Пиролизный котел длительного горения принцип работы: Принцип работы пиролизного твердотопливного котла длительного горения

Содержание

чертеж конструкции, принцип работы, действие устройства, схема

Пиролиз — способ разложения органических и неорганических соединений с применением термического воздействия. Проще говоря, молекулы распадаются при нагреве на более простые части.

Пиролизный котёл представляет собой устройство из рода твердотопливных котлов (чаще всего для нагревания воды) при помощи нагрева до 200–800 °C.

Особенностью является раздельное сгорание непосредственно топлива и дожигание в отдельной камере котла сопутствующих газов, продуктов сгорания.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Принцип работы: действие пиролизного котла

Общий принцип работы котла состоит в высокотемпературном нагревании органического топлива с недостатком воздуха, в результате чего образуются горючие газы.

Они поступают во вторичную камеру сгорания и там, смешиваясь с кислородом, газ окисляется с выделением дополнительной порции тепла.

Классификация

Котлы имеют отличия по расположению камер для дожигания газов:

  • с верхним расположением;
  • с нижним расположением.

Котлы с верхней камерой более громоздкие, требуется больше материала для сборки дымоотвода. Зато чистить их придётся намного реже, ведь частицы от сгоревшего топлива не попадают в камеру для дожигания газов.

В котлах с нижним расположением секции топливо располагается в верхней части, а газы выводятся в нижнюю, и там догорают. Это удобно, но придётся часто удалять мелкие дровяные частицы из камеры утилизации газов.

По энергозависимости котлы бывают:

  • без применения электричества: котлы с естественной тягой;
  • с принудительной тягой.

Энергонезависимые котлы подразумевают включение в конструкцию высокого дымохода (не менее 5–6 метров) для увеличения тяги и обеспечения достаточного разрежения в отсеке сгорания.

Эффективность обогрева у таких котлов будет нескольк

Принцип работы пиролизного твердотопливного котла длительного горения

Топка

Процесс растопки и подкладки дров зависит от конструкции определённого котла. В общих чертах он включает растопку, основной режим работы, и её завершение.

  1. До начала растопки проверяют количество воды в отопительной системе и подключают запорную арматуру.
  2. При растопке открывают заслонку и разжигают щепки на клочке бумаги. На образовавшийся огонь кладут небольшие дрова. После того как они займутся огнём, докладывают примерно 1/3 топки дровами, через 5—7 минут закладывают топку полностью, закрывают заслонку.
  3. Эффективный нагрев — основной режим работы. Когда топливо прогорит на 9/10 от полной загрузки, можно дождаться совершенного сгорания, приоткрыв дверцу регулировки подачи воздуха, или доложить топлива. Если докладывать дрова менее половины полной загрузки, то необходимости в регуляции дальнейшего процесса нет. В противном случае потребуется обеспечить приток воздуха так, чтобы от дров пошёл дым.
  4. Завершение топки. По прекращению горения останутся пеплообразные угли, которые требуется вынимать не реже одного раза в 10 дней или когда их уровень станет выше верхней части дверцы регулировки подачи воздуха.

Установка и эксплуатация

При выборе места для установки устройства учитывается следующее:

  1. Прочность полов — вес агрегатов измеряется сотнями килограммов.
  2. Энергозависимые модели потребуют подвод к электросети, при перебоях с электричеством эксплуатация будет сильно затруднена, необходимо подсоединение через ИВС.

Установка, подключение и запуск в эксплуатацию пиролизных котлов производят службы, имеющие свидетельство о допуске к работам, влияющим на безопасность жилых объектов.

Работник такой службы должен провести инструктаж по правилам эксплуатации котла и внести соответствующую запись в гарантийный талон, иначе он считается недействительным.

Что нужно для изготовления устройства своими руками?

Для самостоятельного изготовления устройства необходимо выбрать подходящий под конкретные условия и принцип работы проект. Конечно, можно пойти и купить прибор в магазине, но сделать его самому своими руками дешевле и эффективнее.

Перед тем как приступить к изготовлению, необходимо оценить требуемую мощность. Для этого нужно учесть площадь помещения, кот

Принцип работы котлов пиролизного горения. Устройство. Типы

Времена традиционных печей для обогрева дома потихоньку уходят в небытие, старинные русские печи заменяют функциональные котлы длительного горения с высоким значением КПД. Прежде чем приобрести какую-либо теплогенерирующую технику, необходимо познакомиться с ее особенностями и преимуществами. В данном материале разберем пиролизную технику и в чем заключается ее принцип работы.

Что такое пиролиз?

Под пиролизом подразумевается процесс получения и последующего сжигания горючего газа. Пиролиз — характерный процесс для твердотопливных котлов. Топливо помещают в закрытую камеру и постепенно уменьшают количество воздуха в ней. Дрова или уголь начинают тлеть. Углекислый газ, выделяемый во время сгорания топлива, поступает в другой отсек и смешивается с нагретым до определенной температуры воздухом. Происходит повторное горение. Основное преимущество пиролиза: он увеличивает количество времени горения и, соответственно, количество тепла. На открытом воздухе любое горючее сгорает быстро и выделяет минимальное количество тепла.  В 50- годах прошлого века инженеры изобрели схему новейшего оборудования, подходящего для пиролиза. Из-за дороговизны и необоснованности, к разработке не приступили.

Устройство

устройство и принцип работы пиролизного котлаОгромная камера предназначена для закладывания твердого топлива: угля, дров и других горючих веществ. Дрова или другое топливо разгораются, затем автоматически перекрывается воздух. Чтобы пламя было интенсивным, нужен воздух. Для интенсивного горения недостаточно кислорода, дрова начинают тлеть. Выделяется древесный газ и много углерода — зольные частицы. Воздух и зольные частицы перемешиваются в другой камере и происходит процесс догорания. Обе камеры разделяются специальной решеткой, на которую складывают топливо. Особенность огня у подобного устройства — у него красноватый оттенок из-за реакции с углеродом.

Принцип работы

Основной принцип работы пиролизного котла складывается из генерирования устройством горючего пиролизного газа из твердого горючего вещества. Процесс происходит при температуре выше 200 градусов Цельсия. Соблюдается недостаток кислорода. В дальнейшим смешивается воздух с оставшимся горючим газом и происходит его дожигание. Процессы проходят в специально отведенной камере.

Воздух поступает, пока пламя не разгорится достаточно интенсивно. После этого котел переходит в газогенераторный режим. Дрова тлеют благодаря автоматическому регулятору, который с помощью топки максимально уменьшает поступление газа в камеру с дровами. Также происходит дополнительная подача воздуха во время газогенерации, воздух достигает нужную температуру и способствует вторичному дожигу выделившегося газа в пиролизном котле.

Верхняя камера оснащена специальными отверстиями, из которых под давлением выходит разогретый воздух. Принцип работы таков, что 90 процентов мелких частиц участвуют в процессе дожига. Выброс вредных веществ в атмосферу становится минимальным. Температура отходящих дымовых газов пиролизного котла составляет максимум 160 градусов. Теплоноситель проходит снизу вверх вдоль котла, получает энергию практически от всего, с чем соприкасается, обеспечивая эффективный обогрев помещения. КПД котла равен 85%. Пиролизные решения можно назвать котлами длительного горения.

Большая часть котлов работает на любом твердом топливе: деревом, углем и другими. Часть котлов электронезависимы, поэтому подходят жителям регионов и городов, где случаются перебои с электричеством. Котел оборудован зольным ящиком, его легче почистить. Чистка занимает минимальное количество времени, по сравнению с другими теплогенерирующими котлами.

Схема работы

Многим собирающимся приобрести аппарат интересно, какова схема работы устройства. Пиролизный котел состоит из двух камер: дожигания и газификации. Непосредственно в последнюю кладут топливо, камера оснащена специальной дверцой. Ниже камеры газификации находится специальное отверстие для подачи воздуха в камеру дожигания. Она находится ниже камеры газификации. Конструкция оснащена дымоходом для избавления от смолы и теплообменником.

Толщина внешнего слоя, нанесенного на котел, зависит от его мощности. Рекомендуется выбирать котлы с 10% запасом мощности. Чтобы правильно рассчитать мощность, нужно знать полную площадь помещения. На 10 квадратных метров приходится 1кВт. Следует учесть: если в помещении нестандартный потолок, к каждому метру стоит добавить до 3% мощности.

В отличие от других твердотопливных аппаратов, топка должна быть разогрета перед использованием. Действия, которые нужно соблюдать при работе с пиролизным котлом:

  • На дно топки нужно загрузить какую-либо мелкую растопку типа щепок или бумаги;
  • Массу поджечь с помощью своеобразного факела, созданного из тех же материалов;
  • Дверцу камеры сгорания следует плотно закрыть;
  • Порции растопки постепенно добавляют;
  • Когда на дне будет достаточное количество тлеющих углей, следует остановить процесс добавления щепок;

В этот момент внутри камеры температура достигает 800 градусов тепла. В камеру нужно поместить основное горючее вещество.

Плюсы и минусы

К главным преимуществам пиролизного котла относят факт, что благодаря его использованию можно существенно снизить расходы на дрова. У потребителя есть возможность по максимуму обеспечить длительное горение благодаря принципу работы котла. Дом греется, а переживать о подкладке дров не надо. Среднее время горения одной партии горючего — целых 12 часов, к аппарату придется подходить не больше двух раз в сутки. Идеальный котел по длительности горения. Экологичный выбор, топливо сжигается полностью и выброс вредных веществ в атмосферу минимален.

Подобное устройства имеет свои минусы, к самым распространенным относят:

  • В период холодного межсезонья повышается расход дров;
  • Зола улетучивается в дымоход, загрязняя попутно его и все вокруг;
  • При поломке или некорректной работе, вполне возможно начнется перерасход дров, зола не улетучится;
  • Сырые дрова категорически не подходят. Тратится очень много энергии на их высыхание. Они не тлеют.
  • Достаточно высокая цена;

Типы

На данный момент рынок изобилует различными типами пиролизных котлов. Отличаются они расположением камеры дожига:

  • Находится сверху. Достаточно редкий вид твердотопливных аппаратов, Преимущество: воздух попадает в камеру дожига сразу и после догорания попадает в камеру охлаждения для дальнейшего вывода в дымоход. Не экономичный вид, конструкция такого рода очень сложна на этапе сбора. Человек может доложить топливо, не дожидаясь сгорания предыдущей партии. У остальных видов котлов такой возможности нет.
  • Камера дожига находится снизу. Такие устройства пользуются большей популярностью, пользователю удобно закладывать топливо. Конструкция ниже по стоимости, чем котел с верхней камерой дожига. Отдел для золы приходится часто чистить, чтобы дым эффективно продвигался вниз, нужна усиленная тяга.

