Grijanje kotlom na kruto gorivo PREGLED CIJENE KOTLOVA NA PELETE TOBY - monoblok kotlovi na pelete WIRBEL ECO-CK110 u mjestu Solovki

Ukratko o sagorijevanju pirolize

Proces pirolize je sporo razlaganje ugljičnih goriva, koje se događa pod utjecajem visokih temperatura s nedostatkom kisika. Na izlazu se dobiva zapaljivi plin ili tekuće gorivo, ovisno o sirovini i uvjetima kemijske reakcije.

Kotlovi za grijanje s pirolizom proizvode i sagorijevaju točno plin, pa otuda i drugi naziv - generiranje ili rasplinjavanje plina. Početne sirovine - suho ogrjevno drvo, ugljen, briketi od goriva.

Dijagram postrojenja za generiranje plina koje proizvodi gorivo za motor s unutarnjim izgaranjem

Referenca. Za pirolizno izgaranje koristi se široka paleta krutih goriva koja sadrže ugljikovodične spojeve. Primjer je proizvodnja tekućeg goriva iz starih automobilskih guma ili spaljivanje otpada u industrijskim pećnicama na plin.

Kako se javlja piroliza drva:

1. Određeni volumen usitnjenog drveta ili piljevine utovaruje se u zatvoreni spremnik (reaktor).
2. Metalna posuda zagrijava se izvana do 500 ... 900 ° C, zrak se kroz tujere (rupe za puhanje) dovodi ograničeno.
3. Drvo se tinja i raspada na svoje sastojke - vodik, metan, ugljični monoksid, vodenu paru, ugljični dioksid. Na kraju reakcije na dnu ostaje malo pepela.
4. Rezultirajuća smjesa plina hladi se, čisti i zatim pumpa u cilindre za daljnju upotrebu.

Prije punjenja u generator plina, drvo se suši. Inače, energija grijanja trošit će se na isparavanje vode, reakcija pirolize će se jako usporiti i na izlazu ćemo dobiti hrpu vodene pare.

Imajte na umu da svaki postupak sagorijevanja krutog goriva prati ispuštanje drvnog plina, čak i u požaru (vidi fotografiju). Piroliza je detaljnije opisana u našoj drugoj publikaciji.

Kotlovi na pirolizu na čvrsto gorivo dugog izgaranja

Rad takvih kotlova temelji se na rasplinjavanju goriva. Peć takvog kotla podijeljena je vodoravno na 2 polovice. Gornja polovica, koja je ujedno i utovarna komora za gorivo, drvo ne gori, već tinja. Doživljavajući učinke visokih temperatura, ogrjevno drvo emitira razne zapaljive tvari, koje postaju glavno gorivo za kotao, izgarajući u drugoj komori smještenoj ispod.

Opisani princip rada kotlova značajno povećava učinkovitost takvih uzoraka, u ovom slučaju možemo govoriti o 85 ili čak 90%. Vrijeme izgaranja goriva također se značajno povećava, dosežući i do 12 sati. Činjenica je da se u razmatranim kotlovima postupak izravnog izgaranja goriva događa samo u donjoj komori.

U gornjoj komori za utovar drva samo tinjaju, emitirajući zapaljive tvari. Nakon toga, zapaljive se tvari pomiješaju sa zrakom i kroz posebnu mlaznicu šalju se u drugu, donju komoru, gdje postaju glavno gorivo za takav kotao. U procesu izgaranja smjese zraka i plinova koji se oslobađaju iz ogrjevnog drva, moguće je postići dovoljno visoke temperature, stoga je donja komora, u kojoj se odvija proces izgaranja, obložena posebnim završnim slojem otpornim na toplinu.

Gorivo u razmatranim kotlovima gotovo gotovo izgara, što nam također omogućuje da razgovaramo o učinkovitosti kotla. Osim toga, zbog svojih tehničkih značajki, kotao tijekom rada ne stvara čađu i pepeo. Da bi kotao za pirolizu u potpunosti obavljao svoje funkcije, potrebno je u potpunosti pumpati zrak u uređaj.

Kotlovi o kojima je riječ složena su i skupa oprema. U većini slučajeva dizajn takvih kotlova uključuje:

• Odvodnici dima;
• Elektronički uređaji za kontrolu procesa rada kotla i učinkovitu kontrolu nad njim.

