Kotlovi za pirolizu dugog gorenja s vodenim krugom: radne značajke
DOLoženje na kruto gorivo je alternativa plinskim i električnim uređajima za grijanje. Kotlovi za proizvodnju ili pirolizu plina za dugo izgaranje u vodenom krugu uređaji su koji vam omogućuju sagorijevanje ne samo krutog goriva, već i plinova goriva koji se oslobađaju tijekom tog postupka. Ovaj princip korištenja energije dobar je za okoliš i štedi gorivo. Postoje i nedostaci - teški uvjeti rada i visoka cijena. Kako odrediti srednji put i iskoristiti najviše koristi - u materijalu u nastavku.
Sadržaj članka
Kotlovi za proizvodnju plina
Kotlovi za proizvodnju plina ili pirolizu za dugo izgaranje u vodenom krugu su kotlovi koji sami stvaraju zapaljive plinove iz goriva koje se u njih smješta. Krug vode istovremeno je dio sustava grijanja i sigurnosnog sustava kotla.
Piroliza kao fizikalno-kemijski proces
Sagorijevanje je složen proces koji stvara puno čađe i plinova. 30% ukupnog volumena emitiranih tvari čini ugljični dioksid, ostatak je ugljični monoksid, dušikov oksid, metilni alkohol, furan, octena kiselina, benzen, aceton i ogromna količina drugih hlapivih tvari. Sve osim CO2, može se dalje oksidirati, odnosno ponovno sagorjeti, dok se prima još malo toplinske energije.
Piroliza je dvostupanjski postupak u kojem se najprije stimulira proizvodnja plinova goriva, a zatim sagorijeva. Da bi se to učinilo, kruto gorivo se zapali i pusti da djeluje, zatim se smanjuje opskrba kisikom, potičući tinjanje. Drva za ogrjev tinjaju na temperaturi od 200 - 800 stupnjeva, ugljen i ugljikovodični materijali tinjaju na temperaturama do 1300 - 1500 stupnjeva. U tom se slučaju aktivno oslobađaju plinovi koji su u atmosferskim uvjetima malo aktivni ili inertni.
U komori za izgaranje unutar kotla temperature su izuzetno visoke, ti plinovi reagiraju s kisikom dovedenim izvana.Isprva atmosferski zrak prolazi kroz posebne zračne kanale, zagrijava se na gore opisane temperature, a tek nakon toga se miješa s plinovima goriva. Odvija se intenzivno dogorijevanje plinske smjese. Izvana izgleda da izgaranjem prirodnog plina koji se isporučuje pod visokim tlakom stvara se snažna stabilna baklja. Proizvedena toplina je 4 do 10% ukupne topline koju proizvodi kotao.
Kako kotao radi
Kotlovi za pirolizu ili plinove koji dugo gore, s vodenim krugom, komora su opremljena posebnim pregradama i zračnim kanalima. Poseban dizajn puhala omogućuje vam regulaciju količine dovedenog kisika. U gornjem dijelu kotla, gdje se odvija dogorijevanje, nalaze se mlaznice koje dijele plin u male struje kako bi se smanjio intenzitet izgaranja. Rešetka se nalazi više nego obično, ugrađuje se tako da udaljenost do dna ne bude manja od ¼ ukupne visine kotla. Time se osigurava dovoljno prostora za evakuaciju plinova.
Svježi zrak, potreban za dodatnu oksidaciju, dovodi se odozdo, prolazi kroz posebni zračni kanal do zone izgaranja plinova, dok se zagrijava na radnu temperaturu. U gornjem dijelu kotla nalaze se posebne cijevi s rupama koje pomažu u ravnomjernoj raspodjeli plinova.
Cjelokupnu cirkulaciju unutar kotla osigurava električna turbina. Bez toga, u uvjetima nedostatka kisika, izgaranje i dodatna oksidacija su nemogući. U slučaju nestanka struje, potrebno je otvoriti vrata kako bi se osigurao prirodni propuh, dok kotao nastavlja raditi u načinu konvencionalne instalacije na kruto gorivo.
Video: pirolizni kotao: mitovi i stvarnost
Vrste kotlova za proizvodnju plina
Načelo rada svih kotlova na plin je isto, međutim, postoje različite mogućnosti dizajna:
- Kotao s vodenom košuljom - njegovo se tijelo sastoji od dva sloja metala, između kojih teče voda.
- Kotlovi s koturima su uređaji s neučinkovitim sustavom izmjene topline; proizvode se uređaji male snage.
- Isparljivi i nehlapljivi kotlovi. Proces pirolize moguć je samo s prisilnom cirkulacijom. Nehlapljivi kotlovi za proizvodnju plina mit su; bez električne energije ovaj uređaj može raditi samo u normalnom načinu rada. kotao na kruto gorivo.
