесина загорится и будет гореть. Принято считать, что в идеальных условиях древесина может загореться уже при температуре 300°С. Для обычного поджига и устойчивого горения древесины требуется её разогрев до температуры 500…650°С


Обычное горение древесины
При обычном горении древесины, в едином объёме костра или иного очага одновременно и неразрывно протекают два процесса: пиролиз (термическое разложение) древесины и горение полученных продуктов пиролиза


Пиролизное горение древесины
Пиролизное горение древесины – это сложный искусственный процесс, созданный и управляемый человеком.

При пиролизном горении древесины, её пиролиз и горение полученных продуктов пиролиза – полностью или частично разнесены в разные объёмы (камеры)

При пиролизном горении, в одной камере идёт процесс пиролиза древесины и горит её твёрдая горючая составляющая – древесный уголь). А, газовая горючая составляющая древесины отводится из камеры пиролиза и горит отдельно, в специальной газовой горелке – сопле.

 

 

При этом, к пиролизному газу подмешивают дополнительный (вторичный) воздух для более качественного сгорания летучих углеводородов и угарного газа, который образуется от неполного сгорания древесного угля (углерода).

Зачем нужно пиролизное (раздельное) горение древесины?

Разделение процессов горения топлива (древесины) позволяет более полно сжигать дрова, повысить КПД отопительного агрегата и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Раздельное (пиролизное) горение древесины было реализовано с появлением специальных отопительных агрегатов – дровяных пиролизных котлов…

с этого момента начинается рассказ про дровяные пиролизные котлы –
удивительный продукт человеческого разума.

Что такое дровяной пиролизный котёл




Пиролизный котёл – это отопительная установка в которой реализована идея раздельного пиролизного горения топлива (дров). Принципиально важно, что у пиролизного котла термическое разложение древесины и горение продуктов пиролиза происходит раздельно, в разных камерах. Пиролизный котёл работает по принципу разделённого на две фазы процесса горения топлива. В первой фазе (пиролиз) – топливо термически разлагается с выделением древесного угля и пиролизного газа. Во второй фазе (горение) – горят полученные продукты термического разложения (древесный уголь и пиролизные газы). Причём, всенепременно, это происходит в разных камерах котла – загрузочной камере и камере сгорания. Эти две камеры соединены через сопло, где турбулизируются пиролизные газы, смешиваясь с подаваемым воздухом.

Пиролизный котёл – это твёрдотопливный отопительный агрегат, у которого горение топлива разделено на две фазы. Первая фаза – это предварительное термическое разложение (пиролиз) топлива. И, вторая фаза – это горение продуктов пиролиза.

Пиролизный котёл – это твёрдотопливный отопительный агрегат, в котором топливо (дрова) и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно, в разных камерах.

Наличие двух камер, загрузочной камеры и камеры сгорания – главное отличие пиролизного котла от остальных своих отопительных собратьев.

 

Несмотря на то, что пиролиз древесины и добыча древесного угля известны, лет эдак с 1000, пиролизные котлы – популярная и новомодная фишка. В пиролизном котле используется принцип газогенерации горючего газа из топлива и последующего его горения в отдельной камере. Поэтому, наличие двухкамерной конструкции – непременное условие для пиролизного котла. В пиролизном котле, термическое разложение (пиролиз, газогенерация) топлива и горение продуктов пиролиза – разнесены в разные камеры. Иными словами, сначала топливо (древесина, органика) – в одной камере пиролизного котла превращается в горючий газ (пиролизный газ), а потом, во второй камере пиролизного котла – этот газ горит, как обычный природный газ.

Топливо для пиролизного котла

Учитывая специфику вышесказанного, можно с абсолютной уверенностью утверждать, что топливом для пиролизного котла пренепременно должна служить любая органика, способная при термическом разложении выделять пиролизные газы. В первую очередь, это – древесина, отходы аграрной и пищевой промышленности и т.д.

Никак не могут быть топливом для пиролизного котла ископаемые ресурсы – газ, нефть, уголь и т.д.. Ибо, ископаемые ресурсы и продукты их переработки (сжиженный газ, бензин, кокс и т.д.) – это уже конечные продукты разложения органики. Невозможно разложить уже разложенное. Это как ответ на вопрос – «почему не горит вода». Потому что вода сама является продуктом горения и невозможно ещё раз сжечь золу.

 

От того, что во время работы пиролизных котлов генерируется пиролизные газы – такие котлы ещё называют газогенераторными. Газогенераторные котлы – второе, но ошибочное название пиролизных котлов.

Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного?

На уровне отопительной техники – пиролизные котлы ничем не отличаются от газогенераторных. Это второе, народное название пиролизных котлов. Но. Иногда, в исключительных случаях, специалисты делают различие между ними, основываясь на принципиальном различии терминов. В самом начале написания статьи я откопал в Интернете интересное мнение. Оказывается, что пиролиз и газогенерация – это не одно и то же. Несмотр на созвучность понятий. Немного поразмыслив, я согласился с автором и выложил его утверждение здесь. Повторяю – мнение не моё, но я с ним согласен:



Как было уже сказано – в основу работы ПИРОЛИЗНОГОГО КОТЛА положен принцип пиролизного (раздельного) сжигания топлива. При этом, топливо (древесина) горит (тлеет) в загрузочной камере. Для поддержания этого горения (тления) в загрузочную камеру подаётся первичный воздух. При горении (тлении) дров происходит его термическое разложение (пиролиз), плюс химический процесс соединения окислителя (кислорода из воздуха) с горючими элементами топлива. К горючим элементам топлива относятся, в первую очередь, углерод (С) и водород (Н). Потом, основная часть горючих элементов топлива в виде горючих газов переходит в камеру сгорания для дожигания этих самых газов. Туда же подается вторичный воздух, необходимый для полного окисления горючего вещества. Потом, все это дело горит и удаляется через дымовую трубу.

