Pyrolýzní kotle s dlouhým spalováním a vodním okruhem: provozní vlastnosti

Značky:Kotle

NAspalování tuhých paliv je alternativou k plynovým a elektrickým topným zařízením. Plynové nebo pyrolýzní kotle pro dlouhé spalování s vodním okruhem jsou zařízení, která vám umožní spalovat nejen tuhá paliva, ale také topné plyny, které se během tohoto procesu uvolňují. Tento princip spotřeby energie je příznivý pro životní prostředí a šetří palivo. Existují také nevýhody - drsné provozní podmínky a vysoká cena. Jak určit střední cestu a získat co největší užitek - v níže uvedeném materiálu.

Dlouho hořící pyrolýzní kotle s vodním okruhem

Kotel na plynový generátor

Obsah článku

1 Plynové kotle
- 1.1 Pyrolýza jako fyzikálně-chemický proces
- 1.2 Jak kotel funguje
2 Video: pyrolýzní kotel: mýty a realita
3 Druhy plynových kotlů
4 Výhody a nevýhody
- 4.1 podmínky použití
5 Když jsou pyrolýzní kotle účinné
6 Video: princip činnosti pyrolýzního kotle DG "Trayan"

Plynové kotle

Plynové nebo pyrolýzní kotle pro dlouhé spalování s vodním okruhem jsou kotle, které samy vytvářejí hořlavé plyny z paliva, které je do nich vloženo. Vodní okruh je současně součástí topného systému a bezpečnostního systému kotle.

Sekční kotel

Pyrolýza jako fyzikálně-chemický proces

Spalování je složitý proces, při kterém se produkuje velké množství sazí a plynů. 30% z celkového objemu emitovaných látek je oxid uhličitý, zbytek tvoří oxid uhelnatý, oxid dusnatý, methylalkohol, furan, kyselina octová, benzen, aceton a velké množství dalších těkavých látek. Všechno kromě CO₂, může být oxidován, to znamená, že je znovu spálen, přičemž je přijímána další tepelná energie.

Proces pyrolýzy

Pyrolýza je dvoustupňový proces, při kterém se nejprve stimuluje produkce palivových plynů a poté se spalují. Za tímto účelem je tuhé palivo zapáleno a nechá se pracovat, poté se sníží přívod kyslíku, což stimuluje doutnání. Dříví doutnají při teplotě 200 - 800 stupňů, uhlí a uhlovodíkové materiály doutnají při teplotách do 1300 - 1500 stupňů. Současně se aktivně uvolňují plyny, které jsou za atmosférických podmínek málo aktivní nebo inertní.

Vypouštění plynů

Ve spalovací komoře uvnitř kotle jsou teploty extrémně vysoké, tyto plyny reagují s kyslíkem dodávaným zvenčí.Zpočátku atmosférický vzduch prochází speciálními vzduchovými kanály, ohřívá se na výše popsané teploty a teprve poté je smíchán s topnými plyny. Probíhá intenzivní dodatečné spalování plynné směsi. Navenek to vypadá, že při spalování zemního plynu dodávaného pod vysokým tlakem se vytvoří silná stabilní pochodeň. Vytvořené teplo je 4 až 10% z celkového tepla vyrobeného kotlem.

Proces pyrolýzy v kotlích Bourgeois-K

Jak kotel funguje

Pyrolýzní nebo plynové kotle s vodním okruhem s dlouhým spalováním jsou komora vybavená speciálními přepážkami a vzduchovými kanály. Speciální konstrukce dmychadla umožňuje regulovat množství dodávaného kyslíku. V horní části kotle, kde dochází k dodatečnému spalování, jsou trysky, které rozdělují plyn na malé proudy, aby se snížila intenzita spalování. Rošt je umístěn výše než obvykle, je instalován tak, aby vzdálenost ke dnu nebyla menší než ¼ celkové výšky kotle. Tím se zajistí dostatečný prostor pro evakuaci plynů.

Schéma kotle s vodním okruhem

Čerstvý vzduch, nezbytný pro další oxidaci, je přiváděn zespodu, prochází speciálním vzduchovým potrubím až do spalovací zóny plynů a je ohříván na provozní teplotu. V horní části kotle jsou speciální trubky s otvory, které pomáhají rovnoměrně distribuovat plyny.

Celý oběh uvnitř kotle zajišťuje elektrická turbína. Bez něj by za podmínek nedostatku kyslíku nebylo možné spalování a další oxidace. V případě výpadku proudu je nutné otevřít bránu, aby se zajistil přirozený tah, přičemž kotel bude i nadále pracovat v režimu konvenční instalace na tuhá paliva.

