Come riscaldare correttamente una caldaia a carbone in una casa, perché il carbone brucia male?

I riscaldatori a carbone sono progettati per temperature più elevate rispetto a quelli a legna. Funzionano con combustibili ad alto potere calorifico, forniscono più calore e sono in grado di mantenere la produttività più a lungo su una scheda.

Affinché tutti questi vantaggi si manifestino in pieno vigore, è necessario sapere come riscaldare correttamente la caldaia con il carbone.

Il principio di funzionamento di una caldaia a carbone

Esistono diversi tipi di caldaie a carbone:

1. combustione diretta... Il combustibile brucia semplicemente nel focolare, delimitato dal basso da una griglia. C'è una camera di cenere sotto di essa. Il calore generato viene comunicato al vettore di calore passando attraverso lo scambiatore di calore;
2. pirolisi... L'azione si basa sulla capacità del combustibile fossile di decomporsi quando riscaldato senza accesso dell'aria ai gas combustibili (generazione di gas o pirolisi). Il focolare è diviso in due camere. In uno, avviene la generazione di gas, nell'altro, la miscela di gas risultante viene bruciata. La fornitura d'aria ad entrambe le camere è controllata da apparecchiature automatiche;
3. lunga combustione.

Le caldaie a combustione lunga sono divise in due tipi:

• bruciore al top... Il focolare a volume maggiorato ha una forma allungata verso l'alto. Il carburante viene acceso dall'alto, l'aria viene fornita rigorosamente alla zona di combustione. A causa di ciò, il carico di carburante viene bruciato più a lungo rispetto a una caldaia a combustione diretta;
• aria forzata... Viene soffiato da un ventilatore attraverso il condotto. Al raggiungimento della temperatura desiderata del liquido di raffreddamento, il controller spegne il ventilatore e il condotto dell'aria viene chiuso da una serranda (si abbassa sotto il proprio peso quando la ventola è spenta). Dopo che il liquido di raffreddamento si è raffreddato, la ventola si riavvia e accende il carbone ardente.

Le moderne caldaie a carbone sono dotate di una centralina elettronica e di un sistema di automazione che rende il funzionamento della stufa sicuro ed efficiente.

Per le regioni con alimentazione instabile, vengono prodotte caldaie non volatili, il cui funzionamento automatico è fornito da termogeneratori, termocoppie, piastre bimetalliche e sistemi a leva.

Caratteristiche del funzionamento delle moderne caldaie a combustibile solido

Le caldaie a combustibile solido di moderna generazione sono dotate di un sistema pressurizzato e di un'unità di controllo automatica. L'elettronica controlla la temperatura del mezzo di riscaldamento utilizzando un sensore installato nello scambiatore di calore. A seconda del regime di temperatura, l'automazione dà i comandi per l'accensione e lo spegnimento del ventilatore, che fornisce aria alla camera di combustione e contribuisce all'efficace rimozione dei prodotti della combustione attraverso il camino. Pertanto, l'intensità del processo di combustione del carburante viene regolata in base alla temperatura del liquido di raffreddamento.

Pertanto, l'utente prende la minima partecipazione necessaria al funzionamento dell'apparecchiatura. La sua preoccupazione su come riscaldare la caldaia TT si riduce al rifornimento di carburante a una certa frequenza. Successivamente, la caldaia viene accesa in modalità di combustione intensiva. All'aumentare della temperatura, l'intensità della combustione si indebolisce e quando la temperatura raggiunge un massimo, la caldaia entra in modalità fumante. Dopo che la temperatura del mezzo riscaldante scende al di sotto del valore impostato, il boost viene nuovamente attivato.

Il caricamento tempestivo del carburante nella caldaia TT è il compito principale dell'utente, che non può essere automatizzato. Il numero e la frequenza delle schede è determinato in base alla potenza della caldaia e al regime di temperatura richiesto. Se si salta il tempo di posa, la caldaia sarà in grado di mantenere il funzionamento in modalità fumante solo per un tempo limitato, dopodiché si arresta.