Пиролизные котлы отличаются по типу тяги: бывает естественная и принудительная.

  • Тяга естественная. Используют мощный, высокий дымоход, при этом стоимость аппарата возрастает. Благодаря высокому дымоходу отпадает необходимость электрозависимости.
  • Принудительный наддув и тяга. Появляется необходимость в электрике, и отпадает зависимость от погодных условий. К слову, время работы с максимальным КПД вырастает на 5 часов, по сравнению с котлами при естественной тяге.

Котлы различаются по способу использования:

  • Котел для воздушного отопления. Такой котел ставят с целью обогрева различных коммерческих или хозяйственных помещениях. Для распределения тепловой энергии используются тепловые массы воздушные. Распределяется энергия с помощью алюминиевых труб и нагнетателей.
  • Котел водяного отопления. Вода нагревается в наружном теплообменнике, затем попадает в трубы радиатора. Вода постоянно циркулирует — поддерживается постоянная температура в доме.

Большая часть пиролизных котлов длительного горения работает на дереве. Существуют котлы, использующие для работы уголь и другие вещества. Преимущества котла на углевом топливе складываются из простой конструкции: различные сложнейшие узлы автоматического управления отсутствуют, что гарантирует минимальное количество поломок в процессе эксплуатации.

Заключение

Для обогрева маленького дома или просторного коттеджа пиролизные котлы подойдут идеально. Несмотря на то, что стоимость такого твердотопливного устройства достаточно высока, вложенные средства полностью окупятся. Срок службы такого аппарата долгий, а поломки крайне редки.

Читайте так же:

Принцип работы пиролизных котлов, устройство и схема

Одним из видов твердотопливных, как правило водонагревательных, котлов являются пиролизные, или газогенераторные установки. В этой статье мы рассмотрим принцип их работу и разберемся действительно ли они такие эффективные.

Дрова всегда использовались людьми как источник тепла, однако сейчас технологии позволяют применять их с более высоким КПД чем давали старые печи. Современные котлы не только значительно экономят ресурсы, но и время, ведь за ними не нужно следить, а одной закладки дров хватает на 12-24 часа.

Почему у пиролизного котла такой высокий КПД

В отличии от классических твердотопливных котлов здесь происходить процесс “горения наоборот”, то есть тепло выделяет не процесс горения древесины, а горение выделяемого газа. Теперь давайте разберемся подробнее.

Сам процесс пиролиза представляет из себя разложение органических соединений при высокой температуре (200…800°С) и ограниченном количестве кислорода. При этом выделяется газ и отработанный кокс.

Этот принцип работы используют и газогенераторные котлы, где, в качестве органического вещества служит древесина. Выработанный таким образом газ сгорает при температуре до 1200°С и выделяет значительно больше тепловой энергии, нежели сами дрова из которых он получен. Таким образом можно получить до 50% больше тепла. КПД таких котлов достигает 85…89%.

В качестве топлива может использоваться:

  • дрова,
  • различные пеллеты,
  • щепа,
  • топливные брикеты,
  • кокс,
  • уголь.

При этом содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выбрасываемых наружу, минимальное, что важно для людей, заботящихся об экологии.

Принцип работы достаточно простой

1 этап. Дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.

2 этап. Начинает выходить газ, начинается процесс пиролиза и он продолжается ровно до тех пор, пока все летучие газы не испарятся из топлива.

3 этап. Окончательное сгорание углей.

Видео работы

Преимущества и недостатки

К плюсам такой установки можно отнести:

  • Самый высокий КПД среди всех твердотопливных котлов, он составляет 90–93%.
  • Выделяется примерно в 3 раза меньше вредных веществ, что делает их более экологичными.
  • Большой интервал между загрузками топлива, порядка 12 часов для мягких пород древесины и 24 часа для брикетов, пеллет и твердых сортов.
  • Низкое количество смол в отработанных газах продлевает срок службы дымоходов.

Недостатки:

  • Необходимо топливо низкой влажности. Лучший вариант это 20%.
  • Стоимость таких котлов выше всех остальных типов такого оборудования.
  • Установка с принудительной тягой делает ее зависимой от электричества.

Схема работы пиролизного и классического котла

Как влияет влажность дров на эффективность

Древесина для пиролизных котлов должна быть просушена до 15-20% влажности. Такой результат сложно получить при естественной сушке, поэтому можно считать это главным недостатком такого типа котлов.

Сырые дрова выделяют большее количество водяного пара, который перемешивается с газо-кислородной смесью и снижает ее энергоемкость. Пример такого снижение в цифрах:

  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.

Если перенести это на работу установки, получается что сырые дрова увеличивают 1 этап работы (см. схему выше). То есть работать котел будет как классический больше времени, а как пиролизный – меньше. Эффективность будет снижаться прямо пропорционально.

Видео обзор газогенерирующего котла

Подробная схема работы, 6 этапов

  1. После того как дрова разгорелись, заслонка закрывается и начинается стадия тления.
  2. В камеру нагнетается кислород, в небольшом количества, но в достаточном чтобы поддерживать тление.
  3. В это время происходит выделение пиролизных газов.
  4. Газы попадают во вторичную камеру сгорания где соединяются с кислородом, который искусственно нагнетается.
  5. Происходит процесс сгорания смеси с выделением тепла. Часть энергии уходит на теплообменник для прогрева теплоносителя, часть уходит в первичную камеру для поддержания процесса пиролиза.
  6. Отработанные продукты горения выходят через дымоход, проходя при этом через дополнительный теплообменник и отдавая оставшееся тепло.

Весь процесс сгорания происходит под контролем системы терморегулирования. Ее можно настроить на определенную температуру в помещении.

Какие виды газогенерирующих котлов существуют

Схема котла с нижней камерой сгорания газов

Как вы уже поняли, такие котлы содержат две камеры сгорания: первичную топку загрузки (где горят дрова) и камеру сгорания (где непосредственно горит газ). Но, по своему расположение, топки могут быть двух видов:

  • с нижней камерой сгорания,
  • с верхней камерой сгорания.

Особенности котлов с нижней камерой сгорания

В этом случаи пиролизный газ с первичной топки подается путем искусственного нагнетания с помощью турбины. Это делает работу установки зависимой от электричества.

 

Особенности котлов с верхней камерой сгорания

Камера сгорания газов сверху

В этом случаи дрова горят в нижней камере, а выработанный газ поднимается в верхнюю, где и происходит его сгорание.

Немного теории из эффективности этого оборудования

Как заявляют многие производители расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет  не более 10 кг в сутки. В качества дров рекомендуют использовать березу или клен. Хвойные породы менее эффективны так как в выделяемых газах остается смола.

В заключение

Если вы решили установить и пользоваться котлом на твердом топлива, такой вариант как пиролизный будет наиболее рациональным. Не смотря на свою высокую стоимость он окупится довольно быстро за счет своего высокого коэффициента полезного действия. Кроме этого будет экономить ваше время в процессе эксплуатации и обслуживания.

Пиролизный котел принцип работы

Пиролизный котел: принцип работы

Одним из видов твердотопливных водонагревательных котлов являются пиролизные, или газогенераторные установки.

Почему у пиролизного котла такой высокий КПД

В отличии от классических твердотопливных котлов здесь происходить процесс “горения наоборот”, то есть тепло выделяет не процесс горения древесины, а горение выделяемого газа. Теперь давайте разберемся подробнее.

Сам процесс пиролиза представляет из себя разложение органических соединений при высокой температуре (200…800°С) и ограниченном количестве кислорода. При этом выделяется газ и отработанный кокс.

Этот принцип работы используют и газогенераторные котлы, где, в качестве органического вещества служит древесина. Выработанный таким образом газ сгорает при температуре до 1200°С и выделяет значительно больше тепловой энергии, нежели сами дрова из которых он получен. Таким образом можно получить до 50% больше тепла. КПД таких котлов достигает 85…89%.

В качестве топлива может использоваться:

  • дрова,
  • различные пеллеты,
  • щепа,
  • топливные брикеты,
  • кокс,
  • уголь.

При этом содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выбрасываемых наружу, минимальное, что важно для людей, заботящихся об экологии.

Принцип работы достаточно простой

1 этап. Дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.

2 этап. Начинает выходить газ, начинается процесс пиролиза и он продолжается ровно до тех пор, пока все летучие газы не испарятся из топлива.

3 этап. Окончательное сгорание углей.

Видео работы

//www.youtube.com/embed/twvzsim1DaQ

Преимущества и недостатки

К плюсам такой установки можно отнести:

  • Самый высокий КПД среди всех твердотопливных котлов, он составляет 90–93%.
  • Выделяется примерно в 3 раза меньше вредных веществ, что делает их более экологичными.
  • Большой интервал между загрузками топлива, порядка 12 часов для мягких пород древесины и 24 часа для брикетов, пеллет и твердых сортов.
  • Низкое количество смол в отработанных газах продлевает срок службы дымоходов.

Недостатки:

  • Необходимо топливо низкой влажности. Лучший вариант это 20%.
  • Стоимость таких котлов выше всех остальных типов такого оборудования.
  • Установка с принудительной тягой делает ее зависимой от электричества.

Схема работы пиролизного и классического котла

Как влияет влажность дров на эффективность

Древесина для пиролизных котлов должна быть просушена до 15-20% влажности. Такой результат сложно получить при естественной сушке, поэтому можно считать это главным недостатком такого типа котлов.

Сырые дрова выделяют большее количество водяного пара, который перемешивается с газо-кислородной смесью и снижает ее энергоемкость. Пример такого снижение в цифрах:

  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.

Если перенести это на работу установки, получается что сырые дрова увеличивают 1 этап работы (см. схему выше). То есть работать котел будет как классический больше времени, а как пиролизный – меньше. Эффективность будет снижаться прямо пропорционально.

Видео обзор газогенерирующего котла

//www.youtube.com/embed/yMieIT0cgt8

Схема работы

  1. После того как дрова разгорелись, заслонка закрывается и начинается стадия тления.
  2. В камеру нагнетается кислород, в небольшом количества, но в достаточном чтобы поддерживать тление.
  3. В это время происходит выделение пиролизных газов.
  4. Газы попадают во вторичную камеру сгорания где соединяются с кислородом, который искусственно нагнетается.
  5. Происходит процесс сгорания смеси с выделением тепла. Часть энергии уходит на теплообменник для прогрева теплоносителя, часть уходит в первичную камеру для поддержания процесса пиролиза.
  6. Отработанные продукты горения выходят через дымоход, проходя при этом через дополнительный теплообменник и отдавая оставшееся тепло.