Для полноты картины, нужно отметить, что неполное сгорание древесного угля в пиролизном котле сопровождается обильным образованием угарного газа (СО). Горение древесного угля не имеет отношения к физическому процессу пиролиза древесины, поскольку происходит уже после оного.

В ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ КОТЛАХ предполагается наличие газогенераторной установки – приспособления для сухой возгонки топлива. И в этом их принципиальное отличие от пиролизных котлов, где такой установки нет.

Что такое газогенератор

Газогенераторы (газогенераторные установки) широко применялись ещё во времена второй мировой и даже раньше. Описание первых газогенераторов можно встретить в средневековыйх трактатах, когда алхимики грели древесину в закрытых ретортах и смотрели, что из этого получится. Чуть позже, в семнадцатом веке, в Европе получили широкое распространение целые газогенераторные заводы, где получали пиролизный газ в промышленных масштабах для использования его в бытовых целях.

В основу работы газогенератора положен принцип газогенерации (сухой возгонки) топлива. Как правило, газогенератор – это полностью изолированная ёмкость ретортной или в купольной конструкции, нагреваемая или охлаждаемая снаружи. Первичный воздух для горения топлива в газогенератор не подаётся. В герметичном объёме, под действием высокой температуры и в условиях ПОЛНОГО отсутствия кислорода сухая топливная масса разлагается на летучую часть – так называемый пиролизный газ и твёрдый остаток – древесный уголь. Затем, полученный пиролизный газ собирается и используется по назначению. Например, направляется в обычную газовую горелку для получения тепловой энергии. При этом, древесный уголь считается побочным продуктом газогенерации и выгружается из прибора в конце процесса.

Что такое газогенераторный котёл

Автор рискнёт предположить, что термин «газогенераторный котёл» – это удачный маркетинговый слоган, образованный от незнания предмета. Что-то типа, «живого пива» и «дисбактериоза». Никто не знает, что это такое, но за то – все об этом говорят.

Если соединить газогенератор для получения пиролизного газа и газовый котел для его последующего сжигания – получится газогенераторный отопительный котёл. Газогенераторный отопительный котел – ужасно сложная вещь, поскольку он будет образован от слияния двух, невероятно сложных механизмов. Если газогенератор установлен непосредственно на отопительном котле, то возможно дожигание  древесного угля прямо на месте, в конце процесса газогенерации При этом, предварительно: нужно отсечь газовую горелку, подать воздух в камеру газогенерации и перенапрвить раскалённые дымовые газы непосредственно в теплообменник. Работу такого сложного механизма трудно представить на бытовом уровне. Может быть, лет эдак через 300…

Насколько верно такое утверждение – не мне судить, однако – хочется поехидничать.

Читаем про пиролизные котлы на украинском сайте ведущего чешского  производителя отопительного оборуования «Атмос-Украина» atmos.net.ua/documents/drova, цитирую:




«Будет заблуждением считать, что пиролизные твердотопливные котлы АТМОС работают на принципе сжигания дров. На самом деле дрова являются лишь источником выработки топлива – древесного газа. Именно этот газ – смешиваясь со вторичным воздухом в керамической форсунке – сгорая, выделяет полезное тепло, за счет которого происход нагрев всей отопительной системы.»

Очень хочется спросить у господ заморских специалистов:
– А куда, в таком случае Вы деваете древесный уголь (кокс)?
Ибо всем известно, что конечным продуктом полного пиролиза древесины
является почти чистый углерод – древесный уголь…
(это уже из Википедии)

Лошади понятно, что он (кокс) сгорает там же, в пиролизной камере пиролизного котла. Куда, специально для этого и подают первичный воздух. И все же, все же… хе-хе-хе. Все вышеизложенное наталкивает на глубокуюю мысль, что нет четкого определения и разграничения для пиролизного и газогерераторного котлов. Хотя

 

Вернёмся-же к нашему предмету – пиролизному котлу

и рассмотрим детальней его конструкцию и принцип работы.

Конструкция пиролизного котла

Чтобы избежать непонятных самописных схем, предлагаю рассматривать конструкцию пиролизного котла на живом примере. Пиролизные котлы Мотор Сич – классический пример конструкции пиролизного котла. На эти пиролизные котлы в интернете очень много технической информации, поэтому все схемы, рисунки и эскизы будут от них.