Di grande importanza è come riscaldare una caldaia a combustibile solido. Oggi, i seguenti combustibili possono essere utilizzati per questo scopo:

• legna da ardere;
• carbone;
• bricchette di carburante;
• pellet.

Per ottenere il massimo da esso, è necessario sapere come riscaldare in modo efficiente una caldaia a combustibile solido con diversi tipi di combustibile.

Quale carbone scegliere per la fornace?

Il carburante viene selezionato in base alle raccomandazioni del produttore della caldaia.

Il fatto è che esistono diversi tipi di carbone e differiscono in modo significativo nelle caratteristiche:

• lignite... Il più diffuso e di qualità più bassa: brucia rapidamente, fuma ed emette un odore sgradevole, genera molti rifiuti: struttura - terroso, colore - marrone o nero, capacità termica: 16-22 MJ / kg, costo: 3,5-4,5 mille rubli ... per tonnellata;
• carbone... Nero con riflessi metallici o in resina. Buona qualità e allo stesso tempo conveniente. Esistono diverse varietà, la più comune è il carbone a fiamma lunga: capacità termica: 26-32 MJ / kg, costo: 5,5-7 mila rubli. per tonnellata;
• antracite... Grigio-nero con una lucentezza di vetro o metallo. La massima qualità e il più costoso: capacità termica: 32-36 MJ / kg, costo: 8-10 mila rubli. per tonnellata.

L'uso del carbone "sbagliato" porta a superamenti dei costi o danni al riscaldatore. Quindi, quando l'antracite brucia nella modalità ottimale, la temperatura nel forno raggiunge 2200-23000 ° C. Quando si carica tale combustibile in una caldaia in acciaio convenzionale, progettata per la lignite, si brucerà rapidamente.

Oppure si dovrà "trattenere" la combustione interrompendo l'alimentazione dell'aria, per cui l'efficienza dell'antracite diminuirà drasticamente e il costo per l'acquisto di questo costoso carbone risulterà ingiustificato.

Antracite

Un altro esempio: il carbone a fiamma lunga, a causa dell'elevata umidità, non è adatto per una caldaia a pirolisi: nel camino si forma abbondante condensa, che si mescola con i prodotti della combustione e si trasforma da questo in una sostanza resinosa viscosa. Questi riscaldatori richiedono carbone alimentato a gas.

Esistono tipi tossici di carbone contenenti più del 2% di zolfo. È severamente vietato utilizzarli come combustibile per forni e caldaie: durante la combustione si forma ossido di zolfo (anidride solforosa), avvelenando l'aria e distruggendo parti metalliche.

Come e con quale carbone è meglio riscaldare una caldaia a combustibile solido

Per il consumo domestico, vengono solitamente offerte diverse marche di carbone e lignite, inoltre viene utilizzata anche la carbonella. Ma, prima di caricare il forno con nuovo combustibile, è necessario leggere attentamente le istruzioni per l'uso della caldaia a combustibile solido, è in essa che sono indicate le marche di combustibile consigliate dal produttore.

Per le caldaie per riscaldamento domestico e industriale, la documentazione indica i gradi di carbone ottimali per l'uso. Il fatto è che durante la produzione di caldaie, i prodotti finiti vengono testati e certificati per l'utilizzo con diversi tipi di combustibile. La capacità termica del carbone di un gruppo può essere superiore alla capacità termica dei gradi raccomandati dal produttore, il che può compromettere il normale funzionamento dell'apparecchiatura.

Una delle condizioni per come riscaldare correttamente una caldaia con il carbone è la scelta corretta del combustibile, oltre a specificare il tipo e la marca, i produttori raccomandano di concentrarsi sulla quantità di impurità nocive, polvere, contenuto di ceneri e potere calorifico. Questa informazione è indicata nel passaporto del carburante, ma quali qualità esattamente possiede un particolare marchio dovrebbero essere scoperte in modo più dettagliato.