Весь процесс сгорания происходит под контролем системы терморегулирования. Ее можно настроить на определенную температуру в помещении.

Какие виды газогенерирующих котлов существуют

Такие котлы содержат две камеры сгорания: первичную топку загрузки (где горят дрова) и камеру сгорания (где непосредственно горит газ). Но по своему расположению топки могут быть двух видов:

  • с нижней камерой сгорания,
  • с верхней камерой сгорания.

Особенности котлов с нижней камерой сгорания

В этом случаи пиролизный газ с первичной топки подается путем искусственного нагнетания с помощью турбины. Это делает работу установки зависимой от электричества.





Достоинства Недостатки
Удобная загрузка топлива в камеру Необходимость очистки от золы камеры сгорания газа
Удобное обслуживание Более высокая цена, обусловленная сложной конструкцией
КПД выше за счет большей камеры теплообменника  

 

Особенности котлов с верхней камерой сгорания

В этом случаи дрова горят в нижней камере, а выработанный газ поднимается в верхнюю, где и происходит его сгорание.





Достоинства Недостатки
Газ поступает в камеру естественным образом Немного ниже КПД
Камеру чистить нужно реже  
Отработанные газы выходят благодаря естественной тяге  

Классификация

Котлы имеют отличия по расположению камер для дожигания газов:

  • с верхним расположением;
  • с нижним расположением.

Котлы с верхней камерой более громоздкие, требуется больше материала для сборки дымоотвода. Зато чистить их придётся намного реже, ведь частицы от сгоревшего топлива не попадают в камеру для дожигания газов.

В котлах с нижним расположением секции топливо располагается в верхней части, а газы выводятся в нижнюю, и там догорают. Это удобно, но придётся часто удалять мелкие дровяные частицы из камеры утилизации газов.

По энергозависимости котлы бывают:

  • без применения электричества: котлы с естественной тягой;
  • с принудительной тягой.

Энергонезависимые котлы подразумевают включение в конструкцию высокого дымохода (не менее 5–6 метров) для увеличения тяги и обеспечения достаточного разрежения в отсеке сгорания.

Эффективность обогрева у таких котлов будет несколько ниже, чем у котлов с принудительной тягой.

Устройства с принудительным поддувом оснащаются одним или двумя вентиляторами, которые могут работать в режиме нагнетания воздуха или откачки сгоревших газов.

В некоторых моделях котлов применяется комбинированный способ с участием нагнетающих и отсасывающих газ устройств для увеличения мощности.

Справка! Механизмы, откачивающие отработанные газы, изготавливаются из особых жаропрочных (аустенитных) сплавов, их стоимость значительно выше, чем у нагнетающих вентиляторов.

По способу обогрева:

  • Водяного обогрева — к теплообменнику котла подключаются водяные трубопроводы, по которым нагретая рабочая жидкость разносится по различным помещениям.
  • Воздушного обогрева — вместо воды используется воздух, получающий тепло посредством того же теплообменника и распространяемый по воздухопроводам. Эффективность ниже, чем у водяного способа, применяется на производственных площадках, складах.

Фото 1. Пиролизный котел с теплообменником, предназначен для водяного обогрева, работает на дровах.

Чертеж: общий вид, рабочий процесс

  • Камера сгорания котла.
  • Отсек газификации.
  • Секция дожигания газов.
  • Колосниковые решётки.
  • Теплообменник (входной/выходной патрубки).
  • Трубопровод отвода газов (дымоход).
  • Отверстия для поддува.
  • Дверка в отсек для закладки топлива.

В котел могут быть включены температурные датчики и приборы для контроля и поддержания нормальных режимов работы.

А также аппаратная часть котла для автоматизации функционирования всего отопительного комплекса.

Суть происходящего внутри пиролизного котла характеризуется следующими процессами:

  • Поток воздуха извне поступает в отсек газификации с находящимся там топливом.
  • Некоторая часть кислорода будет поддерживать процесс горения (тления). Газы, являющиеся продуктами горения, через сопло попадают в камеру сгорания котла и там окисляются в присутствии вторичного кислорода, который поступает вместе с воздухом снаружи.
  • Часть пиролизных газов восстанавливается при наличии углерода из топлива до угарного газа и окиси азота, потребляя при этом часть энергии. Смесь проходит в секцию дожигания газов и окисляется там с возвратом отнятой им энергии.

Фото 2. Чертеж пиролизного котла длительного горения, собранное по нему устройство может обогреть большой дом.

  • Участвующие в реакции пиролиза газовые смеси выводятся наружу через дымоход, минуя при этом теплообменник котла.

Внимание! Так как функционирование пиролизных котлов связано с большим количеством энергии, генерируемой внутри оборудования и возможном выделении разного рода вредных газов, осуществлять самостоятельную постройку котлов рекомендуется только при полном понимании всех физико-химических процессов, возникающих при его работе.

Температурные фазы:

  • сушка, пиролиз древесины — 450 °C;
  • сгорание древесного газа и вторичного воздуха — 560 °C;
  • продувание пламени и возврат тепла — 1200 °C;
  • отвод оставшихся продуктов горения — 160 °C.

Отличия устройства от обычных котлов

Включая древесину (дрова), специальные топливные брикеты (пеллеты) и отходы, получаемые на производстве. Одно из главных отличий котлов — применение различных видов твёрдого топлива, практически любого вещества, которое может гореть.

Длительность процесса сжигания топлива намного больше, чем у обычных котлов. От 8–10 часов и выше. Есть модели котлов с крупным отсеком для дров, продолжительность непрерывной работы — до 24 часов. Это значит, что пополнение камеры сгорания новыми порциями топлива осуществляется 1–2 раза в сутки.

Важно! За счёт того, что происходит почти полное разложение твёрдых материалов, пирокотлы менее вредны для окружающей среды.

 

Принцип работы пиролизных котлов длительного горения

Внешне эти котлы мало чем отличаются от обычных металлических печей. Они имеют такую же загрузочную дверцу, ведущую в первичную камеру сгорания. В нее укладываются обычные дрова, а также брикеты из опилок либо торфа. Используют в этих целях и изобретение последних нескольких лет — гранулы пеллет. Они представляют собой сильно спрессованные отходы столярного производства. В дело идет все, начиная от коры деревьев и заканчивая торфом и сушеным навозом.

На заметку! Лучше всего использовать в качестве топлива пеллетные гранулы. Это топливо имеет маленький размер и может автоматически подаваться в камеру сгорания котла.

Современный котёл длительного горения с бункером для пеллетных гранул.

На дне камеры сгорания располагается колосник, имеющий вид очень тяжелой чугунной решетки. Он необходим для подачи воздуха под топливо. Загруженные дрова поджигают и ждут пока они полностью разгорятся под воздействием первичного потока воздуха. Как только котел выходит на режим, доступ воздуха в первичную камеру практически прекращают, в результате чего горение останавливается. Топливо начинает только тлеть, выпуская пиролизный газ. Он обладает очень высокой горючестью, но так как воздуха мало, то он не вспыхивает.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла.

Затем самотеком или принудительно эта газообразная летучая смесь органики подается во вторичную камеру, которая собственно и является главной рабочей частью пиролизного котла длительного горения. С водяным контуром системы отопления она связана непосредственно. Поступающий в эту камеру газ имеет температуру около 300 градусов и поэтому вспыхивает при поступлении кислорода без промедления. Во вторичную камеру подается достаточное для горения количество воздуха. Пиролизный газ выделяет при сгорании намного больше энергии, чем простые дрова, поэтому нагревание теплоносителя в системе происходит очень быстро.

Пример размещения твердотопливного котла с автоматической подачей пеллет из бункера хранения в подвальном помещении частного дома.

Важным моментом является то, что порция дров, помещенная в топку, расходуется очень медленно, что позволяет отапливать помещение очень небольшим их количеством длительное время.

На заметку! В качестве топлива для газогенераторов рекомендуется использовать очень хорошо просушенные вещества и дрова. Ведь 1 кг дров, которые содержат 20% влаги выделяет 4 кВт/час. энергии, а содержащие 25% влаги, уже только 3 кВт/час.

Принцип работы пиролизного котла с водяным контуром

Преимущества и недостатки котлов на пиролизном газе

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром ценят за их преимущества перед печами с прямым горением. Можно перечислить некоторые из них:

  • полное сгорание топлива без накопления сажи. Кроме экономии дров это свойство несет гораздо большую пользу. Полное сгорание означает, что в качестве отходов выделяется лишь углекислота и обыкновенная вода. Ни то, ни другое не представляет большого вреда для людей и природы в целом. Этого нельзя сказать о частичном сгорании дров. Вредные токсичные вещества, образующиеся при неполном распаде органики, попадают в атмосферу, вызывая нежелательные последствия, не говоря уже о зловонном едком дыме;

Для увеличения эффективности пиролизного котла используйте только сухие дрова.

  • благодаря полному сгоранию, в газогенераторах можно использовать любое органическое твердое топливо. По сути им может быть любая органика, способная к активной реакции окисления, то есть горению. Такие котлы можно устанавливать на швейных и кожевенных фабриках, на предприятиях деревопереработки, сельхозпредприятиях. Этим полностью решается проблема утилизации отходов;
  • высокая экономия средств на топливо, так как пиролизные котлы длительного горения с водяным контуромимеют такое названия по причине того, что от одной дровяной закладки рабочий процесс может продолжаться не менее 12 часов. Простая печь или котел, максимум способны гореть 4 часа;

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома.

  • полностью решен вопрос регулировки процесса горения и нагревания теплоносителя. По причине того, что в рабочей камере сгорает газообразное топливо, его поток легко регулируется, так же, как и интенсивность горения. Это позволяет полностью автоматизировать работу котла, не хуже, чем электрического или газового.

Есть у пиролизных котлов длительного горения и недостатки, о которых следует осведомиться, при приобретении этой техники:

  • стоимость газогенераторов намного выше, чем у других видов теплотехники. Однако это со временем окупается, благодаря экономии топлива;

Автоматизированная котельная в современном частном доме.

  • топливо должна быть идеально сухим. Уже 20%-я влажность является серьезным препятствием для горения. Котел просто престанет работать после ограничения доступа воздуха;
  • в связи с тем, что в конструкции практически всех моделей предусмотрено использование вентиляторов для нагнетания воздуха, то для их работы требуется наличие электроэнергии, что не позволяет использовать эту технику на дачах, не имеющих электроснабжения.