 

 

 

Принцип работы пиролизного котла

 

Футеровка пиролизного котла

 

 

 

Преимущества пиролизных котлов

Производители пиролизных котлов приписывают им невероятные преимущества перед всеми остальными. Дескать, и экономичны, и экологичны, и многое другое…

Вот то, что удалось собрать и систематизировать автору:

(с комментариями, естессно, самого автора)

  1. Преимущество – долгий срок эксплуатации
  2. К. Спорный вопрос.
  3. С одной стороны, да – действительно. Металл корпуса пиролизного котла может послужить 15-20 лет.
  4. Однако, редко какая футеровка выдержит столько-же. А, без футеровки, пиролизный котёл – это металлолом. При нормальной и щадящей эксплуатации, футеровки пиролизного котла хватит на 2 года. Максимум – на три. Поэтому, владельцы пиролизных котлов – запасайтесь футеровкой.
  5. Преимущество – загрузка топлива два раза в сутки
  6. К. Полный рекламный бред. Практика показала, что наиболее эффективный режим обслуживания пиролизных котлов –это с интервалом в три часа. Дрова, они и есть дрова, ребята.
  7. Преимущество – экологичность (практически полное отсутствие дыма)
  8. К. Это – да! Это –верно!
  9. За счёт полного дожигания СО (угарный газ) экологи разрешают ставить пиролизные котлы даже в спальных районах столицы.
  10. Преимущество – высокий КПД — 90%
  11. К. Есть такое дело.
  12. Преимущество – можно сжигать даже свежесрубленную древесину.
  13. К. Спорный вопрос.
  14. Сжигать-то можно, только толку-то?
  15. При сжигании древесины влажностью 50%, КПД котла падает почти в 0%
  16. Смысл таких деяний?

Недостатки пиролизных котлов

Альтернативное Отопление: отопление горение котёл дрова теплота пиролиз дерево древесина

Что такое процесс пиролиза?

Новый способ повысить ценность материалов

Пиролиз — это термохимическая обработка, которая может применяться к любому органическому (на основе углерода) продукту. Это можно делать как с чистыми продуктами, так и со смесями. При такой обработке материал подвергается воздействию высокой температуры, и в отсутствие кислорода проходит химическое и физическое разделение на различные молекулы. Разложение происходит благодаря ограниченной термостабильности химических связей материалов, которая позволяет им распадаться под действием тепла.

Термическое разложение приводит к образованию новых молекул. Это позволяет получать продукты с другим, часто более превосходным характером, чем исходный остаток. Благодаря этой особенности пиролиз становится все более важным процессом для современной промышленности, поскольку он позволяет повысить ценность обычных материалов и отходов.

Пиролиз часто связан с термической обработкой. Но в отличие от процессов сгорания и газификации, которые включают полное или частичное окисление материала, пиролиз основан на нагревании в отсутствие воздуха.Это делает его преимущественно эндотермическим процессом, обеспечивающим высокую энергоемкость получаемых продуктов.

Продукты пиролиза всегда производят твердые (древесный уголь, биоуголь), жидкие и неконденсируемые газы (h3, Ch5, CnHm, CO, CO2 и N). Поскольку жидкая фаза извлекается из пиролизного газа только во время его охлаждения, в некоторых приложениях эти два потока могут использоваться вместе при подаче горячего синтез-газа непосредственно в горелку или камеру окисления (см. «Указания по использованию горячего синтез-газа»).

Во время пиролиза частица материала нагревается от окружающей среды до определенной температуры (заданная температура оборудования Biogreen®). Материал остается внутри пиролизного агрегата и транспортируется шнековым конвейером с определенной скоростью до завершения процесса. Выбранная температура пиролиза определяет состав и выход продуктов (пиролизное масло, синтез-газ и уголь).

Что влияет на результаты процесса пиролиза?

Комментарии закрыты.

.

Что такое пиролиз? : USDA ARS

Что такое пиролиз?

Введение Наши исследования Что такое пиролиз? Исследователи бионефти

Объекты Наши партнеры Публикации в новостях Ссылки

Что такое пиролиз?

Пиролиз — это нагревание органического материала, такого как биомасса , в отсутствие кислорода.Из-за отсутствия кислорода материал не сгорает, а химические соединения (например, целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин), составляющие этот материал, термически разлагаются на горючие газы и древесный уголь. Большинство этих горючих газов можно конденсировать в горючую жидкость, называемую пиролизным маслом (бионефть), хотя есть некоторые постоянные газы (CO 2 , CO, H 2 , легкие углеводороды). Таким образом, пиролиз биомассы дает три продукта: один жидкий, био-масло , один твердый, биоуглерод и один газообразный (синтез-газ).Доля этих продуктов зависит от нескольких факторов, включая состав сырья и параметры процесса. Однако при прочих равных, выход био-масла оптимизируется, когда температура пиролиза составляет около 500 ° C и скорость нагрева высокая (т.е. 1000 ° C / с), то есть в условиях быстрого пиролиза. В этих условиях выход бионефти 60-70 мас.% Может быть достигнут из типичного исходного сырья биомассы, с выходом биоуглерода 15-25 мас.%. Остальные 10-15 мас.% Составляют синтез-газ.Процессы, в которых используется более низкая скорость нагрева, называются медленным пиролизом, и биоуглерод обычно является основным продуктом таких процессов. Процесс пиролиза может быть самоподдерживающимся, поскольку сгорание синтез-газа и части бионефти или биоуглерода может обеспечить всю необходимую энергию для запуска реакции.