Važan uvjet za ispravan rad kotla za pirolizu je razina vlage goriva. Sadržaj vlage u drvu koje će se staviti u takav kotao ne smije prelaziti 25%. Praksa pokazuje da se ogrjevno drvo uskladišteno u drvnom drvetu može pohvaliti takvim postotkom vlage samo 24 mjeseca nakon početka skladištenja. Kotao je također izbirljiv u pogledu veličine goriva: debljina drva za ogrjev koja se priprema za polaganje u takav kotao ne smije biti manja od 100 milimetara. Minimalna snaga kotla koja se može smatrati kontroliranom je 50%, u slučajevima kada snaga kotla padne ispod naznačene vrijednosti, rad uređaja postaje nestabilan. To sugerira da je kotao dobro prilagođen za rad u hladnim razdobljima godine, međutim potpuno je neprikladan za učinkovit rad izvan sezone.

Kotlovi za pirolizu proizvođača kao što su VERNER i ATMOS mogu se pohvaliti izvrsnim kritikama korisnika koji su proučavali i testirali ovu tehniku ​​u procesu praktične upotrebe.

Pravila rada

Da bi postigli dobar prijenos topline od grijača generatora plina uz minimalnu potrošnju goriva, proizvođači preporučuju poštivanje sljedećih pravila:

• koristiti samo suho drvo, dopušteni sadržaj vlage 12 ... 20%;
• pri ugradnji i cjevovodu kotla nužno je koristiti trosmjerni ventil za miješanje ili složeni Laddomat-21 uređaj za održavanje temperature povrata na 65 ° C;
• radna temperatura sredstva za grijanje na dovodu - 80 ... 90 ° C;
• generator topline mora raditi na snazi ​​blizu maksimuma; nemoguće je dugo raditi s jedinicom u načinu niske produktivnosti (manje od 50%);
• vrlo je uputno utapati se s velikim trupcima, ali ne i okruglim;
• zajedno s piroliznim kotlovima, snažno se preporučuje korištenje međuspremnika, koji će akumulirati višak toplinske energije;
• zahtjev za minimalnim volumenom akumulatora topline je 25 litara za svaki kilovat snage grijača.

Obrazloženje. Ako hladna rashladna tekućina s temperaturom ispod 65 stupnjeva uđe u spremnik kotla, tada će u procesu uplinjavanja goriva u primarnoj komori nastati kondenzat i katran. Pročitajte više o ispravnom cjevovodu u zasebnom priručniku o spajanju TT kotlova.

Opskrba kotlom za grijanje mora se regulirati trosmjernim ventilom. Nakon spremnika spremnika ugrađuje se još jedna jedinica za miješanje za snižavanje temperature vode
Korištenje tampon spremnika je zbog učinkovitog načina rada kotla - intenzivno izgaranje, temperatura izlaza 80 ... 90 stupnjeva U takvim se uvjetima postiže visoka učinkovitost od 86–87%. Nemoguće je "prigušiti" generator topline zrakom, učinkovitost izgaranja smanjit će se na 40-50%, kao u domaćoj peći-štednjaku.

Načelo rada kotla na kruta goriva dugog gorenja.

Ti kotlovi na kruta goriva obično rade po principu "gornjeg izgaranja". Kako radi kotao dugog gorenja? Prije nego što kisik uđe izravno u peć, gdje se odvija izgaranje, zagrijava se. Zagrijava se kako bi se u konačnici smanjila količina otpada izgaranja: čađa, pepeo. Kisik se isporučuje ne odozdo prema gore, već odozgo prema dolje. Dakle, gori samo gornji sloj krutog goriva pohranjenog u kaminu. Zbog činjenice da zrak ulazi odozgo, on ne prodire prema dolje i tamo je proces izgaranja nemoguć. Gori samo gornji sloj goriva. Kada gornji sloj pregori, uključivanje donjeg sloja je uključeno. Tako se postupno, kako izgaranje napreduje, zrak se dovodi sve niže i niže. Zahvaljujući ovom pristupu, gornji sloj goriva uvijek gori, a onaj dolje ostaje netaknut dok ne dođe na red.To omogućuje vrlo ekonomičnu potrošnju goriva i kontrolu procesa izgaranja. Ovom tehnologijom kruto gorivo gori jako dugo.