На заметку! Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения говорят о том, что иногда они останавливаются из-за того, что вода из обратной трубы системы попадает в контур котла сильно остывшей. Чтобы этого избежать, надо впаять в систему обходной контур из трубы подачи. Здесь используется обычный трехходовой клапан. Тогда горячая вода смешается с охлажденной, котел не будет отключаться.

Схематическое изображение пиролизного котла с водяным контуром.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Пиролизные котлы длительного горения: устройство и принцип работы




Содержание

  1. Схема и устройство котла пиролизного горения
  2. Принцип работы пиролизного устройства отопления
  3. Достоинства и недостатки пиролизных котлов
  4. Установка и монтаж котлов пиролизного типа

Введение

Каждый владелец частного дома, выбирая твердотопливный отопительный котел несомненно хочет сделать лучший выбор. Один из основных критериев на который обращают внимание все покупатели без исключения это экономичность. Среди всего многообразия устройств представленных на российском рынке, есть одна разновидность использующая особый способ его сжигания – пиролизные котлы длительного горения. Давайте попробуем разобраться как работает такой котел и как он устроен, а также рассмотрим его основные плюсы и минусы.


Схема и устройство котла пиролизного горения

Объяснить суть пиролиза можно на примере котла длительного горения на дровах. Под воздействием высоких температур в топке (около 450 градусов Цельсия), происходит разложение древесины на твердую и газообразную составляющую. Впоследствии, каждая из этих составляющих сжигается отдельно. Отопительные приборы такого типа называют еще газогенераторными, а сам метод – методом сухой перегонки. Благодаря этой технологии достигается лучший КПД и меньший расход дров, чем при использовании классического способа, но значительно возрастает цена устройства.


Основными видами топлива для котлов длительного горения использующих метод пиролиза являются: древесина, уголь, торф, опилки, пеллеты. Главные требования к топливу следующие:



  • ограниченные габариты

    Габариты закладки должны быть не больше размеров топки. В случае использования древесных поленьев, их длинна обычно ограничивается 40см, а диаметр 20см.



  • низкая влажность

    Для получения высокого КПД, а также для продления срока службы котла, необходимо, чтобы влажность используемого в нем топлива не превышала 20%.


Фото 1: Система автоматической подачи пеллет в пиролизный котел

По типу используемого топлива, все виды пиролизных котлов можно разделить на:



  • дровяные

    Конструктивно, спроектированы для работы на дровах. Именно на этом топливе они дают наилучший КПД. Самая известная модель такого типа — пиролизный котел на дровах «Buderus Logano»



  • угольные

    Основной вид топлива бурый уголь или кокс.



  • пеллетные

    Такие котлы работают на пеллетах – прессованных топливных гранулах из одходов деревообработки.



  • комбинированные (или универсальные)

    Могут работать на любом из выше перечисленных видах топлива. КПД универсальных котлов длительного горения обычно хуже чем у спроектированных под определенный вид топлива.


Фото 2: Устройство пиролизного котла на дровах

В зависимости от того сколько контуров содержит конструкция выделяют:



  • одноконтурные

    Водогрейный котел содержит один контур, который используется для отопления дома.



  • двухконтурные

    В конструкции предусмотрен дополнительный контур, для обеспечение горячего водоснабжения.


Ниже показана схема пиролизного котла, глядя на которую мы разберем его устройство. Бытовой котел отопления длительного горения, обычно состоит из следующих основных элементов:



Фото 3: Схема конструкции пиролизного котла


  • Устройство управления

    Блок автоматического управления котлом предназначен для установки различных режимов работы котла. Данное устройство позволяет контролировать различные параметры работы отопительного прибора.



  • Корпус

    Наружный каркас выполнен из стали и покрыт специальной жаропрочной и износостойкой краской. Изпользование особых красок в отопительных котлах продиктовано условиями их эксплуатации и температурным режимом.



  • Теплоизоляция

    Для уменьшения теплопотерь пиролизного котла его теплоизолируют. В качестве материалов для теплоизоляции используются муллитокремнеземистные плиты, асбест, диатомит, а также известь.



  • Устройство от закипания котла

    Данное приспособление позволяет держать температуру котла в необходимых рамках. Закипание котла очень опасно и может превести к выходу котла из строя, а в некоторых случаях и к взрыву.



  • Теплообменник

    Теплообменник представляет собой чугунную или стальную емкость, которая наполнена теплоносителем. В верхней и нижней его части оборудованы вентили для подключения подающей и обратной линии системы отопления. В процессе горения теплоноситель внутри теплообменника нагревается и циркулирует по отопительной системе.



  • Камера загрузки

    Камера загрузки (газифицирующая или топочная) представляет собой отсек, в который загружается твердое топливо. После загрузки и розжига топлива, уменьшается подача первичного воздуха. Процесс горения замедляется и топливо начинает медленно тлеть, выделяя при этом пиролизный газ. Температура при которой происходит эта процедура равна приблизительно 450С. Образовавшаяся газообразная смесь нагнетается в следующий отсек, называемый камерой сгорания.



  • Камера сгорания

    В камере сгорания происходит сжигание смеси из древесного газа и вторичного воздуха. Подача этой смеси осуществляется принудительно из отсека газификации. Процесс горения проходит при температуре 1100С.



  • Подключение подающей линии

    Подающий патрубок используется для подачи горяей воды из котла в систему отопления.



  • Колосник

    Колосник представляет собой чугунную или стальную решетку, расположенную между камерами загрузки и сжигания. На ней происходит газификация твердого топлива, также через отверстия в ней пиролизный газ нагнетается в расположенную ниже камеру сжигания.



  • Патрубок дымохода

    Дымоход представляет собой канал для отвода газообразных продуктов сгорания. Длина и сечение дымовой трубы должны зависят мощности котла.



  • Вентилятор дымовой трубы

    Так как в большинстве пиролизных котлов отечественного производства применяется верхнее дутье, необходимо использовать принудительную тягу с помощью вентилятора или дымососа.



  • Клапан подачи первичного воздуха

    Первичный воздух предназначен для предварительного разогрева топлива и начала процесса пиролиза.



  • Клапан вторичного воздуха

    Вторичный воздух необходим для дожига пиролизных газов в камере сгорания.



  • Подключение обратной линии

    Через обратный патрубок, теплоноситель, из системы отопления возвращается обратно в отопительный прибор.


Вернуться к оглавлению

Принцип работы пиролизного устройства отопления

Итак, как же работает пиролизный котел? Давайте разберем поэтапно схему его работы на примере пиролизного котла на угле:


Этап 1:

В топку загружается твердое топливо, в нашем случае уголь. Котел разжигается и дверца в топочную камеру плотно закрывается. Так как поступление первичного воздуха ограничено, начинается процесс тления и выделения пиролизного газа. Длительностью горения можно управлять, регулируя подачу первичного воздуха.



Фото 4: Как работает угольный котел пиролизного горения

Этап 2:

Смесь пиролизного газа и первичного воздуха принудительно нагнетается внутрь камеры сжигания сквозь отверстия в колосниковой решетке. Туда же подается и вторичный воздух для обеспечения интенсивности горения. Происходит процесс сжигания смеси пиролизного газа и вторичного воздуха при большой температуре. Образовавшаяся тепловая энергия нагревает теплоноситель внутри теплообменника.



Фото 5: Как работает система дожига пиролизных газов

Этап 3:

Через газоход, посредством принудительной тяги с помощью дымососа, осуществляется вывод газообразных продуктов сгорания в атмосферу.
Особо следует отметить, что выхлопные газы, образовавшиеся в результате пиролизного горения, содержат минимальное количество вредных примесей. Большую часть дымовых газов составляют водяные пары и углекислый газ.


Как видно, принцип действия пиролизного котла несколько сложнее традиционного. Именно поэтому стоимость их обычно в 2 раза выше. Прежде чем принять решение какой котел купить пиролизный или классический, давайте разберем плюсы и минусы котлов пиролизного горения.



Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки пиролизных котлов



Использование технологии пиролиза имеет как преимущества, так и недостатки. Основными плюсами котлов длительного горения пиролизного типа являются:



  • Длительность горения

    Интервал между загрузками увеличен в 3-4 раза по сравнению с классическими. Например отопительный пиролизный котел «Прометей Эко» способен непрерывно работать на одной закладке топлива до 12 часов.



  • Повышенная экономичность

    При использовании пиролизного горения твердое топливо прогорает значительно лучше. Для получения одного и того же количества тепла при использовании пиролиза, потребуется меньше топлива, чем при традиционном сжигании.



  • Высокий КПД

    КПД при использовании пиролиза значительно выше. Диапазон значений КПД для пиролизных котлов 85-92%.



  • Экологичность

    В составе газов на выходе котла пиролизного типа почти полностью отсутствуют вредные примеси. Основную часть выхлопных газов составляют водяные пары и углекислый газ.



  • Возможность регулировки

    Процесс газогенерации легко поддается регулировке. Поэтому чаще всего пиролизные котлы автоматические. Регулировка интенсивности горения позволяет подстраиваться под потребности отопительной системы.


Фото 6: Автоматический бытовой газогенераторный котел

Помимо рассмотренных нами плюсов, они обладают и рядом недостатков. Давайте остановимся на них поподробнее:



  • Энергозависимость

    Особенность конструкции пиролизного котла в том, что подача первичного и вторичного воздуха, а также тяга осуществляется принудительно с использованием вентиляторов, требующих наличия электричества. Однако, существуют и энергонезависимые модели на естественной тяге, но они достаточно редки.



  • Требуется низкая влажность толпива

    Метод газогенерации очень прихотлив к содержанию влаги в твердом топливе. Чем более сухое топливо используется, тем лучше. Рекомендуемая влажность не более 20%



  • Требуется полная загрузка

    При малом количестве топлива, пиролизные котлы начинают гореть нестабильно. Поэтому рекомендуется не делать загрузки менее 30-50%, от рекомендуемой производителем нормы.



  • Сложность автоматической подачи топлива

    Для дровяных пиролизных котлов сложно организовать автоматическую подачу топлива из-за больших размеров поленьев. Сделать автоматический угольный котел длительного горения возможно лишь в случае однородности размеров фракций угля.



  • Высокая цена

    Высокая стоимость газогенераторных котлов длительного горения один из самых существенных их недостатков. Купить такой котел можно в 1.5-2 раза дороже, чем устройства аналогичной мощности, но использующие традиционный способ сжигания.