Схема процесса быстрого пиролиза.

Bio-oil представляет собой плотную сложную смесь кислородсодержащих органических соединений.Его топливная ценность обычно составляет 50-70% от стоимости топлива на нефтяной основе, и его можно использовать в качестве котельного топлива или преобразовать в возобновляемые виды топлива для транспорта. Его плотность составляет> 1 кг. L -1 , что намного больше, чем у исходного сырья биомассы, что делает его более экономичным для транспортировки, чем биомасса. Поэтому мы представляем модель распределенной обработки, в которой многие мелкомасштабные пиролизеры (например, в масштабах фермы) скрывают биомассу в бионефть, которая затем транспортируется в централизованное место для переработки. Наши исследования показывают, что при использовании в распределенных системах «в масштабе фермы», питающих центральную газификационную установку (для производства жидкостей Фишер-Тропш), одной экономии транспортных расходов достаточно, чтобы компенсировать более высокие эксплуатационные расходы и затраты на биомассу.

Распределенная переработка биомассы методом быстрого пиролиза.

Кроме того, произведенный биоуглерод можно использовать на ферме в качестве отличного средства для улучшения почвы, которое может связывать углерод.Биоуголь обладает высокой абсорбирующей способностью и, следовательно, увеличивает способность почвы удерживать воду, питательные вещества и сельскохозяйственные химикаты, предотвращая загрязнение воды и эрозию почвы. Внесение биоуголь в почву может улучшить как качество почвы, так и стать эффективным средством связывания большого количества углерода, тем самым помогая смягчить последствия глобального изменения климата за счет связывания углерода. Использование био-угля в качестве улучшения почвы устранит многие проблемы, связанные с удалением растительных остатков с земли.

Изоляция углерода путем внесения в почву биоуглерода.

.

Области применения пиролиза: Топ 20

Поскольку в отрасли происходит так много всего, может быть трудно догнать все возможности. Вот наш обзор 20 самых интересных приложений пиролиза и бизнес-моделей для процесса Biogreen®.
Узнайте свое и дайте нам знать, связавшись с нами!

ВАЛОРИЗАЦИЯ БИОМАССЫ

Во всем мире производятся большие количества остаточной биомассы, которые ждут устойчивых методов их дальнейшего управления.Они часто продаются в качестве топлива по относительно низким рыночным ценам. Тем не менее, остаточная биомасса может быть привлекательным ресурсом для процесса пиролиза Biogreen®, предлагая множество способов повышения ее добавленной стоимости и производства биопродуктов, пользующихся большим рыночным спросом. В Biogreen® мы называем этот процесс валоризацией биомассы.

1.Биочар и производство тепла / пара

Пиролиз позволяет преобразовать чистую древесную биомассу в биоуголь как функциональный материал (питательное вещество для почвы, продукт биоремедиации, фильтрующий материал и многое другое).Возможность изменения условий эксплуатации в Biogreen® открывает уникальную возможность производить собственный функциональный материал. Кроме того, энергия, произведенная в процессе, может быть преобразована в полезное тепло (для сушки), пар (для промышленных целей) или другие формы энергии.

2. Производство биогенного угля и твердого топлива

Низкотемпературный процесс торрефикации и карбонизации биомассы позволяет получать высококачественное теплотворное топливо с теплотворной способностью от 21 до 29 МДж / кг, подходящее для рынков электроэнергетики.Благодаря адаптируемым условиям обработки системы Biogreen® процесс может осуществляться в точном соответствии с требуемыми свойствами твердого топлива. Небольшие количества теплоносителя, получаемые в процессе, могут быть дополнительным ресурсом для сушки.

3. Применение жидкого дыма

Стандартизированные и контролируемые условия пиролиза в установке Biogreen® позволяют получать высококачественное масло из древесной биомассы. После дальнейшей очистки пиролизное масло может быть сертифицировано для многих приложений, в том числе для рынков пищевых ароматизаторов и пищевых ароматизаторов.Дополнительным преимуществом является получение качественного биоугля и тепла, что может быть добавленной стоимостью для проекта.

4. Производство древесного уксуса

Пиролигеновая кислота, также называемая древесным уксусом, представляет собой уникальный продукт, который может быть получен в процессе пиролиза биомассы при извлечении конденсата из образовавшихся паров. Его основные компоненты — уксусная кислота и метанол. Древесный уксус — это продукт, широко используемый для отпугивания вредителей, цветущих растений и улучшения почвы. Как материал биологического происхождения, он удовлетворяет быстро растущий спрос на мировом рынке.Дополнительным преимуществом может быть одновременное производство biochar и тепла (см. Пункт 1).

5. Возобновляемые синтетические газы (h3, Ch5)

Синтез-газ, полученный в процессах пиролиза биомассы, представляет собой смесь интересных молекул, содержащих не только CO, CO2 и азот, но также значительные количества h3, Ch5 и высших углеводородов. Кроме того, количество этих молекул может быть увеличено за счет последующей обработки синтез-газа, что делает процесс полезным источником биомолекул. Для этой цели ETIA в настоящее время разрабатывает специальные процессы.Одновременное производство биоугля и масла может быть дополнительным преимуществом для бизнес-модели.