Carbone

Questo tipo di carbone è il più comune. Nella maggior parte delle marche, il potere calorifico è in media di circa 5500-6000 kcal / kg. Questo indicatore è associato ad un alto contenuto di idrocarburi, questa sostanza è di circa il 75% in peso. Quando viene bruciato, il carbone forma dal 2 al 5% di cenere, ma va detto che questo vale per un prodotto di alta qualità che è stato purificato dalla pietra.I gradi di carbone sono divisi in base alla dimensione della frazione, massa e potere calorifico. Inoltre, c'è una gradazione in base alla velocità con cui il carburante brucia. Quasi tutte le marche di carbone sono adatte per bruciare caldaie universali a combustibile solido di tipo classico. Ma per i dispositivi a lunga combustione, tale carburante non è adatto, ha un indice di temperatura piuttosto elevato, che ha un effetto dannoso sull'attrezzatura.

Lignite

Questo carburante viene utilizzato principalmente nelle aree in cui viene estratto. È accaduto così storicamente che i carboni bruni non hanno trovato un uso diffuso e sono principalmente un prodotto di consumo locale. Il potere calorifico della lignite è inferiore a quello del carbon fossile, è di circa 3000-3200 kcal / kg, questa cifra è quasi 2 volte inferiore a quella del carbone di grado più basso. Una caratteristica di questo prodotto è che lascia più cenere dopo la combustione. Negli impianti di riscaldamento domestico viene utilizzata la lignite e una mattonella da essa con una frazione di massa del contenuto di umidità di circa il 50%.

Antracite

Quando si sceglie un combustibile che ha il potere calorifico più alto, è necessario concentrarsi sull'antracite, uno dei migliori tipi di carbone per la combustione in una caldaia. Il potere calorifico consente il rilascio di 9000 kcal / kg durante la combustione, che è uno degli indicatori più alti. Tuttavia, dopo la combustione, l'antracite forma una grande quantità, fino al 7%, di cenere e fino al 5-7% di carboni che non hanno bruciato.

Lignite

Questo tipo di materia prima carbone è destinato al consumo negli impianti industriali. Nella vita di tutti i giorni, molti produttori sconsigliano di usarlo a causa della sua struttura specifica e di una grande quantità di residui di cenere.

Prodotti per la lavorazione del carbone

Convenzionalmente, questi tipi di prodotti sono difficili da attribuire a qualsiasi tipo di combustibile solido a base di idrocarburi naturali, ma è anche abbastanza difficile ignorarli. Questo tipo di prodotto include prodotti di lavorazione del carbone: bricchette di carbone e coke.

Il primo è un combustibile di tipo bricchettato, ottenuto sulla base della pressatura degli scarti della riduzione del carbone negli impianti di concentrazione. In poche parole, questa è una frazione fine pressata di carbone di alta qualità, che rimane quando si setaccia la massa principale. Tale carburante viene utilizzato principalmente nelle imprese industriali, poiché rilascia una grande quantità di zolfo durante la combustione e il contenuto di ceneri nel residuo supera spesso il 10% della massa iniziale.

La polvere di carbone nella sua forma pura non viene praticamente utilizzata nei singoli sistemi di riscaldamento, poiché non viene fornita la tecnologia di combustione della polvere nelle caldaie domestiche a combustibile solido. Nella produzione industriale, nel settore energetico con generazione termica e anche nella metallurgia, l'uso della polvere è giustificato, sostituisce in modo competitivo il costoso gas naturale sotto forma di una miscela acqua-polvere, ma in piccole caldaie progettate per 7-15 kW di alimentare questo metodo è troppo costoso.

Il carbone da coke, che è il principale combustibile per la produzione di ferro da altoforno, può essere utilizzato con successo a casa. È vero, è necessario ricordare che il valore energetico è compreso tra 5,6 e 7,0 mila kcal / kg. Il contenuto medio di ceneri è di circa l'8%, le sostanze volatili dal 3,2 al 4,2%, lo zolfo nella composizione del coke è dell'1-2%. Il carbonio puro costituisce almeno l'87% della sostanza.