Подробнее об отопительных приборах пиролизного типа, их преимуществах и недостатках смотрите в видео:





Вернуться к оглавлению

Установка и монтаж котлов пиролизного типа

Процесс установки, монтажа и обвязки пиролизного котла имеет свои особенности. Соблюдение всех нюансов, позволит обеспечить долгий срок службы отопительного прибора, а также обезопасить его владельцев. Технология пиролизного горения вносит ряд особенностей в монтаж котлов:



Фото 7: Дровяной пиролизный котел с теплоаккумулятором

  • Выполняя монтаж котла, следует учесть, что надув воздуха и тяга в них осуществляется с помощью вентиляторов и дымососов. Поэтому установку следует проводить в непосредственной близости от источника электропитания.

  • Также следует принять во внимание требования к влажности топлива. Во избежании сбоев в работе, производить установку котла длительного горения следует в сухом помещении.

  • Поскольку температура газов на выходе ниже, чем у обычного, допускается применения дымоходов с более тонкими стенками (до 0.5мм).

  • Рекомендуется подключение теплоаккумулятора. Поскольку наилучший КПД и режим работы котла длительного горения достигается полной загрузке, излишнее тепло рекомендуется накапливать в теплоаккумуляторе и использовать его для отопления по мере необходимости.

Вернуться к оглавлению


Заключение

В заключении хочется сказать, что пиролизные котлы, хоть и имеют высокую стоимость, но обладают рядом существенных преимуществ. Если ваш бюджет позволяет вам приобрести отопительный прибор данного типа, то вы уж точно не разочаруетесь. Эти устройства стоят своих денег, благо сейчас, на российском рынке, появились сравнительно недорогие пиролизные котлы отечественного производства.

принцип работы, как сделать своими руками

Пиролиз — разложение материала при высокой температуре и ограниченном поступлении кислорода.

В случае с пиролизным котлом длительного горения происходит максимальное прогорание твёрдого топлива и выделяющегося из него газа.

Например, в обычной печи пиролиз не предусмотрен, поэтому там тепло выделяется в основном за счёт горения дров. А пиролизные котлы устроены так, что позволяют дополнительно сжигать газ, который выделяется при горении топлива.

В результате горение одной загрузки топлива длится дольше, а дров требуется меньше.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Принцип работы

Главной чертой пиролизных котлов является наличие второй камеры для дожигания выделяющегося при горении газа. Это увеличивает работу одной закладки дров до 12 часов, а КПД до 90%.

Схемы таких котлов включают следующий набор элементов:

  • поддувало;
  • камеру для загрузки топлива и газификации;
  • теплообменник;
  • камеру сгорания;
  • камеру дожигания;
  • дымоход.

Поскольку задачей работы котла является обогрев не только прилегающей территории, но и других площадей строения, к нему подключается система отопления. Поэтому в конструкции предусмотрен вход и выход для водяного контура. Эксплуатация начинается с загрузки твёрдого топлива и его розжига.

Высвободившееся тепло идёт в камеру сгорания, а высвободившиеся в процессе горения газы дожигаются в соответствующей камере. Полученное тепло поступает на теплообменник, от которого передаётся системе отопления. Зачастую такие агрегаты нуждаются в принудительной тяге, поэтому для наддува устанавливается вентилятор.

Внимание! За прибором требуется уход, специалисты рекомендуют делать перерывы, если система работает дольше суток.

Устройство и принцип работы

По усложнению технического и конструктивного исполнения котельного оборудования и расширению его функциональных возможностей. В каждом сегменте отопительных агрегатов сегодня представлены пиролизные модели, версии, поддерживающие контуры горячего водоснабжения (ГВС), и системы длительного горения. Совершенно очевидно, что существуют и комбинированные котлы, объединяющие в себе весь перечень идей для такого рода оборудования. На практике пиролизный котел длительного горения с водяным контуром дает ряд преимуществ рядовым владельцам дач и загородных домов, которые стремятся комплексно обеспечить тепло и горячую воду.

Оборудование

A Типовая конструкция состоит из двух камер сгорания, теплообменника и зольника. Это базовый набор функциональных элементов, обеспечивающих процесс загрузки топлива, теплоносителя и сбора продуктов сгорания. В противном случае, в зависимости от модификации, сборка устройства может меняться с ориентацией в определенном дополнении. Например, по желанию можно интегрировать конденсатор, представляющий собой резервуар с теплоизоляцией.Накапливает тепловую энергию для последующего возврата водяного контура.

A Обязательной частью технической инфраструктуры системы является дымоход котла. Это нагнетание продуктов сгорания газа, для которого характерна тяга — то есть скорость выведения дыма. С помощью специальной заслонки-заслонки можно регулировать ширину дымохода, который соединен с пиролизным котлом длительного горения. Отзывы говорят, что очень важно соблюдать баланс в регулировке объема дымоудаления.Дело в том, что для котлов с длительным горением характерен длительный и динамичный процесс, поэтому в течение всего сеанса может потребоваться многократная регулировка пропускной способности. Баланс требует, чтобы воздушная масса не «ходила» в дымоходе, а выхлопные газы стабильно выводились наружу.

Рекомендуется

Наиболее эффективные методы проращивания семян

Несмотря на то, что метод рассады в овощеводстве является очень трудоемким процессом, его использует большинство садоводов.Посадка семян в открытый грунт — простой и удобный метод, но он эффективен только в определенных климатических зонах. I …

Светоотражающая краска. Сфера применения

Когда машины начали заполнять дороги, их популярность начала набирать светоотражающая краска. Благодаря этой краске, как водителям, так и пешеходам становится намного легче избегать аварий в темноте. Назначение краски Светоотражающая краска — лакокрасочный материал, который …

Принцип работы системы пиролиза

Концепция пиролизных нагревательных устройств довольно проста, но на практике дает существенное преимущество в виде повышенного КПД .Для начала стоит подчеркнуть отличие конструкции таких котлов от технических устройств обычных монолитных систем. Как уже было сказано выше, котел имеет две топочные камеры — это особенность оборудования. Один выполняет традиционную задачу по организации пространства для сжигания топлива, а второй обеспечивает эффект пиролиза. Что это такое? Если первая камера извлекает энергию, например, непосредственно из древесины, второй технологический газ выделяется во время начального горения. В отличие от первой стадии сгорания, процесс пиролиза включает смешивание кислорода для повышения эффективности накопления тепловой энергии.По сути, реализуется принцип двойной обработки одной и той же партии топлива, что, несомненно, положительно сказывается на экономии и повышении КПД котла.

Принцип работы системы длительного горения

В отличие от системы пиролиза идея поддержания длительного горения не требует кардинального изменения конструкции установки. Однако изменения в параметрах. Первый такой котел оборудован большой камерой сгорания.То есть в комбинированном варианте сжигание дров может быть массивным отсеком, а дожигание газов — небольшой прилегающей топкой. Например, если у обычных котлов есть камера размером 30-50 см, концепция длительного горения потребует использования вставок не менее 60 см. Что еще более важно, устройство и принцип работы пиролизных котлов руководствуются широкой сферой регулирования процесса горения. Это достигается с помощью функциональной, а иногда и автоматизированной системы задвижки, т.е.е. регулятор пропускной способности дымохода. Этот механизм отвечает за интенсивность горения за счет уменьшения или увеличения объема поступления кислорода. К достоинствам этой системы можно отнести возможность рационального расхода тепла от одной стены и отсутствие необходимости частого обновления топливного материала.

Организация водогрейного котла

Инфраструктура подготовки горячей воды в оборудовании образована тремя компонентами — теплообменником, котлом и каналами циркуляции.В теплообменнике происходит прямой нагрев воды за счет тепловой энергии, которая вырабатывается в процессе сгорания. Кстати, использование бойлера специально для функции ГВС на некоторых системах с автоматическим управлением позволяет сразу после доведения температуры воды до нужного режима отключить оборудование. Готовая к употреблению вода либо направляется в котел, либо с контуров к потребителям. Современный твердотопливный котел с водяным контуром и водонагревателем позволяет вмещать около 30-50 литров горячей воды для различных применений.Если вам требуется хранилище большей емкости, следует изначально выбрать отдельные котлы, не входящие в единую конструкцию котла, и подключиться через его каналы связи. Этот резервуар может вмещать до 200 литров, а промышленная модель — порядка 500 литров

Производительность

Непосредственно количество тепла определяется мощностью котла. Начальная планка 3-5 кВт. Такой повышенной мощности достаточно для небольших помещений — например, вилл.Для использования оборудования в системе отопления дома рекомендуется делать такой расчет — 1 кВт на 10 м2. Итак, моделей мощностью 20 кВт хватило бы на обслуживание дома площадью 200 м2. Важный параметр в расходе топлива, от которого будет зависеть энергоэффективность агрегата. Средний пиролизный котел длительного горения с водяным контуром на дровах расходует в час порядка 1-10 кг. расход зависит от мощности и, в свою очередь, будет определять периодичность загрузки новой дровяной кладки.Также значимым параметром является диаметр дымохода, определяющий границы пропускной способности отходящих газов — это значение от 13 до 20см.

Типы агрегатов в материале

Имеет большое значение с точки зрения эксплуатационной надежности и теплоотдачи. , материал теплообменника. Итак, чугун — самый прочный металл для изготовления этой функциональной детали — можно сказать, что это фундамент котла. Он не подвержен коррозии, устойчив к механическим воздействиям, способен выдерживать высокие термические нагрузки, однако резкие колебания температуры могут вызвать растрескивание, что приведет к развитию ржавчины.Чугун прямой конкуренции — это сталь. Благодаря пластичности такие сплавы могут использоваться в условиях резких перепадов температур, но пиролизный котел длительного горения с водяным контуром в процессе способствует выделению конденсата, что приводит к риску возникновения коррозии даже в условиях эксплуатации в штатном режиме. . Бывают котлы с медными теплообменниками, которые отличаются хорошей проводимостью и без риска образования ржавчины. Но с точки зрения надежности и долговечности медь наиболее проигрышное решение.

Виды по видам топлива

Большинство пиролизных котлов работают на древесине. Этот топливный материал позволяет производить двойную переработку сырья с выделением большого количества тепловой энергии за счет древесного газа. По этой причине эти агрегаты называются газогенераторными котлами вне зависимости от возможности использования других видов топлива.

В качестве альтернативы вы можете рассмотреть комбинированную систему на электричестве или чистом газообразном топливе. Но в этом случае перейти на эти режимы работы эффекта пиролиза не получится.Кстати, даже в штатном котле пиролиза древесины предусмотрена возможность питания от сетей 220 или 380 В. Электроснабжение, необходимое для обслуживания блока управления или вентиляционной установки, способствует такому же эффекту пиролиза путем нагнетания кислород.