Валоризация осадка сточных вод

Управление осадком сточных вод становится все более серьезной проблемой для окружающей среды. После сушки пиролизная обработка осадка сточных вод Biogreen® открывает новый путь превращения этого материала в твердое топливо или тепло без ненужной транспортировки и логистики, связанных с перемещением осадка в большие централизованные центры управления.

6.Карбонизация осадка

Низкотемпературный или среднетемпературный пиролиз сухого осадка сточных вод позволяет получить стерилизованный, простой в хранении продукт без запаха, который может быть использован в качестве возобновляемого источника энергии. Благодаря адаптивности Biogreen® к условиям обработки вы можете выбрать степень обработки, чтобы не перегревать материал и сохранить его важные топливные свойства.

7. Нагревание осадка

Высокотемпературный пиролиз — это процесс, в котором Biogreen® работает при температуре 800 ° C, направленный на максимальное разложение осадка и получение как можно большего количества теплотворного синтез-газа, который может быть источником энергии для сушки.Благодаря этому типу обработки Biogreen® может достигать высоких показателей восстановления и непрерывно производить энергию, чтобы минимизировать OPEX вашей сушилки.

Оценка стоимости пластмасс и RDF / SRF

Пластик и отходы, содержащие пластмассу, представляют собой глобальную проблему для окружающей среды, которую часто необходимо решать на местном уровне и в небольших масштабах. Biogreen® обеспечивает постоянное локальное решение этой проблемы прямо в том месте, где это необходимо, позволяя получать продукты с добавленной стоимостью в виде энергии, синтез-газа и масла.

8. Пластмассы для нефти, энергии и тепла

Пластиковый мусор — это материал с высоким содержанием энергии, который можно преобразовать в высококачественный синтез-газ и масло. Синтез-газ — это теплотворная смесь молекул (Ch5, C2H6, h3 и др.), Которые после очистки могут быть эффективно преобразованы в энергию (пар, тепло, электричество). Пиролизное масло — это высокоэнергетическая смесь углеводородов, которая может быть использована во многих отраслях промышленности.

9. Пластмассы для обогрева — замена обычного топлива в котлах

Операторы промышленных газовых котлов, работающих на природном газе, часто ищут возможность снижения затрат на обычное топливо.Пиролиз может быть полезным процессом для этой цели. Высокотемпературный процесс Biogreen® позволяет получать синтетический газ с энергетической ценностью, сопоставимой с природным газом. С помощью специально разработанной горелки вы можете заменить природный газ в существующем котле и продолжить работу без вложений в новое оборудование, управляя собственными отходами на месте и используя их энергетическую ценность.

10. RDF для энергетики и тепла

Гранулированные фракции городских отходов с теплотой сгорания могут быть идеальным сырьем для процесса Biogreen®.Высокотемпературный непрерывный пиролиз позволяет производить синтез-газ высокого качества, который затем может подаваться в генераторную установку или ТЭЦ, производя электричество, тепло или пар. Масло и уголь от этого процесса могут быть потенциальной выгодой или побочными продуктами, и их необходимо проверять в соответствии с вашим собственным составом отходов.

11. Пластмассы / RDF в водород

Этот эксклюзивный процесс все еще находится в стадии разработки ETIA как одно из наиболее многообещающих направлений валоризации отходов в будущем. И пластмассы, и отходы RDF могут быть преобразованы в качественный синтез-газ, который затем можно подвергнуть дальнейшей переработке, чтобы повысить содержание в нем водорода.Эта особенность позволяет получать большие количества возобновляемых молекул из малоценных остатков.

12. Пластмассы / RDF в метан

Как одна из разработок с наивысшим рыночным потенциалом, ETIA работает над созданием процесса получения возобновляемого метана из фракций теплоносителя. Установка сочетает в себе передовые технологии высокотемпературного пиролиза (Biogreen®), процессов очистки газа и метанирования с целью получения метана, пригодного для закачки в транспортную сеть.

Резина из отработанных шин

Во многих местах использованные шины рассматриваются как проблемные отходы, от которых трудно избавиться. Технология Biogreen® решает эту проблему, предоставляя возможность местной обработки резины из использованных шин и создания ценных продуктов в результате пиролиза.

13. Восстановленный технический углерод (reCB) и тепло

Восстановленная сажа — это материал, получаемый из твердого продукта процесса пиролиза шин.Дальнейшая обработка позволяет ему развивать многие полезные свойства, которые делают продукт reCB с высокой добавленной стоимостью, который можно рассматривать как наполнитель для резиновой промышленности, красок и покрытий, производства чернил и многих других промышленных применений. Переработанная углеродная сажа, получаемая при пиролизе шин, становится все более популярной, являясь экологически чистой альтернативой углеродной саже, полученной с помощью нефтяных процессов. Кроме того, пиролиз Biogreen® позволяет получить смесь газов с теплотой сгорания, которая может быть источником тепла для ваших производственных процессов и дать дополнительный источник дохода для вашего проекта.

14. Восстановленный технический углерод (reCB) и CHP

Производство reCB (см. Выше) можно комбинировать с более современными методами использования синтез-газа для выработки пара, тепла и электроэнергии — в зависимости от ваших индивидуальных потребностей. Непрерывный процесс Biogreen® в сочетании с подходящим вспомогательным оборудованием может позволить производить полезный reCB в качестве функционального материала, пара и горячей воды для централизованного теплоснабжения.