Carbone gassoso

Questo tipo di carbone nella vita di tutti i giorni è spesso chiamato combustibile. Il carbone di questo gruppo saturo di gas combustibili leggeri ha una piccola frazione, solo 3, massimo 4 cm di diametro. Un tale prodotto è eccellente per l'accensione, poiché inizia rapidamente a mantenere la combustione e aumenta rapidamente la temperatura di combustione a 400-600 gradi, il che è abbastanza per accendere la maggior parte dei carboni combustibili principali. Ma è improbabile che utilizzarlo per un focolare a tutti gli effetti funzioni, il suo potere calorifico è piccolo e il tempo di combustione è 4-5 volte superiore a quello dell'antracite o del coke.

Carbone

Fino a poco tempo, il carbone di legna era uno dei prodotti del carbone più comuni. Oggi questo carbone ha ceduto il passo alla pietra, ma rimane ancora richiesto dalle famiglie private. Quando viene bruciato, forma da 7000 a 8000 kcal / kg, che è un buon indicatore con la normale legna da ardere. Dopo la combustione, l'84% di carbonio è formato dal 2 al 2,8% di cenere. È particolarmente utile utilizzare il carbone nelle caldaie a combustibile solido del tipo a pirolisi e nelle caldaie a combustione lunga.

Come utilizzare correttamente gli impianti a combustibile solido?

L'efficienza della caldaia TT raggiunge il suo massimo quando brucia nella modalità ottimale, sono guidati dal colore della fiamma:

1. rosso... Segno di afflusso d'aria insufficiente. Il carburante brucia più a lungo, ma non brucia completamente. Ciò porta ad una diminuzione dell'efficienza e alla formazione di fumo, che è molto dannoso per l'ambiente. La temperatura di scarico è bassa e la condensa si forma abbondantemente nel camino. In combinazione con il fumo "cattivo", forma un cocktail caustico pericoloso per la salute (non scolare vicino a piante commestibili);
2. giallo... Modalità di combustione ottimale, l'aria viene fornita in quantità sufficiente;
3. bianca... Segno di eccessiva presa d'aria. Il tiraggio è troppo forte, il carburante brucia rapidamente, la maggior parte del calore generato viene trasportato nel camino.

La temperatura del liquido di raffreddamento nel "ritorno" non deve scendere al di sotto di + 500 ° C. In caso contrario, l'umidità si condensa sullo scambiatore di calore e reagisce con lo zolfo nel fumo formando acido solforico. Quest'ultimo corrode lo scambiatore di calore.

Come funziona

L'apparecchiatura è un semplice dispositivo a due camere. Altro carburante viene lanciato nella camera superiore secondo necessità. Il suo fondo è reticolato, quindi, con il tempo della combustione, residui e prodotti della combustione sotto l'influenza della gravità cadono nella camera inferiore. Durante il riempimento, è necessario eliminarli da lì. La griglia tra le camere è solitamente realizzata con metalli resistenti e refrattari. Molto spesso è ghisa.

Schema segnalibro

Per automatizzare il processo, è possibile installare una serie di dispositivi che controllerebbero il tiraggio e il funzionamento del forno. In assenza di sistemi di regolazione automatica, il funzionamento è effettuato per la naturale differenza di pressione tra l'ambiente esterno e quello interno. Una caldaia con l'aggiunta di un sistema di combustione a lungo termine e automazione è molto più facile da mantenere, ma occupa grandi aree. Anche il costo di tali apparecchiature è molto più alto.

L'automazione include un sensore di pressione e un sistema di alimentazione dell'aria. Controllando l'alimentazione di ossigeno al forno, è possibile regolare la velocità di combustione. Più gas sono liberi nella caldaia, maggiore è la velocità di combustione delle celle a combustibile. L'accesso ridotto comporta una diminuzione del trasferimento di calore dalla caldaia. Tuttavia, il tempo di combustione aumenta.

L'indicatore di temperatura è regolato da un sistema di sensori. Se lo si desidera, è possibile impostare le modalità di funzionamento della caldaia. Quando viene impostata una certa temperatura, che è stata impostata sul display di monitoraggio, il sensore viene attivato e invia un segnale all'elettronica per spegnere il ventilatore.