Производители

Среди зарубежных производителей теплового оборудования такие компании, как Buderus и Atmos. Этот бренд производит высококачественные и долговечные блоки для домашнего и промышленного применения. Пользователи этого оборудования характеризуются как функциональные, современные и надежные.В производственном секторе России твердотопливные котлы с водяным контуром представляют компании «Буржуа» и «Печкин». В любом случае инженеры этих компаний демонстрируют наиболее успешные разработки, некоторые из которых выполнены по европейским стандартам качества.

Цена вопроса

Стоимость котлов с пиролитическим эффектом на базовом уровне превосходит стандартные модели твердотопливных агрегатов из-за сложной конструкции. Минимальный уровень цен может быть в пределах 10-15 тыс. Руб. Это оборудование мощностью до 10 кВт встречается в тех же коллекциях производителей «Печь» и «Буржуй».В линейке Buderus цена пиролизных котлов намного выше — порядка 100-150 тысяч за счет увеличения мощности (до 100 кВт), и с увеличением габаритов моделей.

Комплектующие и надстройки для котлов

Сегодня все больше разработчиков отопительного оборудования обращаются к системам автоматизации, которые позволяют идентифицировать пользователя в процессе проектирования. В частности, газовые котлы могут быть дополнены системой регулирования температуры, панелями программирования, датчиками тепла и влажности, таймерами и т. Д.

Что касается проектных решений, необходимо наличие сантехнической арматуры для поддержки водяных контуров — уплотнений, фитингов, переходников и других расходных материалов. Для более тщательного контроля работы оборудования параметры могут вмешиваться в организацию системы подачи воздуха для более эффективного сгорания топлива. Технически эту функцию выполняет чугунная решетка для котлов, уложенная над поддувалом в специальной нише. Выбирая конструкцию по нужному параметру с отверстиями соответствующего размера, можно обеспечить тот или иной уровень интенсивности горения.В качестве дополнения вы можете приобрести и вышеупомянутый котел — в зависимости от потребностей его выбранного размера и мощности.

Как выбрать лучший пиролизный котел?

Оптимальный выбор может быть другим. Для решения отечественной задачи стоит ориентироваться на функциональную и эргономичную модель — маломощную от тех же российских компаний. Они должны быть простыми в использовании и практичными в обслуживании. К тому же цена на пиролизные котлы будет подниматься для среднего домовладельца или отдыхающего — в пределах 15-20 тысяч это достойный вариант.Однако для промышленного типа важнее мощность и долговечность агрегатов. И этот выбор лучше сделать в пользу таких продюсерских компаний, как Buderus.

Заключение

Сложность конструкции котлов пиролизного действия обуславливает не только такие положительные эксплуатационные свойства оборудования, как высокий КПД. Пользователь должен быть готов к переходу на новую систему подачи топлива и регулирования процесса горения. Кроме того, пиролизный котел длительного горения с водяным контуром требует более тщательного ухода.Некоторые модели избавляют владельцев от чистки зольников, преимущество есть, но поломка двойной камеры сгорания или перенастройка воздуховода потребуют выполнения гораздо более важных мероприятий. Особого внимания к обслуживанию потребуют также водяные контуры с водонагревателем.

.Паровой котел

Принцип работы и типы котла

I. ПАРООБРАЗОВАНИЕ, ТИПЫ КОТЛОВ

I. ПАРООБРАБОТКА, ТИПЫ КОТЛОВ и СИСТЕМЫ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК 1 Уникальные свойства воды для производства пара: высокая теплоемкость (удельная теплоемкость) Высокая критическая температура Идеальная среда для передачи тепла Высокая

Дополнительная информация

РУКОВОДСТВО ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ КОТЛА

СПРАВОЧНИК ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ КОТЛА подготовлен National Industrial Fuel Efficiency Service Ltd.Graham & Trotman Впервые опубликовано в 1959 году как New Stoker’s Manual и в 1969 году как The Boiler Operators Handbook This

Дополнительная информация

Глава 2.2: Котлы

Глава 2.2: Котлы Часть I: Тип цели Вопросы и ответы 1. Минимальная вместимость любого закрытого сосуда, вырабатывающего пар, в соответствии с индийским законом о регулировании котлов составляет. а) 2,275 литра б) 22,75 кг

Дополнительная информация

СОВРЕМЕННЫЕ ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

4 СОВРЕМЕННЫЕ ПАРОГЕНЕРАТОРЫ 4.1 Введение Бойлер — это емкость, в которую подается вода, которая при нагревании превращается в пар. В ранних проектах котел представлял собой простую оболочку с

Дополнительная информация

Stora Enso Fors Ltd Швеция

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ ЗАВОДА № 3 Совместное сжигание биомассы — оценка закупки топлива и обращения с ним на выбранных существующих установках и обмен информацией (COFIRING) — Часть 2 Stora Enso Fors Ltd, Швеция

Дополнительная информация

5.2. Испарители — типы и использование

5.2. Испарители — виды и применение 5.2.1. Вапорайзеры General имеют множество конструкций и работают во многих режимах. В зависимости от приложения услуги проектирование, строительство, осмотр,

Дополнительная информация

Основы парогенерации

Хельсинкский технологический университет Факультет машиностроения Энергетика и охрана окружающей среды Электронная книга Технология паровых котлов Эспоо 2002 Основы производства пара Себастьян

Дополнительная информация

СООБРАЖЕНИЯ ПО ВЫБОРУ КОТЛА

РАССМОТРЕНИЕ ВЫБОРА КОТЛА СОДЕРЖАНИЕ Определения — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Дополнительная информация

1 ОПИСАНИЕ ПРИБОРА

1 ОПИСАНИЕ ПРИБОРА 1.1 ВВЕДЕНИЕ Чугунные котлы SF — хорошее решение нынешних энергетических проблем, поскольку они могут работать на твердом топливе: древесине и угле. Данная серия котлов

Дополнительная информация

Энергосберегающие котлы

Информационный бюллетень по энергосбережению Котлы Превратите насущную проблему в реальную экономию энергии Вам нужен котел для обогрева помещений и обеспечения горячей водой или для выработки пара для использования в промышленных процессах.К сожалению,

Дополнительная информация

КОНТРОЛЬ УРОВНЯ КОТЛА И TDS

IGEMA BOILER LEVEL & TDS CONTROLS IGEMA предлагает продукцию для контроля уровня бойлера и TDS высочайшего стандарта качества, сертифицированную по ISO 9001. Продукция IGEMA производится в Германии и производится в соответствии с требованиями

.

Дополнительная информация

РУКОВОДСТВО ПО ПРОДУКТУ ЭКОНОМИЗАТОРА FLASH TANK

РУКОВОДСТВО ПО ПРОДУКТУ ЭКОНОМИЗАТОРА ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО БАКА Обзор Промежуточный резервуар используется для рекуперации энергии продувки в виде пара мгновенного испарения и продувки.Это можно использовать только с деаэратором или другим устройством под давлением.

Дополнительная информация

Проблемы сажи и накипи

Доктор Альбрехт Каупп Page 1 Проблемы сажи и накипи Проблема Сажа и накипь не только увеличивают потребление энергии, но также являются основной причиной выхода из строя трубок. Цели обучения Понимание последствий

Дополнительная информация

Высокоэффективное отопление

Высокоэффективное отопление Майк Пейс Старший инженер Национальные энергосистемы C&I Программы повышения эффективности Предписывающие средства управления Программируемые термостаты Energy Star Термостат, который можно запрограммировать на откат

Дополнительная информация

Конструкция теплообменников

Проектирование теплообменников Методология проектирования теплообменников Проблема проектирования теплообменников является сложной и междисциплинарной.Основные соображения при проектировании нового теплообменника включают: процесс / конструкция

Дополнительная информация

Конструкция циркуляции пара / воды

Хельсинкский технологический университет Факультет машиностроения Энергетика и охрана окружающей среды Электронная книга Технология паровых котлов Эспоо 2002 Дизайн циркуляции пара / воды

Дополнительная информация

Сбор дождевой воды

Сбор дождевой воды Поскольку изменение климата стало реальностью, а не предполагаемой возможностью, спрос на водные ресурсы вырос, в то время как количество воды, доступной для снабжения, уменьшилось.Форт

Дополнительная информация

Энергоэффективность в паровых системах

Энергоэффективность в паровых системах. Основы энергоэффективности: вводный семинар. Апрель 2008 г. Джон С. Рашко, Ph.D. Массачусетский офис технической помощи www.mass.gov/envir/ota (617) 626-1093

Дополнительная информация

Сессия 2: Горячее водоснабжение

Сервисные службы MEBS6000 http: // www.hku.hk/mech/msc-courses/mebs6000/index.html Сессия 2: Горячее водоснабжение Д-р Бенджамин П.Л. Хо Кафедра машиностроения Гонконгского университета E-mail:

Дополнительная информация

Выбор теплообменников типа ТЕМА

Выбор теплообменников типа TEMA TEMA — это набор стандартов, разработанных ведущими производителями теплообменников, которые определяют тип теплообменника и применяемые допуски на обработку и сборку

Дополнительная информация

Ваша котельная: бомба замедленного действия?

Ваша котельная: бомба замедленного действия? Ваша котельная — потенциальная бомба замедленного действия? Некоторые основы, которые вам необходимо знать для безопасной работы в котельной: Два потенциала взрыва в котельной: Сторона воды / пара

Дополнительная информация

Готовим со скоростью света!

Готовка в инфракрасной печи Cooking & Colouring Infrabaker — это модульная инфракрасная система непрерывного приготовления, разработанная Infrabaker International.Машина предназначена для приготовления и / или нанесения красок на широкий

Дополнительная информация

КОТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ MOSS WOOD

GEORGE K. MOSS CO., INC. В ЭТОМ НОМЕРЕ: WOOD WATER T U-TUBE BOILER WOOD FIREBOX BOILER WOOD HYBRID BOILER GASIFIER COM B- BUSTION SYS- TEM ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СГОРАНИЯ WOOD BOILER PLC5 CONTROLS PLC 9000

Дополнительная информация

Теплообменники в котлах

Хельсинкский технологический университет Факультет машиностроения Энергетика и охрана окружающей среды Электронная книга Технология паровых котлов Espoo 2002 Теплообменники в котлах Sebastian

Дополнительная информация

УРОК 1.ТЕПЛООБМЕННИКИ

УРОК 1. ТЕПЛООБМЕННИКИ 1 Содержание (I) Определение. Классификация. Регенераторы. Смесители или теплообменники прямого контакта. Теплообменники с насадочным слоем (Intercambiadores de lecho compacto). Прямое пламя

Дополнительная информация

1.3 Свойства угля

1.3 Классификация по свойствам подразделяется на три основных типа: антрацит, битуминозный и лигнит.Однако между ними нет четкой границы, и уголь также классифицируется как

.