Химические процессы

Возможное использование Biogreen не ограничивается отраслями управления отходами и биомассой.Наши технологии широко используются в химической, фармацевтической и пищевой промышленности для получения специальной обработки материалов и улучшения их свойств. Управляемость системы Biogreen позволяет получить конкретные и точные условия обработки, которые невозможно достичь с помощью других традиционных методов лечения.

15. Сушка химических продуктов

Многие химические вещества требуют точной и непрерывной термообработки в атмосфере с ограниченным воздухом, что предотвращает их окисление и другие нежелательные реакции.Точно адаптированные условия Biogreen® позволяют системе удалять воду, улучшать, карбонизировать и обрабатывать химические вещества различными способами.

Разные материалы

16. Валоризация древесины, обработанной CCA

Древесина, обработанная хромированным арсенатом меди (CCA), представляет собой опасные отходы, получаемые, как правило, из использованных телефонных столбов, железнодорожных шпал, силосов, кабельных барабанов и всех видов древесины, пропитанной промышленным способом. Поскольку сгорание этого материала приводит к выделению токсичных газов, альтернативные методы очистки пользуются большим спросом.Пиролиз древесины CCA может быть хорошим ответом на возрастающую проблему утилизации, позволяя рекуперировать энергию и улавливать загрязнители в твердых остатках.

17. Регенерация активированного угля

Непрерывный пиролиз в процессе Biogreen® позволяет испарять различные вещества, присутствующие в материале. Это открывает возможность регенерации загрязненных активированных углей. За счет контролируемого повышения температуры в процессе пиролиза с ограничением по воздуху активированный уголь можно очистить от летучих загрязнителей и повторно использовать на вашем промышленном предприятии.

18. Восстановление алюминия

Когда алюминий присутствует в отходах, но в сочетании с другими материалами, такими как текстиль, бумага или пластик, процесс пиролиза может помочь эффективно удалить термически разлагаемые материалы, оставляя алюминий пригодным для восстановления.

19. Актуализация водных растений

Водные растения и водоросли становятся все более привлекательным сырьем для процесса пиролиза. Потенциальное производство химикатов с добавленной стоимостью с использованием процесса пиролиза Biogreen® обеспечивает экологичное и экономичное решение для производства материалов из биологических источников на рынке.

20. Химическая обработка осадка

Пиролиз химических шламов, содержащих загрязнители, которые обычно окисляются и вызывают проблемы в процессах сгорания, является многообещающим ответом на растущие проблемы утилизации этого материала. Непрерывный процесс Biogreen® может позволить термически рекуперировать энергию, переносимую в иле, сохраняя при этом опасные вещества в твердом остатке. Объединение системы с генераторными установками и когенерационными установками позволяет не только рекуперировать тепло, но и производить полезный пар и электричество.

Как вы думаете, может ли ваша отрасль или сообщество использовать одно из перечисленных выше приложений пиролиза Biogreen? Не стесняйтесь, напишите нам по электронной почте!

СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ

.

Пиролиз: путь к технологиям очистки угля

1. Введение

Что такое пиролиз: пиролиз — это термохимическое разложение углеродсодержащих материалов, таких как биомасса, пластик, шины, уголь и т. Д. При повышенных температурах 200 ° C и выше в отсутствие кислорода. Это необратимая химическая реакция, в которой происходит одновременное изменение химического состава и физической фазы вещества. Эта реакция включает молекулярный распад более крупных молекул (полимера) на более мелкие молекулы в присутствии тепла.Пиролиз также называют термическим крекингом, термолизом, деполимеризацией и т. Д.

Что такое пиролиз угля: пиролиз угля включает подвергание угля воздействию высокой температуры 400–450 ° C в отсутствие кислорода. Когда присутствует кислород или пар, уголь начинает гореть, и этот процесс больше не известен как пиролиз, а скорее называется сжиганием и газификацией. Преимущества пиролиза угля огромны и перечислены ниже:

  • Преобразует отходы (уголь) в энергию.

  • Продукт может использоваться в качестве топлива в существующих промышленных котлах и печах.

  • Конечные продукты также могут использоваться для выработки электроэнергии.

  • Предлагает возобновляемые источники энергии.

  • Управление твердыми отходами.

