Langbrennende Pyrolysekessel mit Wasserkreislauf: Betriebsmerkmale
ZUDas Brennen mit festen Brennstoffen ist eine Alternative zu Gas- und Elektroheizgeräten. Gaserzeugungs- oder Pyrolysekessel für eine lange Verbrennung mit einem Wasserkreislauf sind Geräte, mit denen Sie nicht nur feste Brennstoffe, sondern auch Brenngase verbrennen können, die während dieses Prozesses freigesetzt werden. Dieses Prinzip des Energieverbrauchs ist gut für die Umwelt und spart Kraftstoff. Es gibt auch Nachteile - raue Betriebsbedingungen und hoher Preis. So bestimmen Sie den goldenen Mittelwert und erzielen den größten Nutzen - im folgenden Material.
Gasgeneratorkessel
Der Inhalt des Artikels
Gaserzeugungskessel
Gaserzeugungs- oder Pyrolysekessel für eine lange Verbrennung mit einem Wasserkreislauf sind Kessel, die selbst brennbare Gase aus dem in ihnen enthaltenen Brennstoff erzeugen. Der Wasserkreislauf ist gleichzeitig Teil des Heizungssystems und des Kesselsicherheitssystems.
Sektionskessel
Pyrolyse als physikalisch-chemischer Prozess
Die Verbrennung ist ein komplexer Prozess, bei dem viel Ruß und Gase entstehen. 30% des Gesamtvolumens der emittierten Substanzen sind Kohlendioxid, der Rest ist Kohlenmonoxid, Stickoxid, Methylalkohol, Furan, Essigsäure, Benzol, Aceton und eine große Menge anderer flüchtiger Substanzen. Alles außer CO2kann weiter oxidiert werden, dh wieder verbrannt werden, während etwas mehr Wärmeenergie erhalten wird.
Pyrolyseprozess
Die Pyrolyse ist ein zweistufiger Prozess, bei dem die Produktion von Brenngasen zuerst angeregt und dann verbrannt wird. Dazu wird der feste Brennstoff in Brand gesetzt und arbeiten gelassen, dann wird die Sauerstoffversorgung reduziert und das Schwelen angeregt. Brennholz schwelt bei einer Temperatur von 200 - 800 Grad, Kohle und Kohlenwasserstoffe schwelen bei Temperaturen von 1300 - 1500 Grad. In diesem Fall werden Gase aktiv freigesetzt, die unter atmosphärischen Bedingungen wenig aktiv oder inert sind.
Abgabe von Gasen
In der Brennkammer im Kessel sind die Temperaturen extrem hoch, diese Gase reagieren mit von außen zugeführtem Sauerstoff.Die atmosphärische Luft strömt zunächst durch spezielle Luftkanäle, erwärmt sich auf die oben beschriebenen Temperaturen und wird erst danach mit Brenngasen gemischt. Es findet eine intensive Nachverbrennung des Gasgemisches statt. Äußerlich sieht es so aus, als würde bei der Verbrennung von unter hohem Druck zugeführtem Erdgas ein starker stabiler Brenner gebildet. Die erzeugte Wärme beträgt 4 bis 10% der vom Kessel erzeugten Gesamtwärme.
Pyrolyseverfahren in Kesseln Bourgeois-K
Wie der Kessel funktioniert
Langbrennende Pyrolyse- oder Gaserzeugungskessel mit Wasserkreislauf sind eine Kammer, die mit speziellen Trennwänden und Luftkanälen ausgestattet ist. Das spezielle Design des Gebläses ermöglicht es Ihnen, die zugeführte Sauerstoffmenge zu regulieren. Im oberen Teil des Kessels, wo die Nachverbrennung stattfindet, befinden sich Düsen, die das Gas in kleine Ströme aufteilen, um die Verbrennungsintensität zu verringern. Der Rost befindet sich höher als üblich und ist so installiert, dass der Abstand zum Boden nicht weniger als ¼ der gesamten Kesselhöhe beträgt. Damit soll sichergestellt werden, dass ausreichend Platz für die Evakuierung von Gasen vorhanden ist.
Kesseldiagramm mit Wasserkreislauf
Frischluft, die für eine zusätzliche Oxidation erforderlich ist, wird von unten zugeführt und durch einen speziellen Luftkanal bis zur Verbrennungszone von Gasen geleitet, während sie auf Betriebstemperatur erwärmt wird. Im oberen Teil des Kessels befinden sich spezielle Rohre mit Löchern, die dazu beitragen, die Gase gleichmäßig zu verteilen.
Der gesamte Kreislauf im Kessel wird von einer elektrischen Turbine versorgt. Ohne sie sind unter Sauerstoffmangelbedingungen Verbrennung und zusätzliche Oxidation nicht möglich. Im Falle eines Stromausfalls muss das Tor geöffnet werden, um einen natürlichen Luftzug zu gewährleisten, während der Kessel im Modus einer herkömmlichen Festbrennstoffanlage weiter betrieben wird.
Nach der Verbrennung entsteht reine Asche ohne Verunreinigungen
Video: Pyrolysekessel: Mythen und Realität
Arten von Gaserzeugungskesseln
Das Funktionsprinzip aller Gaskessel ist das gleiche, es gibt jedoch unterschiedliche Auslegungsmöglichkeiten:
- Ein Kessel mit Wassermantel - sein Körper besteht aus zwei Metallschichten, zwischen denen Wasser fließt.
- Spulenkessel sind Geräte mit einem ineffektiven Wärmeaustauschsystem, es werden Geräte mit geringem Stromverbrauch hergestellt.