Successivamente, l'accesso all'aria e la velocità di combustione sono notevolmente ridotti. Al contrario, quando la temperatura nel focolare si abbassa, si attiva il sistema di ventilazione e il carbone inizia a prendere fuoco. Tenendo conto di queste caratteristiche del funzionamento della caldaia, è possibile derivare le regole di funzionamento e iniezione del carburante.

Circuito di riscaldamento

Preparare la stufa per l'accensione

Prima di accendere una stufa o una caldaia dopo un lungo periodo di inattività, procedere come segue:

• ispezionare il focolare per eventuali crepe. Attraverso di loro, il monossido di carbonio velenoso entrerà nella stanza. Le crepe trovate vengono saldate o ricoperte con malta di argilla (forno di mattoni);
• controllare lo stato del camino. Se sono presenti detriti o nidi di uccelli, il condotto di scarico fumi viene pulito.È inoltre necessario rimuovere la fuliggine: restringe il camino ed è in grado di prendere fuoco, il che provocherà danni alla struttura ed eventualmente un incendio;
• pulire il focolare dalla fuliggine e asciugarlo con un panno asciutto;
• rimuovere oggetti e materiali infiammabili vicino al riscaldatore.

Ora, se il carbone è disponibile, la caldaia può essere accesa.

Come rimuovere la cenere?

Se la caldaia viene riscaldata esclusivamente con legna, la pulizia dei prodotti della combustione è abbastanza semplice. Dopo essersi esaurita, la cenere si sbriciolerà attraverso la griglia in ghisa. Quindi può essere rimosso da lì con una spatola. Tuttavia, si consiglia di rimuovere oggetti e liquidi infiammabili durante questa operazione.

Con l'uso del carbone, il tempo di burnout è notevolmente più lungo. Pertanto, è estremamente difficile pulire la nicchia scoriata in modo tempestivo. Per evitare un tale effetto, è necessario posare ulteriormente strati di carbone con intercalari di legno. Oppure aumentando notevolmente la temperatura nella caldaia. Ciò si ottiene facilmente aumentando la spinta, quindi attivare la ventola o utilizzare tecniche di potenziamento.

L'utilizzo di materie prime solide come elemento per il riscaldamento presenta diversi vantaggi rispetto al legno. Riscaldare con analoghi a base di torba o carbonio L'accensione è molto più semplice e i minerali dei combustibili solidi bruceranno con una temperatura più alta. L'uso di materiali combinati aiuta molto. Usare la legna da ardere in combinazione con il carbone è l'opzione migliore per una casa privata.

Come sciogliersi correttamente?

Una stufa a carbone o una caldaia viene sciolta nella seguente sequenza:

1. aprire la porta del focolare e chiudere il ventilatore;
2. la carta viene posizionata sulla griglia e su di essa vengono posizionate patatine, torta o altro materiale infiammabile. Proprio lì, sotto forma di una capanna o di un pozzo, giacevano in una piccola quantità di legna da ardere. Dai fuoco alla carta;
3. chiudere la porta del focolare e aprire il ventilatore. In futuro, ogni volta prima di aprire la porta del focolare, il ventilatore viene chiuso e, dopo che la porta è chiusa, viene aperto;
4. dopo la combustione del segnalibro di legno, viene deposto del carbone fine in uno strato sottile;
5. dopo che il carbone si è esaurito, viene agitato con un attizzatoio per evitare che si depositi. Altrimenti l'aria cesserà di fluire nel focolare;
6. il combustibile principale viene depositato sul carbone fine bruciato - carbone grosso con uno spessore dello strato fino a 60 cm;
7. lo sportello del ventilatore è leggermente aperto in modo da stabilire la modalità di combustione ottimale nel focolare.

Quando si accende la caldaia con alimentazione di aria forzata, invece di aprire la serranda, si accende il controller che controlla il ventilatore e su di esso viene impostata la temperatura desiderata del liquido di raffreddamento.