Уголь и угольные продукты будут по-прежнему играть все более важную роль в удовлетворении энергетических потребностей и экономики стран. Это связано с большими запасами угля и его низкой стоимостью [1, 2].На уголь приходится примерно 25% мирового энергоснабжения и 40% выбросов углерода, но даже при высоком проценте выбросов маловероятно, что какая-либо из этих стран, занимающихся разведкой и добычей угля, очень скоро откажется от угля. [3]. Экономический рост требует роста энергии [4]. В связи с недавней заботой об окружающей среде и возобновлением интереса к исследованиям альтернативной энергии из возобновляемых источников, таких как топливные элементы и ветер, водород из угля через комбинированный цикл интегрированной газификации был рассмотрен для предлагаемой водородной экономии [5, 6].Газификация считается экологически чистой технологией преобразования угля в двадцать первом веке, чем другие процессы утилизации угля, такие как сжижение и сжигание, потому что она является энергоэффективной [7], экологически чистой [8] и экономичной [9]. Он также имеет то достоинство, что выходит за рамки использования угля для производства электроэнергии [10], обработки металлов и производства химикатов [11], поскольку уголь может быть преобразован в полезные газы и жидкости [12]. Уголь — сложный углеродистый материал, состоящий из органических и неорганических веществ [13].В процессе газификации органическое и неорганическое вещество претерпевает различные химические и физические превращения [14]. Чтобы максимизировать эффективность газификации, необходимо понять механизм химического и физического превращения, так как это поможет снизить выбросы углерода в процессе, особенно при газификации низкосортного угля [15–17]. Несколько вариантов используются для управления скоростью подачи угля во время газификации: неподвижный слой, псевдоожиженный слой и газификаторы с унесенным потоком [18].Газификаторы с псевдоожиженным слоем имеют потенциальное преимущество, заключающееся в том, что низкосортные угли, богатые золой и инертинитами, такие как южноафриканские угли, можно перерабатывать более эффективно, чем в обычных котлах, работающих на пылевидном угле [19–21].

Следовательно, разработка процессов утилизации угля потребует более глубокого понимания внутренних свойств угля и способов его химического преобразования в условиях процесса [22, 23]. Один из способов понять это — пиролиз, который проходит через все процессы утилизации угля [19].Следовательно, в этом сообщении оценка шести углей южного полушария будет использоваться для иллюстрации промежуточной роли, которую пиролиз играет в процессах утилизации угля.

2. Влияние изменений химических и физических свойств на характеристики угля

В настоящее время исследования по использованию угля и угольных продуктов направлены на чистую угольную технологию (CCT) [20, 24]. Предыдущие исследования CCT за последние 30 лет касались химической очистки угля, а недавние исследования — улавливания и хранения углерода (CCS) [20, 25].Исследовательские усилия были ограничены лабораторным масштабом при определении молекулярных и структурных параметров, таких как ароматичность, степень конденсации, которая определяет технические характеристики угля в процессе его утилизации [20, 26–28]. Суть химической очистки угля состоит в том, чтобы удалить или уменьшить содержание минералов в угле, поскольку сообщалось, что минеральное содержание в угле расплавляется, когда он подвергается термообработке во время процессов преобразования угля [20, 29], что приводит к блокированию углеродные активные центры [30], тем самым снижая реакционную способность угля и уменьшая выбросы загрязняющих веществ [20, 31].

Уголь — сложный углеродистый полимер, состоящий из органических и неорганических веществ [32, 33]. Органические материалы известны как мацералы, а неорганические примеси считаются минералами [34]. При термической обработке; физические, химические, термические, механические и электрические свойства угля претерпевают трансформации [20, 35]. Одним из ключевых параметров, которые используются для измерения химической стабильности этого превращения, является ароматичность [20, 36]; это дает хорошее представление о превращении мацерала в полукокс, что является хорошим индикатором зрелости угля из-за перестройки углерода [20, 37].

Изменение углеродистой структуры из-за модификации органических и неорганических компонентов в угле и его последующем обугливании считается одним из основных факторов, влияющих на реакционную способность угля / полукокса в процессах конверсии угля [20, 38, 39 ]. Химическое преобразование включает изменение органической химической структуры (таблицы 1–3), в то время как физическое преобразование включает изменение морфологии и пористости угля (таблица 4, рисунки 1–12).

Уголь SPL SM BCH SSL NGR GER
мас.% Собственной влаги (осушенная на воздухе) 1.5 1,0 2,1 4,2 9,6 15,4
мас.% Золы (воздушная сушка) 11,2 17,3 16,2 29,1 9,0 12,4
мас.% летучих веществ (высушенные на воздухе) 5,3 7,6 26,7 21,4 37,6 45,7
мас.% связанного углерода (высушенные на воздухе) 82 74,1 55.0 45,3 43,8 26,4
мас.% Углерода (daf) 90,2 90,4 81,6 77,5 75,6 70,5
мас.% Водорода (daf) 2,7 3,5 4,6 4,5 5,2 6,6
мас.% Азота (daf) 2,2 2,0 2,0 2,2 1,7 0.6
мас.% Кислорода (daf) 2,7 3,3 10,7 15,4 16,9 18,5
мас.% Серы (daf) 2,3 0,9 1,2 0,4 0,7 3,7
Общая теплотворная способность (МДж / кг) 29,6 28,7 26,8 20,0 24,6 21,2
H / C 0.4 0,5 0,7 0,7 0,8 1,1
f a 0,91 0,85 0,73 0,72 0,65 0,49

.

Приблизительный анализ, окончательный анализ, теплотворная способность и расчетные значения H / C и ароматичности для необработанного угля.