- Flüchtige und nichtflüchtige Kessel. Der Pyrolyseprozess ist nur bei Zwangsumwälzung möglich. Nichtflüchtige gaserzeugende Kessel sind ein Mythos, ohne Strom kann dieses Gerät nur im normalen Modus arbeiten. Festbrennstoffkessel.
DIY Kessel
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Vorteile und Nachteile
Das Prinzip der Pyrolyse, das teilweise in inländischen Gaskesseln angewendet wird, wird in der Industrie zur Entsorgung verschiedener Abfälle angewendet. Durch Verbrennung und wiederholte zusätzliche Oxidation von Zersetzungsprodukten kann die Menge der schädlichen Emissionen in die Atmosphäre verringert werden. Nach dem Ausbrennen von Brennstoff und Gasen in einem Gasgenerator oder in einem Haushaltskessel werden nur Kohlendioxid und Wasserdampf in die Atmosphäre freigesetzt.
Weißer Rauch ist ein Zeichen für eine vollständige Kraftstoffverbrennung
Die Umweltvorteile solcher Kessel liegen auf der Hand, aber in Bezug auf Effizienz und Komfort sind sie beispielsweise langverbrannten Kesseln erheblich unterlegen. Es ist nicht einfach, den Kessel auf solche Parameter zu beschleunigen, dass eine Pyrolyse möglich ist. Dies erfordert eine hohe Temperatur und einige Zeit. Langzeitpyrolysekessel mit Wasserkreislauf werden unter folgenden Bedingungen gestoppt:
- Abfall der Rücklaufwassertemperatur;
- Stromausfall;
- Kraftstoff von unzureichender Qualität.
Diagramm zum Anschluss des Kessels an die Heizungsanlage
Der Pyrolyseprozess muss sofort nach der Zirkulation gestoppt werden Pumpe im Heizsystem... Ohne Kühlung explodiert der Kessel einfach.Um den Prozess zu stoppen, müssen Sie das Tor öffnen, um den natürlichen Luftzug und die Entfernung brennbarer Gase sicherzustellen. Das Gebläse sollte auf ein Minimum geöffnet sein. Nach dem Absinken der Temperatur sollte der Kessel gelöscht werden. Wenn das Volumen des Heizsystems nicht groß ist und eine natürliche Zirkulation möglich ist, kann der Kessel bei geöffnetem Tor mit 50% Last weiter betrieben werden.
Die Flamme im Kessel, die in den Betriebsmodus beschleunigt hat
Nutzungsbedingungen
Pyrolysekessel können in einem genau definierten Temperaturbereich betrieben werden. Das System dieses Geräts ist geschlossen, daher muss es genau abgestimmt werden. Offensichtlich ist es nicht möglich, die Qualität des Kraftstoffs und seinen Feuchtigkeitsgehalt ständig zu überwachen und die Brennholzmasse zum Zeitpunkt der Beladung zu messen. Es besteht immer die Gefahr einer Überhitzung oder umgekehrt einer unzureichenden Temperatur.
Das erste Problem kann mit einem Wasserkreislauf behoben werden. Der Kesselkörper wirkt als Wärmetauscher: Seine Wände sind doppelt, Wasser zirkuliert zwischen ihnen. Manchmal wird an einer der Kesselwände eine zusätzliche Spule angebracht, die als Notkühlsystem und gleichzeitig als Warmwasserkreislauf dient.
Spule für zusätzliche Kühlung
Wenn die Temperatur niedriger als die Betriebstemperatur ist, stoppt der Pyrolyseprozess oder startet überhaupt nicht. Gleichzeitig arbeitet der Kessel im Modus einer herkömmlichen Festbrennstoffvorrichtung. Aus diesem Grund muss die Rücklauftemperatur mindestens 60 Grad Celsius betragen, und bei 40 Grad stoppt die Pyrolyse bei allen Kesseltypen. Aus diesem Grund ist im Heizsystem ein zusätzlicher Jumper installiert - ein Bypass, der als kleiner Kreislauf dient und es dem Kessel ermöglicht, in den Pyrolysemodus zu wechseln.
Steuergerät für Pyrolysekessel
Es ist erforderlich, Temperatursensoren zu installieren, um den Prozess zu steuern. Sie müssen die Bypassventile jedoch manuell öffnen und schließen. Pyrolysekessel sind im Allgemeinen Handkessel. Je nach Reisepass des Geräts können darin Brennholz, Briketts und Pellets verwendet werden. Im wirklichen Leben werden Brennholz energieintensive Brennstoffe wie Kohle zugesetzt. Es gibt eine Praxis, Hausmüll zu verbrennen, aber es enthält Gummi und andere Polymere, was mit unangenehmen Folgen behaftet ist.
Wichtig! Das Verbrennen von Kohle, Gummi und anderen energieintensiven Brennstoffen in Kesseln mit geringer und mittlerer Leistung (bis zu 40 kW) ist verboten! Geringe Kammergröße, unzureichende Lüfterleistung und geringes Kühlmittelvolumen führen zu Überhitzung und Zerstörung des Kessels, was mit einer Explosion und einem Brand einhergeht! Bei Hochleistungskesseln sind die Anteile unbedingt zu beachten: Energieintensiver Brennstoff sollte nicht mehr als 20% der Gesamtlast ausmachen.
Wenn Pyrolysekessel wirksam sind
Die Vorteile von langbrennenden Pyrolysekesseln mit Wasserkreislauf sind die Umweltfreundlichkeit. Der vom Hersteller angegebene Wirkungsgrad ist nur 4 - 10% höher als die Produktivität eines herkömmlichen Festbrennstoffkessels. Offensichtlich sollte die Wahl auf der Berücksichtigung der individuellen Eigenschaften des Heizungssystems und der Vorlieben der Eigentümer beruhen.
Video: Funktionsweise des Pyrolysekessels DG "Trayan"
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