Дополнительная информация

.

Пиролиз угля низкого ранга: от исследований к практике

2.2.1. Реакции при пиролизе LRC

Считается, что химические реакции при пиролизе LRC представляют собой серию сложных последовательных и параллельных свободнорадикальных реакций [22]. Он включает образование радикальных фрагментов в результате термического разложения органических макромолекул и образование летучих веществ и остатков (кокса или угля) в результате реакций между радикальными фрагментами [23].

Обычно реакции во время пиролиза происходят из-за термической нестабильности структур.Термостабильность органической структуры во многом определяется энергией связи между атомами. Обычно термостабильность углеводородов снижается следующим образом: конденсированные ароматические соединения> ароматические соединения> циклические углеводороды> олефины> алканы. И это также подходит для пиролиза LRC [24]. Более того, из-за сопряженной структуры структуры ароматических гетероатомов (таких как сера, азот и кислород) намного более термостабильны, чем алифатические. Также сообщается, что прогресс дробления LRC более значительный, чем более высокий класс угля [25, 26].Нестабильные структуры в макромолекулах гомолитического LRC расщепляются на радикалы, и при стабилизации этих радикалов образуются небольшие молекулы, в то время как стабильные структуры, связанные с конденсированными продуктами, остаются в углях или коксе. Из-за сложности органического строения не существует универсальных или точных моделей для описания реакций при пиролизе LRC. Но с учетом множества исследований, типы реакций пиролиза следующие:

  • Первичные реакции: «Первичные» означает, что реакции протекают непосредственно в макромолекулах LRC.Во время пиролиза преобладающими первичными реакциями являются реакции крекинга. В соответствии с органическими структурами макромолекул LRC, четыре возможных типа реакции крекинга перечислены ниже [24]:

    1. Растрескивание мостиковой связи: В органической структуре LRC существует множество мостиковых связей, например CH 2 , O , CH 2 CH 2 , CH 2 O , S , S S и т. Д., связываясь с ароматическими ядрами. Энергия связи этих «мостиков» относительно мала, и их легче повредить теплом или другими радикалами с образованием новых радикалов. Это также ключ к деполимеризации макромолекул в LRC [18]. Причем термическое разложение сульфированных и кислородсодержащих поперечных связей было более существенным, чем разложение алкильных связей [27].

    2. Крекинг алифатической боковой цепи: стабильность алифатической боковой цепи снижается с увеличением количества углеродных и ароматических колец.Длинные боковые цепи имеют тенденцию к растрескиванию с образованием радикалов или газообразных углеводородов малых молекул.

    3. Крекинг алифатических соединений: низкомолекулярные соединения с преимущественно алифатической структурой плавятся и одновременно крекируются с образованием летучих веществ.

    4. Крекинг гетероатомных функциональных групп: Сера, азот и особенно кислород являются основными гетероатомами в органической структуре LRC. Структуры алифатических гетероатомов способны разлагаться при относительно низкой температуре, в то время как температура разложения структур ароматических гетероатомов должна быть 500 ° C или выше.

  • Вторичные реакции: В процессе удаления летучих веществ высокая температура в области как угольных частиц, так и окружающей среды будет способствовать вторичным реакциям летучих (первичных летучих). Основные вторичные реакции перечислены ниже:

    1. Реакции крекинга: углеводороды, полученные в результате первичных реакций, могут подвергаться дальнейшему крекингу при высоких температурах. Следовательно, образуется больше соединений с меньшей молекулярной массой.

    2. Реакции дегидрирования: Циклоалканы могут быть превращены в циклы или далее в ароматические соединения посредством реакций дегидрирования. К гидроароматическим соединениям можно добавить ароматические кольца. Одновременно образуется газообразный водород.

    3. Реакции гидрирования: Некоторые химически активные гетероатомсодержащие соединения могут подвергаться атаке водородных радикалов. В результате гетероатомы удаляются и образуются в виде молекул газа (таких как H 2 S, NH 3 и H 2 O).

    4. Реакции конденсации: ароматические углеводороды в летучих компонентах могут конденсироваться в полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

  • Реакции конденсации: С увеличением количества ароматических колец летучесть ароматических углеводородов уменьшается. Нелетучие части будут конденсироваться и выделять газообразный водород, что более очевидно при температуре выше 700 ° C.

Помимо реакций, перечисленных выше, существуют также реакции, такие как перенос водорода, реакции перегруппировки и сшивания, для окончательной стабилизации свободных радикалов.

2.2.2. Процесс пиролиза и образование продуктов

Из-за разнообразия термостабильности органической структуры в LRC процесс пиролиза в основном определяется температурой. С повышением температуры степень термического крекинга органических макромолекул в LRC увеличивается, и одновременно изменяется состав продуктов пиролиза.

Как правило, основные углеводородные структуры в LRC ниже 300 ° C претерпевают незначительные изменения. Но нековалентные связи в LRC диссоциируют и улетучиваются.Саксена [28] подытожил, что реакции пиролиза начинаются с разрыва слабых связей. Из-за минимального количества энергии, необходимого для преодоления энергии связи C C, основные реакции пиролиза не начнутся, пока температура не достигнет около 400 ° C. Гуань [29] исследовал выход и свойства продуктов пиролиза лигнита (Хуолиньхэ, Китай) при температуре ниже 400 ° C. Было обнаружено, что летучий конденсат представлял собой бесцветную и прозрачную воду с очень низким значением химической потребности в кислороде (ХПК), летучим фенолом и аммиачным азотом при температуре пиролиза ниже 200 ° C.Но когда температура выше 250 ° C, в конденсатах, очевидно, обнаруживаются органические вещества, и их содержание увеличивается с повышением температуры пиролиза. Конденсаты, образующиеся при температуре выше 350 ° C, представляют собой смесь с масляным и водным слоем. Анализируя структуру поверхности твердых остатков при температуре ниже 200 ° C, явных изменений фенольных гидроксильных и карбоксильных групп на поверхности не наблюдалось. Когда температура превышает 250 ° C, несмотря на изменение основных углеводородных структур, некоторые нестабильные функциональные группы и боковые цепи, такие как карбоксильная, алифатическая боковая цепь и структура простого эфира, начинают трескаться и разлагаться.Что касается органических веществ в конденсатах, очевидно, что обнаруживаются алканы, олефины, ароматические соединения и фенолы. Между тем, из-за низкой термостабильности карбоксила и карбоксилата он разлагается на CO 2 при температуре около 250 ° C.

В процессе пиролиза LRC основная стадия образования летучих органических соединений составляет 350–600 ° C. Когда температура повышается до более чем 350 ° C, связи полиметиленового или эфирного кислорода, боковой цепи или гетероатомсодержащей функциональной группы, очевидно, повреждаются нагреванием, и некоторые гидроароматические кольца начинают дегидрироваться.В результате образуются высокореакционные фрагменты и радикалы. Затем радикалы могут быть стабилизированы переносом водорода, перегруппировками, реакциями сшивания, реакциями конденсации или захватом водорода путем столкновения с другими фрагментами или радикалами. И первичные продукты, которые непосредственно образуются из макромолекул, будут вторично реагировать во время удаления летучих веществ. Zhan et al. [30] исследовали механизм начального термического разложения, связанного с пиролизом суббитуминозного угля, с помощью молекулярно-динамического моделирования.Результаты расчетов показали, что первичные реакции разложения суббитумной модели Хэтчера [27] начинались с внутримолекулярных изменений, таких как разрыв нестабильных связей C C и C O. Castro-Marcanoet al. [31] использовали поле реактивных сил ReaxFF для моделирования пиролиза на крупномасштабной молекулярной модели угля [32]. Было обнаружено, что пиролиз в основном инициируется высвобождением гидроксильных групп и дегидрированием гидроароматических структур с последующим разрушением гетероатомсодержащих поперечных связей.Дальнейший анализ моделирования ReaxFF показывает, что арильные и алкильные связи C S слабее, чем связи арила и алкила C C. Следовательно, разрыв связей C S приводит к более обширной фрагментации, ведущей к большему количеству алифатических и ароматических структур. Ли и др. [33] обсуждали механизм модельного соединения на основе угля (анизол, фенилэтиловый эфир и п-метиланизол) путем обнаружения реагентов, радикалов и продуктов с помощью времяпролетной масс-спектрометрии с однофотонной ионизацией в вакууме и ультрафиолетом.Было обнаружено, что гомолитический разрыв связи PhO C был первой стадией радикальной реакции, в то время как β – H был важным фактором для нерадикальных реакций.

Тромп [34] и Миура [23] полагают, что, как показано на рисунке 1а, реакции первичной дегазации летучих веществ являются очень быстрыми реакциями, которые состоят из реакций образования радикалов, реакций полимеризации-конденсации, реакций рекомбинации радикалов, реакций присоединения водорода и т. Д. ., и последующие вторичные газофазные реакции представляют собой реакции разложения летучих продуктов, образующихся в ходе первичных реакций.А частицы полукокса образуются в результате реакций полимеризации и конденсации. Но с недавними исследованиями, особенно в отношении радикалов в продуктах пиролиза и мгновенного пиролиза LRC, невозможно наблюдать улетучивание всей частицы угля и отсутствие образования полукокса. Wu et al. [35] измерили содержание свободных радикалов в некоторых пиролитических гольцах LRC при различных температурах (350–600 ° C) методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Выяснилось, что радикалы существуют и в геральдике. Лю [36] полагает, что часть структуры угля будет рекомбинирована одновременно с удалением летучих веществ.Во время рекомбинации ковалентные связи по-прежнему растрескиваются, образуя более мелкие молекулы и конденсирующиеся в виде углей (как показано на рисунке 1b). Что касается смол, He et al. [37] исследовали реакционную способность смол быстрого пиролиза и обнаружили, что смолы содержат высокие концентрации радикалов и обладают высокой реакционной способностью при температурах выше 400 ° C с образованием большего количества радикалов и образованием кокса. Таким образом, увеличивается содержание тяжелых компонентов, что снижает качество смол.

Рисунок 1.

Модель механизма пиролиза угля.а) модель Тромпа; (б) модифицированная модель Лю.