Povezani članak:
Kotlovi na drva za kuću. Iz ove publikacije naučit ćete sve o kotlovima na drva, njihovim sortama i nijansama uporabe.
Prednosti i nedostatci
Načelo pirolize, koje se djelomično primjenjuje u domaćim kotlovima na plin, koristi se u industriji za odlaganje različitog otpada. Izgaranje i ponovljena dodatna oksidacija produkata razgradnje način je za smanjenje količine štetnih emisija u atmosferu. Nakon izgaranja goriva i plinova u plinskom generatoru ili u kućnom kotlu, u atmosferu se ispuštaju samo ugljični dioksid i vodena para.
Prednosti takvih okoliša za okoliš su očite, ali u pogledu učinkovitosti i praktičnosti ozbiljno su inferiorne u odnosu na, na primjer, kotlove dugog gorenja. Nije lako ubrzati kotao do takvih parametara da je moguća piroliza. To zahtijeva visoku temperaturu i neko vrijeme. Dugotrajni pirolizni kotlovi s vodenim krugom zaustavljaju se pod sljedećim uvjetima:
- pad temperature povratne vode;
- nestanka struje;
- gorivo neodgovarajuće kvalitete.
Proces pirolize mora se odmah zaustaviti čim cirkulira pumpa u sustavu grijanja... Bez hlađenja, kotao će jednostavno eksplodirati.Da biste zaustavili postupak, trebate otvoriti vratašca, pružajući prirodni propuh i uklanjanje zapaljivih plinova. Puhalo treba biti otvoreno na minimum. Nakon pada temperature bojler treba ugasiti. Ako volumen sustava grijanja nije velik i ako je moguća prirodna cirkulacija, kotao može nastaviti raditi s 50% opterećenja s otvorenim vratima.
Uvjeti korištenja
Kotlovi za pirolizu mogu raditi u strogo definiranom temperaturnom rasponu. Sustav ovog uređaja je zatvoren, stoga mora biti precizno podešen. Očito nije moguće stalno pratiti kvalitetu goriva, njegov sadržaj vlage i mjeriti masu ogrjevnog drva u trenutku utovara. Uvijek postoji opasnost od pregrijavanja ili, obrnuto, nedovoljne temperature.
Prvi problem može se ukloniti vodenim krugom. Tijelo kotla djeluje kao izmjenjivač topline: zidovi su mu dvostruki, a voda cirkulira između njih. Ponekad se na jedan od zidova kotla doda dodatna zavojnica koja služi kao sustav za hitno hlađenje i istovremeno krug PTV-a.
Ako je temperatura niža od radne temperature, postupak pirolize se zaustavlja ili uopće ne započinje. Istodobno, kotao radi u načinu rada konvencionalnog uređaja na kruto gorivo. Iz tog razloga, temperatura povrata trebala bi biti najmanje 60 Celzijevih stupnjeva, a na 40 stupnjeva, piroliza se zaustavlja u svim vrstama kotlova. Iz tog je razloga u sustav grijanja instaliran dodatni kratkospojnik - premosnica, koja služi kao mali krug i omogućuje kotlu da uđe u način pirolize.
Potrebno je instalirati temperaturne senzore za kontrolu postupka, ali morat ćete ručno otvoriti i zatvoriti premosne ventile. Kotlovi za pirolizu uglavnom su ručni kotlovi. Prema putovnici uređaja, u njemu se mogu koristiti ogrjev, briketi i peleti. U stvarnom životu energetski intenzivna goriva poput ugljena dodaju se ogrjevnom drvu. Postoji praksa spaljivanja kućnog otpada, ali on sadrži gumu i druge polimere, što je puno neugodnih posljedica.
Važno! Zabranjeno je sagorijevanje ugljena, gume i ostalih energetski intenzivnih goriva u kotlovima male i srednje snage (do 40 kW)! Mala veličina komore, nedovoljna snaga ventilatora i mali volumen rashladne tekućine dovest će do pregrijavanja i uništenja kotla, što je popraćeno eksplozijom i požarom! U kotlovima velike snage moraju se strogo poštivati proporcije: energetski intenzivno gorivo ne smije prelaziti 20% ukupnog opterećenja.
Kada su kotlovi za pirolizu učinkoviti
Prednosti kotlova za pirolizu dugog sagorijevanja s vodenim krugom su ekološka prihvatljivost. Učinkovitost koju su izjavili proizvođači samo je 4 - 10% veća od performansi konvencionalnog kotla na kruto gorivo. Očito, izbor bi se trebao temeljiti na uzimanju u obzir individualnih karakteristika sustava grijanja i sklonosti vlasnika.
Video: princip rada kotla za pirolizu DG "Trayan"