Takvi kotlovi nisu samo ekonomični već i ekološki prihvatljivi. Naravno, pod uvjetom da se koriste vatrootporni građevinski materijali, koji ne samo da će osigurati maksimalnu učinkovitost kotla, izolirajući toplinu, već i zaštititi od mogućih požara.

Iz ovog videozapisa možete jasno razumjeti kako djeluje kotao za pirolizu:

Stvarne blagodati piroliznih grijača

Nabrojimo prednosti plinskih kotlova koje su deklarirali prodavači, a zatim ćemo ukloniti iskrene priče:

• izvori topline za pirolizu su punopravni generatori plina koji emitiraju zapaljivi sintetski plin;
• jedinice su vrlo ekonomične i ekološki prihvatljive zbog svoje visoke učinkovitosti;
• kotlovi potpuno izgaraju ugljen i ogrjev, praktički bez ostataka;
• vrijeme gorenja - preko 10 sati (najskromnija brojka je 8 sati).

Bilješka. Oglašivači i ne previše savjesni proizvođači uvijek uspoređuju jedinice za proizvodnju plina s konvencionalnim kotlovima s izravnim izgaranjem, "zaboravljajući" na jednako učinkovite grijalice na pelete. Ali čak ni ova usporedba nije baš dobitna.

Prva je izjava previše podebljana. Sjetimo se: intenzivna piroliza započinje od jakog zagrijavanja i nedostatka kisika, ali što se događa u kotlu? Ventilator višak puše zrak u kamin, nema tinjanja. Plin sinteza se, naravno, oslobađa, ali je prisutno i izravno sagorijevanje goriva.

S lijeve strane nalazi se plamenska baklja u odjeljku za dogorijevanje tijekom rada kotla, s desne strane je izmjenjivač topline s vatrenom cijevi (pogled odozgo)

Pogledajmo ostale prednosti:

1. Izjava o ekonomičnosti i ekološkoj prihvatljivosti nije bajka. Zbog pristojne učinkovitosti, kotao bolje asimilira energiju goriva i u atmosferu emitira mnogo manje toksičnih spojeva - dušikov oksid i ugljični monoksid. Uvjet 1: u potpunosti se poštuju preporuke o načinu rada i sadržaju vlage u ogrjevnom drvu.
2. Razlozi potpunijeg izgaranja su suho drvo i prisilno ubrizgavanje zraka. Ako briket piljevine ili suhu bagrem stavite u tradicionalni kotao s turbopunjačem, tada će i ostaci pepela biti nula. Puno laganog pepela ventilator jednostavno ispuše u dimnjak. To znači da ta činjenica nije prednost.
3. Trajanje izgaranja ovisi o 2 čimbenika: učinkovitosti i kapacitetu odjeljka za gorivo. Što se tiče učinkovitosti, kotlovi na kruto gorivo gube od kotlova za pirolizu za 10%, to je malo povećanje trajanja rada. Glavni faktor je volumen komore za izgaranje, ako dosegne 80 litara ili više, ogrjev će izgarati za 6-8 sati.

Referenca. Češki proizvođač Atmos opisuje prednosti svojih generatora topline (doslovno): veliki spremnik goriva - dugo vrijeme gorenja. Stoga zaključak: tvrdnja o trajanju posla je istinita, samo je razlog drugačiji - kapacitet peći, a ne činjenica stvaranja drvnog plina.

Također, puno se basni govori o ekonomičnom načinu tinjanja, koji jednostavno nema u jedinicama za pirolizu. To je napisano u uputama za uporabu "Atmos DC15E" - smanjenje intenziteta plamena dovodi do smanjenja učinkovitosti i povećanja potrošnje goriva.

Najnoviji generator topline "Atmos" piroliznog tipa na izložbi "Aquatherm-2019"

Nekoliko shema uređaja kotla za pirolizu

Prije nego što nastavite s proizvodnjom kotla za proizvodnju plina vlastitim rukama, trebate se upoznati s mogućim mogućnostima za njegov uređaj. Takve jedinice mogu imati različito dizajnersko rješenje. Ali, u praksi im je princip rada isti: svi imaju dvije komore za sagorijevanje goriva. Prvi od njih, u pravilu, služi za punjenje goriva i njegovo pirolizno izgaranje, a drugi za sagorijevanje zapaljivog plina oslobođenog tijekom pirolize.Ovisno o dizajnu kotla, oni mogu biti različitih oblika, veličina i zauzimati različit položaj jedan prema drugome.