В процессе пиролиза и удаления летучих веществ как физические, так и химические свойства остатков пиролиза также меняются в зависимости от температуры. Что касается твердых пиролитических остатков LRC, типичные изменения касаются содержания кислорода и структуры пор. Что касается неслеживающегося угля (например, бурого угля), то они почти наследуют основные структуры скелета сырого угля во время пиролиза. Ву [38] изучал эволюцию свойств пиролитических твердых остатков лигнита Hesigewula (Внутренняя Моголия, Китай) в зависимости от температуры (75–550 ° C).Как показано на Рисунке 2а, содержание углерода в твердом остатке увеличивается с повышением температуры, в то время как содержание кислорода резко уменьшается. Уменьшение содержания кислорода в основном происходит за счет разложения кислородсодержащих функциональных групп и кристаллической воды минералов. Как правило, термостабильность кислородсодержащей функциональной группы снижается по мере того, как кислородное гетероциклическое кольцо> гидроксил> карбонил> карбоксил> метоксил. При термическом разложении кислородсодержащих функциональных групп образуется кислородсодержащий газ, такой как H 2 O, CO, CO 2 и COS.А в процессе конденсации H 2 O будет сжижаться вместе со смолами. И пиролиз, и удаление летучих веществ усиливают структуру пор в твердых пиролитических остатках. Как показано на рисунке 2b, площадь поверхности и объем пор, очевидно, увеличиваются после 400 ° C. Более высокая температура будет дополнительно способствовать дегидрированию и конденсации ароматических ядер. Но что касается угля со свойством слеживания, частицы угля будут размягчаться и плавиться с образованием коллоидов вместе с трехфазным газом-жидкостью-твердым веществом во время процесса пиролиза.При удалении летучих коллоидов набухают и, наконец, затвердевают в виде полукокса или кокса [39].

Рис. 2.

Эволюция элементного состава и свойств пористой структуры в процессе пиролитического твердого остатка. а) элементный состав; (б) свойства структуры пор.

В общем, пиролиз LRC можно описать как процесс термостаблизации, сопровождающийся выделением термосонестабильных веществ. Продукты пиролиза и их источники приведены в таблице 3.

, C n H m (легкие углеводороды)
Продукты Источник Процесс
Смола Диссоциативные органические соединения, боковые цепи, органические звенья, соединенные слабыми связями4 Дистилляция + пиролиз
CO 2 Карбоксил и карбонаты Разложение карбоксильных и карбонатных минералов
CO (<500 ° C) Карбонил, простой эфир Декарбонилирование 500 ° C) Кислородные гетероциклические кольца Реакции раскрытия кольца
H 2 O Влага, гидроксил, кристаллическая вода минералов Испарение, дегидроксилирование, разложение минералов CH 60

Алифатические или другие ифатическая боковая цепь Деалкилирование и термокрекинг
H 2 Гидроароматика Дегидрирование и конденсация
Кокс или кокс Твердые остатки и ПАУ 5 Конденсация твердых остатков и ПАУ Таблица 3.

Продукты и их основной источник при пиролизе LRC.

.

Введение в котлы на биомассе — TheGreenAge

Introduction to biomass boilers

Что такое котел на биомассе?

Котлы

, работающие на биомассе, очень похожи на обычные газовые котлы, с которыми вы знакомы, обеспечивая отопление помещений и горячую воду для всего дома, но вместо использования газа (или масла) для производства тепла они сжигают древесные гранулы из экологически чистых источников. .

Использование древесины вместо ископаемого топлива помогает предотвратить долгосрочное изменение климата, поскольку углекислый газ, выделяющийся при сгорании, фактически абсорбируется во время роста дерева, поэтому они по существу углеродно нейтральны.

Ежегодно около 8,5 миллионов тонн древесины отправляется на свалки в Великобритании; эти древесные отходы могут использоваться либо в котлах, работающих на биомассе (в случае преобразования в пеллеты), либо сжигаться в дровяных печах. Это не только обеспечит тепло и горячую воду, но и снизит нагрузку на емкость полигона.

Как работает котел на биомассе?

Котел на биомассе работает аналогично обычным котлам, сжигая топливо для производства тепла, которое затем используется для нагрева воды.Котлы, работающие на биомассе, обычно значительно больше, чем их собратья, работающие на ископаемом топливе, по ряду причин. Во-первых, поскольку они сжигают древесные гранулы, а не газ, котел должен быть больше, чтобы вместить больший объем топлива.

Кроме того, вы можете установить автоматический загрузочный бункер на свой котел для биомассы, для чего потребуется дополнительное место. В этом бункере хранится большой объем древесных гранул, которые затем автоматически загружаются в котел по мере необходимости, а это означает, что заправку котла необходимо производить очень редко.

Также неплохо иметь склад древесных пеллет на своей территории, чтобы вы могли продолжать производить тепло, если по какой-то причине возникнут проблемы с поставщиком топлива. В идеале это должно быть близко к тому месту, где топливо доставляется в ваш дом, чтобы минимизировать расстояние, на которое вы должны его нести.

Biomass pellet

Большинство бытовых котлов на биомассе также могут работать на бревнах, а также на древесной щепе, поэтому, если их в изобилии или если вы можете получить их дешево или даже бесплатно, это значительно снизит эксплуатационные расходы вашего котла на биомассе.

Примерно каждые четыре недели из котла, работающего на биомассе, нужно опорожнять золу. Его можно положить прямо в компостную кучу, чтобы удобрить почву.

Котлы на биомассе предназначены для работы круглый год; однако вы можете отключить их летом. Их можно сочетать с солнечным отоплением или электрическим душем, обеспечивая вас горячей водой только для мытья в теплые летние месяцы.

Чем отличается биомасса от традиционных видов топлива?

Котлы

, работающие на биомассе, очень выгодны с точки зрения эксплуатационных расходов по сравнению сприродный газ, мазут и особенно электричество. Все цифры можно увидеть в таблице ниже.

Цифры любезно предоставлены Центром энергии биомассы

Тип топлива Цена за единицу кВтч на единицу Пенс за кВтч
Стружка £ 100 / тонна 3,500 кВтч / тонна 2,9 л / кВтч
Древесные пеллеты £ 200 / тонна 4800 кВтч / тонна 4.2шт / кВтч
Природный газ 4,8 л / кВт · ч 1 4,8 л / кВт · ч
Мазут 60p / литр 10 кВтч / литр 6,0 л / кВтч
Электричество 14,5 л / кВт · ч 1 13,4 л / кВт · ч

Автономные котлы

Котел на биомассе может быть слишком большим для вашего дома, но также доступны автономные дровяные печи меньшего размера, которые обычно используются для обогрева одной комнаты путем сжигания бревен или древесных отходов.Эти дровяные печи могут быть оснащены дополнительным котлом, который использует тепло, выделяемое при сжигании дров, для нагрева воды, которую затем можно использовать либо для обогрева помещения в другом месте дома, либо только для горячего водоснабжения.

И автономные дровяные печи, и котлы, работающие на биомассе, нуждаются в вентиляции, разработанной специально для древесных топливных приборов, с достаточным движением воздуха для правильной работы печи. Ваш существующий дымоход можно оборудовать дымоходом с футеровкой, что относительно недорого.

Могу ли я получить котел на биомассе бесплатно?

В рамках программы стимулирования использования возобновляемых источников тепла для дома вы будете иметь право на оплату затрат на установку технологии. Они проводятся ежеквартально и в течение семи лет, поэтому вам все равно придется искать деньги для покрытия первоначальных затрат. Размер финансирования зависит от того, насколько энергоэффективным был ваш дом до того, как вы установили котел на биомассе. Вы начнете с EPC-обследования, а затем рассчитаете ставки оплаты, умножив «показатель потребности в тепле» в вашем отчете на текущую ставку для котлов, работающих на биомассе.Это означает, что некоторые модели в конечном итоге будут полностью оплачены платежами RHI, но многие, особенно топовые модели, не будут полностью оплачены. Больше информации здесь.

Помните детектор окиси углерода

При сжигании любого углеводородного топлива (природный газ, уголь, биомасса) очень важно установить в доме детектор окиси углерода. Теоретически, если все топливо сгорает на 100%, вы производите тепло, воду и углекислый газ, но на самом деле сгорает не все топливо.Это означает, что иногда могут выделяться вредные газы, такие как окись углерода, которые могут быть смертельными. Если у вас есть работающий детектор угарного газа, вы сможете в полной мере использовать все преимущества, которые может принести котел на биомассе.

Преимущества

    • Топливо из биомассы считается возобновляемым топливом — углекислый газ, который они производят при сжигании, компенсируется углекислым газом, который они поглощают в процессе роста. Значительная экономия выбросов углекислого газа — до 9.5 тонн в год, когда дровяной котел заменяет твердотопливную (угольную) систему или электрическое накопительное отопление.
    • Экономия топлива менее значительна, и если вы замените газовую систему отопления на дровяную, вы можете в конечном итоге заплатить больше за топливо. Но если вы замените твердое топливо или электрическое отопление самым дешевым топливом из биомассы, вы можете сэкономить от 170 до 390 фунтов стерлингов в год. Как правило, расходы на отопление и горячую воду в течение года составляют около 1000 фунтов стерлингов в отдельно стоящей собственности.
    • Если у вас есть готовый запас бревен в доме, вы можете эффективно его бесплатно отапливать.

Ограничения

    • Эта технология требует повышенного обслуживания; например, древесные гранулы необходимо загружать на регулярной основе, чтобы они продолжали обеспечивать энергию. Кроме того, зольные урны необходимо время от времени опорожнять.
    • Вам понадобится место для хранения топлива в вашем доме.
    • Стоимость древесины часто зависит от расстояния от вашего дома до поставщика древесины, а также от того, можете ли вы покупать и хранить древесину в больших количествах.Если у вас есть собственный запас древесного топлива, это может значительно снизить ваши расходы.

Стоимость

    • Автономная печь на гранулах может стоить около 4 300 фунтов стерлингов, включая установку; однако стоимость пеллетного котла с автоматической подачей топлива значительно выше и составляет около 11 500 фунтов стерлингов.
    • Дровяная горелка будет стоить от 500 до 3000 фунтов в зависимости от размера и стиля.

Установка котла на биомассе

Вы думаете об установке котла на биомассе? Мы прочесали страну в поисках лучших торговцев, чтобы убедиться, что мы рекомендуем только тех, кому действительно доверяем.

Если вы хотите, чтобы мы нашли для вас местного установщика, просто заполните форму ниже, и мы свяжемся с вами в ближайшее время!

.

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