Periodo di riscaldamento principale

Convenzionalmente, il processo di come riscaldare correttamente una caldaia con il carbone può essere suddiviso in più fasi: la prima accensione, il secondo periodo della combustione principale, la fase di raggiungimento di una combustione stabile e, infine, l'attenuazione.

Il periodo principale della combustione di solito cade nel momento in cui la legna da ardere forma carboni produttivi per il riempimento con combustibili fossili. Dipende da quando viene scelto il momento di riempimento della prima porzione di combustibile e da come riscaldare adeguatamente la caldaia a combustibile solido. Di solito ci vogliono 4-5 minuti dal momento in cui la carta inizia a bruciare fino a quando i tronchi del segnalibro principale dell'albero vengono avvolti dalle fiamme, ma questo è con tiraggio normale e una serranda aperta. Puoi controllare cosa sta succedendo nel focolare aprendo la porta del focolare: con un'attenta apertura, il focolare si illuminerà con una fiamma uniforme, il che significa che è arrivato il momento di riempire la prima porzione di carbone.

Il carbone della frazione fine di 2-4 cm di diametro viene prima versato nel forno. In questa fase, avrai bisogno da 0,5 a 1 kg di carburante o 1-2 misurini. Il carbone viene versato attraverso la porta tagliafuoco e realizzato in modo che il suo strato sia distribuito uniformemente su tutta l'area dell'incendio. Immediatamente dopo il riempimento, la porta si chiude e il fermo sullo sportello del ventilatore si apre leggermente per aumentare l'accesso dell'ossigeno allo spazio di combustione.

Vale la pena controllare cosa sta succedendo nel focolare in 10-12 minuti. Questa volta è sufficiente che la temperatura salga a 400 gradi e il carburante inizi a bruciare, emettendo abbastanza calore. Durante questo periodo, vale la pena prestare attenzione alle letture del termometro sulla caldaia, se la temperatura è aumentata bruscamente e il liquido di raffreddamento ha iniziato a riscaldarsi meglio nei tubi e nei radiatori, allora è il momento di aggiungere un'altra porzione di carburante al caldaia.

Secondo le regole su come riscaldare correttamente una caldaia con il carbone, è necessario aggiungere da 3 a 5 kg di antracite o carbone a media frazione. I carboni dovrebbero essere di media grandezza, 4-7 cm di diametro. Proprio come il carburante, il riempimento avviene attraverso la porta tagliafuoco con una spatola o un misurino. Se possibile, il carbone viene sparso su tutta l'area del forno in modo che lo strato sia di circa 10-15 cm (anche se molto qui dipende dalle dimensioni del forno). Dopo la chiusura della porta del forno, il termostato viene impostato e la caldaia passa a una modalità di combustione a lungo termine, quando essa stessa regola l'apertura e la chiusura della valvola di alimentazione dell'ossigeno.

Vantaggi del riscaldamento domestico con il carbone

1. Il carbone viene estratto sul territorio russo ei prezzi non aumentano.
2. Per utilizzare questo carburante, non è necessario installare gasdotti speciali, come per il riscaldamento a gas.
3. Il suo prezzo è relativamente basso rispetto al combustibile liquido o al gas.
4. Facile da trasportare, non necessita di particolari condizioni di conservazione.
5. Il riscaldamento con il carbone è vantaggioso, perché trattiene il calore al momento della combustione. Pertanto, l'aria riscaldata nella stanza rimarrà calda per molto tempo.
6. La buona resa termica del carbone permette di utilizzarlo in piccoli lotti al fine di mantenere una temperatura confortevole anche in caso di forti gelate.

Caratteristiche delle griglie

Varie grate sono installate nelle caldaie a carbone. Differiscono per materiale e forma. Le griglie in acciaio si deformano nel tempo a causa delle alte temperature.

Griglie caldaia

Quelli più affidabili sono realizzati in ghisa sotto forma di un solido reticolo. Devi anche prestare attenzione alla forma delle orecchie. La particolarità delle griglie moderne è che sono realizzate sotto forma di angoli, che consente alla cenere di sbriciolarsi rapidamente nel cassetto cenere.