Уголь SPL SM BCH SSL NGR GER
мас.% Собственной влаги (осушенная на воздухе) 2.5 2,3 2,7 1,3 1,9 1,7
мас.% Золы (воздушная сушка) 1,5 1,8 1,2 3,3 2,0 0,8
вес.% летучих веществ (воздушная сушка) 6,8 9,6 27,2 25,0 43,2 60,3
вес.% связанного углерода (воздушная сушка) 89,2 86,3 68.9 70,4 53,0 37,3
вес.% Углерода (daf) 85,6 89,0 83,4 80,9 75,1 69,2
вес.% Водорода (daf) 2,4 3,3 4,6 4,2 5,2 6,2
мас.% Азота (daf) 2,0 1,8 2,0 2,3 1,8 0.6
мас.% Кислорода (daf) 7,7 5,0 9,1 12,3 17,4 20,3
мас.% Серы (daf) 2,1 0,7 1,0 0,3 0,1 2,7
Общая теплотворная способность (МДж / кг) 32,7 33,3 32,0 30,0 29,3 28,9
H / C 0.3 0,4 0,7 0,6 0,8 1,1
f a (CA) 0,92 0,86 0,74 0,76 0,65 0,52
f a (FTIR) 0,98 0,84 0,72 0,74 0,58 0,40
f a (C-ЯМР) 0,98 0,94 0.76 0,80 0,58 0,43
f a (XRD) 0,89 0,87 0,78 0,74 0,70 0,66

Таблица 2.xim анализ, окончательный анализ, теплотворная способность и расчетные значения H / C и ароматичности для обработанного кислотой угля.

Расчетные значения H / C и ароматичности для термообработанного угля.

Уголь 450 500 550 600 650 700
GER

Х / К

0.5 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1
f a (CA) 0,86 0,89 0,95 0,95 0,99 1,00
f a (FTIR) 0,66 0,69 0,73 0,74 0,76 0,79
f a (XRD) 0,66 0,67 0.68 0,72 0,74 0,76
NGR
H / C 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1
f a (CA) 0,86 0,90 0,93 0,96 1,00 1,03
f a (FTIR) 0,75 0,78 0.81 0,84 0,87 0,90
f a (XRD) 0,67 0,69 0,70 0,74 0,78 0,80
SSL H / C 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1
f a (CA) 0,87 0,91 0,93 0.96 1,00 1,05
f a (FTIR) 0,84 0,88 0,90 0,93 0,97 1,00
f a (XRD) 0,91 0,94 0,96 0,97 0,97 0,97
BCH
H / C 0,5 0,4 0,3 0.3 0,2 0,1
f a (CA) 0,86 0,89 0,92 0,95 0,98 1,03
f a (FTIR) 0,83 0,86 0,89 0,92 0,95 1,00
f a (XRD) 0,93 0,94 0,97 0,98 0,99 0.99
SM
H / C 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1
f a (CA) 0,88 0,89 0,92 0,95 0,99 1,03
f a (FTIR) 0,94 0,95 0,98 1,00 1,00 1,00
f a ( XRD) 0.96 0,98 0,99 0,99 0,99 0,99
SPL
H / C 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,1
f a 0,94 0,95 0,95 0,97 0,98 1,03
f a (FTIR) 0,97 0.98 1,00 1,00 1,00 1,00
f a (XRD) 0,96 0,97 0,98 0,99 0,99 0,99

0,048

0,048

Уголь 450 500 550 600 650 700
GER
O / C 0.132 0,103 0,092 0,073 0,064 0,056
Площадь поверхности BET (м 2 / г) 169,96 193,97 230,41 241,82 262,61
NGR
O / C 0,130 0,110 0,083 0,075 0,067 0,061
Площадь поверхности BET (м 2 / г) 155 .78 182,61 183,19 234,10 238,14 239,74
SSL
O / C 0,081 0,076 0,063 0,052

0,076 0,063 0,052 0,076
BET площадь поверхности (м 2 / г) 136.60 153,47 199,72 200,38 214,46 224,19
BCH
O / .064 0,057 0,044 0,039 0,037 0,029
Площадь поверхности BET (м 2 / г) 130,17 158,68 183,89 206,40 215,4071 206,40 215,4071 900
SM
O / C 0,039 0,042 0,033 0,033 0,037 0,032
Площадь поверхности BET (м 2 / g) 137 .94 148,17 170,35 186,54 194,60 196,99
SPL
O / C 0,039 0,048 0,063 0,039 0,063 0,039
Площадь поверхности BET (м 2 / г) 113,93 135,18 136,74 150,98 162,47 164,40

Таблица 4.

Расчетные атомные значения площади поверхности O / C и BET по SEM и ASAP 2020 для термообработанного угля.

Рис. 1. Микрофотографии

, полученные с помощью SEM, перехода угля BCH в полукокс.

Рис. 2. Микрофотографии

, полученные с помощью СЭМ, перехода угля SM в полукокс.

Рис. 3. Микрофотографии

, полученные с помощью СЭМ, перехода SPL угля в полукокс.

Рис. 4. Микрофотографии

SEM перехода угля SSL в полукокс.

Рис. 5. Микрофотографии

, полученные с помощью SEM, перехода угля NGR в полукокс.

Рис. 6. Микрофотографии

, полученные с помощью SEM, перехода угля из ГЭР в полукокс.

Рис. 7.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для свит ГЭР.

Рис. 8.

Петрографические снимки перехода угля в обугленный для свит ЯГР.

Рис. 9.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для комплексов SSL.

Рис. 10.

Петрографические снимки перехода угля в полуголь для свиты БЧХ.

Рис. 11.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для свиты СМ.

Рис. 12.

Петрографические снимки перехода угля в обугливание для свиты SPL.

.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x