Osim toga, različiti modeli kotlova za pirolizu mogu se razlikovati u načinu dovoda primarnog i sekundarnog zraka: može biti prirodan ili prisiljen, uz pomoć ventilatora. Ispod se razmatraju najčešće sheme za uređaj takvih kotlova, koje se mogu koristiti prilikom njihove gradnje vlastitim rukama.

Kotlovi za pirolizu s prirodnim dovodom zraka

Opcija 1.

Komora za punjenje i sagorijevanje piroliznog goriva nalazi se ispod, a dogornjik piroliznog plina smješten je iznad nje (slika 1). Opskrba primarnim i sekundarnim zrakom s takvom shemom provodi se odozdo, kroz vrata puhala, koja su povezana lancem s senzorom-regulatorom ugrađenim u "vodenu košulju" kotla. Primarni zrak dovodi se kroz komoru puhala i rešetku u tolikoj količini da osigura polako izgaranje krutog goriva uz ispuštanje zapaljivog plina, koji se uz pomoć prirodnog propuha dovodi u gornju komoru. Sekundarni zrak se prethodno zagrijava u donjoj i dovodi u gornju komoru pomoću cijevi s kalibriranim otvorima, osiguravajući postupak izgaranja plina.

Slika 1 Shema piroliznog kotla s prirodnim dovodom zraka i gornjim mjestom dogorijevača

2. opcija.

Ova shema (slika 2) osigurava mjesto komore za gorivo za punjenje i pirolizu na vrhu, a komore za sagorijevanje plina na dnu. Kad se takav kotao zapali, prigušni ventil se otvara u njegovom gornjem dijelu i gorivo počinje gorjeti kao u uobičajenom kotlu na kruto gorivo, a dimni plinovi ispuštaju se izravno u dimnjak. Nakon što se gorivo zapali, zaklopka se zatvara i kotao počinje raditi u načinu stvaranja plina: pirolizni plin ulazi u donju komoru i tamo gori, oslobađajući toplinsku energiju i zagrijavajući rashladnu tekućinu u svom izmjenjivaču topline ("vodena košulja").

Slika 2 Dijagram piroliznog kotla s gornjom komorom za punjenje i izgaranjem pirolize

3. opcija.

Ova se shema piroliznog kotla razlikuje od prethodne po tome što se vrata za utovar nalaze ne sa strane, već s gornje strane. Osim toga, izmjenjivač topline nadopunjen je cijevima koje omogućuju povećanje površine kontakta s vrućim plinovima i povećanje učinkovitosti prijenosa topline. Gornje mjesto vrata za utovar čini postupak utovara goriva praktičnijim. Osim toga, po želji se takva komora može proširiti prema gore, povećavajući time količinu istodobno punjenog goriva, a time i trajanje rada kotla.

Sl. 3 Shema piroliznog kotla s utovarnim vratima na vrhu

Opcija 4.

Ova se shema (slika 4) razlikuje od ostalih i po mjestu izmjenjivača topline (u gornjem dijelu) i po dizajnu samih komora za izgaranje. Utovar - izrađen u obliku bunkera s nagnutom bazom, koji osigurava spontani protok goriva, dok izgara, do mjesta primarnog izgaranja. Dopunski gorionik ovdje je izveden u obliku cijevi od vatrostalnog materijala i nalazi se unutar spremnika za dovod, iznad primarne komore za izgaranje. Da bi se povećala temperatura u njemu i stvorili bolji uvjeti za sagorijevanje zapaljivog plina, ovaj dizajn predviđa zagrijavanje njegovih zidova izvana dijelom vrućih dimnih plinova.

Sl. 4 Shema piroliznog kotla smještenog na vrhu izmjenjivača topline

Kotlovi za prisilnu pirolizu

Opcija 1.

Komora za punjenje i primarno izgaranje goriva u ovoj shemi nalazi se na dnu (slika 5). Njegova je osnova izrađena od vatrostalnog materijala (na primjer: šamotna opeka) s otvorima za dovod primarnog zraka iz komore za eksploziju, koji se nalaze u blizini stražnje stijenke kotla.Dovod sekundarnog zraka za izgaranje drvnog plina vrši se pomoću ventilatora instaliranog na prednjem zidu kotla, iznad vrata za utovar.