Po spalování vzniká čistý popel bez nečistot

Video: pyrolýzní kotel: mýty a realita

Druhy plynových kotlů

Princip činnosti všech plynových kotlů je stejný, existují však různé konstrukční možnosti:

Kotel s vodním pláštěm - jeho tělo se skládá ze dvou vrstev kovu, mezi kterými teče voda.
Cívkové kotle jsou zařízení s neúčinným systémem výměny tepla; vyrábějí se zařízení s nízkým výkonem.
Těkavé a energeticky nezávislé kotle. Proces pyrolýzy je možný pouze při nuceném oběhu. Energeticky nezávislé kotle na výrobu plynu jsou mýtus, bez elektřiny může toto zařízení fungovat pouze v normálním režimu. kotel na tuhá paliva.

DIY kotel

Související článek:

Kotle na dřevo pro domácnost. Z této publikace se dozvíte vše o kotlích na dřevo, jejich rozmanitostech a nuancích použití.

Výhody a nevýhody

V průmyslu se pro zneškodňování různých odpadů používá princip pyrolýzy, který je částečně realizován v domácích plynových kotlích. Spalování a opakovaná další oxidace produktů rozkladu je způsob, jak snížit množství škodlivých emisí do atmosféry. Po spálení paliva a plynů v plynovém generátoru nebo v domácím kotli se do atmosféry uvolňuje pouze oxid uhličitý a vodní pára.

Bílý kouř je známkou úplného spalování paliva

Ekologické výhody těchto kotlů jsou zřejmé, ale pokud jde o účinnost a pohodlí, jsou vážně horší než například kotle s dlouhým spalováním. Není snadné zrychlit kotel na takové parametry, aby byla možná pyrolýza. To vyžaduje vysokou teplotu a nějaký čas. Dlouhodobé pyrolýzní kotle s vodním okruhem jsou zastaveny za následujících podmínek:

pokles teploty vratné vody;
výpadek proudu;
palivo nedostatečné kvality.

Schéma připojení kotle k topnému systému

Proces pyrolýzy musí být okamžitě zastaven, jakmile dojde k cirkulaci čerpadlo v topném systému... Bez chlazení kotel jednoduše exploduje.Chcete-li proces zastavit, musíte otevřít bránu a zajistit přirozený tah a odstranění hořlavých plynů. Dmychadlo by mělo být otevřené na minimum. Po poklesu teploty by měl být kotel zhasnut. Pokud objem topného systému není velký a je možná přirozená cirkulace, může kotel pokračovat v provozu při 50% zatížení při otevřené bráně.

Plamen v kotli, který zrychlil na provozní režim

podmínky použití

Pyrolýzní kotle jsou schopné provozu v přísně definovaném teplotním rozsahu. Systém tohoto zařízení je uzavřený, proto musí být přesně vyladěn. Je zřejmé, že není možné neustále sledovat kvalitu paliva, jeho obsah vlhkosti a měřit hmotnost palivového dřeva v době nakládky. Vždy existuje nebezpečí přehřátí nebo naopak nedostatečné teploty.

První problém lze odstranit vodním okruhem. Těleso kotle funguje jako výměník tepla: jeho stěny jsou dvojité, voda mezi nimi cirkuluje. Někdy je k jedné ze stěn kotle přidána další spirála, která slouží jako systém nouzového chlazení a zároveň jako okruh teplé vody.

Cívka pro další chlazení

Pokud je teplota nižší než provozní teplota, proces pyrolýzy se zastaví nebo vůbec nespustí. Současně kotel pracuje v režimu běžného zařízení na tuhá paliva. Z tohoto důvodu musí být teplota zpátečky nejméně 60 stupňů Celsia a při teplotě 40 stupňů se pyrolýza zastaví u všech typů kotlů. Z tohoto důvodu je v topném systému nainstalována další propojka - obtok, který slouží jako malý okruh a umožňuje kotli vstoupit do režimu pyrolýzy.

Řídicí jednotka kotle na pyrolýzu

K řízení procesu je nutné nainstalovat teplotní senzory, ale obtokové ventily budete muset otevírat a zavírat ručně. Pyrolýzní kotle jsou obecně ruční kotle. Podle pasu zařízení v něm lze použít palivové dřevo, brikety a pelety. Ve skutečných podmínkách se do palivového dřeva přidávají energeticky náročná paliva, jako je uhlí. Pracuje se s domácím odpadem, ale obsahuje gumu a další polymery, což je spojeno s nepříjemnými následky.

Důležité! Spalování uhlí, gumy a jiných energeticky náročných paliv v kotlích s nízkým a středním výkonem (do 40 kW) je zakázáno! Malá velikost komory, nedostatečný výkon ventilátoru, malý objem chladicí kapaliny povede k přehřátí a zničení kotle, což je doprovázeno výbuchem a požárem! U vysoce výkonných kotlů je třeba přísně dodržovat proporce: energeticky náročné palivo by nemělo překročit 20% celkového zatížení.

Když jsou pyrolýzní kotle účinné

Výhody pyrolýzních kotlů s dlouhým spalováním s vodním okruhem jsou šetrné k životnímu prostředí. Účinnost deklarovaná výrobci je pouze o 4 - 10% vyšší než produktivita konvenčního kotle na tuhá paliva. Je zřejmé, že výběr by měl být založen na zohlednění individuálních charakteristik topného systému a preferencí vlastníků.