Sl. 5 Pirolizni kotao s gornjom komorom za izgaranje i prisilnim dovodom sekundarnog zraka

2. opcija.

Ova se shema (slika 6) razlikuje po tome što se dovod zraka, primarnog i sekundarnog, provodi pomoću ventilatora smještenog na prednjem zidu kotla ili na dimnjaku (odvodnik dima). Takva shema omogućuje učinkovitiju regulaciju rada jedinice, ali ovisi o dostupnosti električne energije. Osim toga, u prikazanoj shemi preklapanje između komora izrađeno je od vatrostalnog materijala, u kojem se nalaze kanali za dovod sekundarnog zraka i nalazi se mlaznica za dovod piroliznog plina u donju komoru za sagorijevanje.

Sl. 6 Kotao na plinski generator s donjom komorom za izgaranje plina i prisilnim dovodom primarnog i sekundarnog zraka

Značajni nedostaci kotlova

Ako posjetite bilo koju internetsku trgovinu grijaćih jedinica i pitate koliko koštaju pirolizni generatori topline, odmah ćete uvidjeti njihov glavni nedostatak. Nije najskuplji ruski kotao "Suvorov M" K-20 (20 kW) koštati 1320 cu. Odnosno, a ATMOS DC 20 GS, identične snage, iznosi 2950 cu. e. Za usporedbu: cijena skupog tradicionalnog grijača Buderus Logano S131-22 H iznosi 1010 USD. e.

Označimo druge nedostatke rasplinjavanja izvora topline:

• 2 komore, obloga od opeke ili keramike plus vodena jakna u donjem dijelu tijela - navedena dizajnerska rješenja značajno povećavaju težinu i dimenzije jedinica;
• visoki zahtjevi za kvalitetom goriva;
• rashladna tekućina s temperaturom od 80 ° C rijetko se koristi za grijanje privatnih kuća, što znači da ne možete bez skupog akumulatora topline + cjevovodnih elemenata;
• keramički dijelovi obloge ne traju vječno - mlaznica može puknuti od pregrijavanja i morat će se zamijeniti.

Moram reći, kotlovi za pirolizu privlače domaće obrtnike. Ali izrada takve jedinice vlastitim rukama vrlo je teška, trebate iskustvo i ulaganje u kupnju materijala. Neće biti moguće besplatno napraviti grijač. Puno je lakše zavariti konvencionalni ili rudnički kotao.

Bilješka. Sudeći prema pregledima vlasnika kotlova na tematskim forumima, još uvijek je moguće koristiti sirovo ogrjevno drvo. Algoritam je sljedeći: jedinica se topi i zagrijava suhim trupcima, a zatim se baca vlažno drvo. Ali udio takvog goriva ne bi smio prelaziti 30%, inače će otići čađa i čađa. Čujmo mišljenje stručnjaka na videu:

Zaključci i preporuke za odabir

U ovoj situaciji ima smisla odabrati kotlove za pirolizu između svih postojećih kotlova:

• spremni ste platiti za učinkovitost i očuvanje okoliša;
• proračun vam omogućuje kupnju grijača i akumulatora topline potrebnog volumena;
• u kotlovnici ima dovoljno mjesta za opremu;
• postoji mogućnost ubiranja visokokvalitetnog drva za ogrjev, kupnje briketa ili sušenja svježe rezanog drva.

Model generatora topline odabran je u pogledu snage i funkcionalnosti. Kako odabrati pravi izvor topline na drva za svoj dom, pročitajte naše upute.

U početku su pirolizni kućanski kotlovi dizajnirani za ugradnju spremnika i korištenje dobrog goriva. To je zapadnoeuropska praksa u kojoj se jedinicama na čvrsto gorivo ne može upravljati bez spremnika.

Naši prihodi nisu tako visoki, zbog čega vlasnici kuća štede na svemu - na opremi, gorivu i načinu izgaranja. Stoga zaključak: u ovom su trenutku plinski generatori nespojivi s potrebama i troškovima većine vlasnika kuća, jer neće moći pravilno funkcionirati.