Komunikacijos Krosnys ir šildymo sistemos

Ilgai degantys pirolizės katilai su vandens kontūru: veikimo ypatybės

Įkietojo kuro kūrenimas yra alternatyva dujiniams ir elektriniams šildymo prietaisams. Ilgai degantys dujų generavimo arba pirolizės katilai su vandens grandine yra įtaisai, leidžiantys deginti ne tik kietąjį kurą, bet ir šio proceso metu išsiskiriančias kuro dujas. Šis energijos vartojimo principas yra naudingas aplinkai ir taupo degalus. Yra ir trūkumų - atšiaurios eksploatavimo sąlygos ir aukšta kaina. Kaip nustatyti vidurį ir gauti kuo daugiau naudos - toliau pateiktoje medžiagoje.

Dujų generatoriaus katilas

Straipsnio turinys

1 Dujas generuojantys katilai
- 1.1 Pirolizė kaip fizikocheminis procesas
- 1.2 Kaip veikia katilas
2 Vaizdo įrašas: pirolizės katilas: mitai ir tikrovė
3 Dujas generuojančių katilų tipai
4 Privalumai ir trūkumai
- 4.1 naudojimo sąlygos
5 Kai pirolizės katilai yra efektyvūs
6 Vaizdo įrašas: Pirolizės katilo GD „Trayan“ veikimo principas

Dujas generuojantys katilai

Dujų generavimo arba pirolizės katilai, ilgam deginantys su vandens grandine, yra katilai, kurie patys sukuria degias dujas iš į juos įdėto kuro. Vandens kontūras tuo pačiu metu yra šildymo sistemos ir katilo saugos sistemos dalis.

Sekcinis katilas

Pirolizė kaip fizikocheminis procesas

Degimas yra sudėtingas procesas, kurio metu susidaro daug suodžių ir dujų. 30% viso išmetamų medžiagų kiekio yra anglies dioksidas, likusi dalis yra anglies monoksidas, azoto oksidas, metilo alkoholis, furanas, acto rūgštis, benzenas, acetonas ir didžiulis kiekis kitų lakiųjų medžiagų. Viskas, išskyrus CO₂, gali būti oksiduojamas, tai yra, vėl sudeginti, gaunant dar šiek tiek šilumos energijos.

Pirolizės procesas

Pirolizė yra dviejų pakopų procesas, kurio metu pirmiausia stimuliuojama kuro dujų gamyba, o tada deginama. Norėdami tai padaryti, kietasis kuras uždegamas ir leidžiamas dirbti, tada sumažėja deguonies tiekimas, skatinantis rūkymą. Malkos degina 200–800 laipsnių, anglies ir angliavandenilių - iki 1300–1500 laipsnių. Šiuo atveju aktyviai išsiskiria dujos, kurios atmosferos sąlygomis yra mažai aktyvios ar inertiškos.

Dujų išmetimas

Katilo viduje esančioje degimo kameroje temperatūra yra ypač aukšta, šios dujos reaguoja su deguonimi, tiekiamu iš lauko.Iš pradžių atmosferos oras praeina per specialius ortakius, sušyla iki aukščiau aprašytos temperatūros ir tik po to sumaišomas su kuro dujomis. Vyksta intensyvus dujų mišinio perdegimas. Išoriškai atrodo, kad degant gamtinėms dujoms, tiekiamoms aukštu slėgiu, susidaro galingas stabilus degiklis. Pagaminta šiluma sudaro 4–10% visos katilo pagamintos šilumos.

Pirolizės procesas katiluose Bourgeois-K

Kaip veikia katilas

Ilgai deganti pirolizė arba dujas generuojantys katilai su vandens kontūru yra kamera, kurioje įrengtos specialios pertvaros ir ortakiai. Specialus ventiliatoriaus dizainas leidžia reguliuoti tiekiamo deguonies kiekį. Viršutinėje katilo dalyje, kur vyksta perdegimas, yra purkštukai, kurie suskirsto dujas į mažus srautus, kad sumažintų degimo intensyvumą. Grotelės yra aukščiau nei įprastai, jos sumontuotos taip, kad atstumas iki dugno būtų ne mažesnis kaip ¼ viso katilo aukščio. Taip siekiama užtikrinti, kad dujoms būtų pakankamai vietos evakuoti.

Katilo schema su vandens grandine

Grynas oras, reikalingas papildomai oksidacijai, tiekiamas iš apačios, praeina per specialų ortakį iki dujų degimo zonos, o kaitinamas iki darbinės temperatūros. Viršutinėje katilo dalyje yra specialūs vamzdžiai su skylėmis, kurie padeda tolygiai paskirstyti dujas.

Visą cirkuliaciją katilo viduje užtikrina elektrinė turbina. Be jo deguonies trūkumo sąlygomis degimas ir papildoma oksidacija yra neįmanoma. Nutrūkus elektros tiekimui, būtina atidaryti vartus, kad būtų užtikrinta natūrali trauka, o katilas ir toliau veikia įprasto kietojo kuro įrengimo režimu.

Po degimo susidaro grynas pelenas be priemaišų

Vaizdo įrašas: pirolizės katilas: mitai ir tikrovė

Dujas generuojančių katilų tipai

Visų dujinių katilų veikimo principas yra tas pats, tačiau yra įvairių projektavimo variantų:

Katilas su vandens striuke - jo kūnas susideda iš dviejų metalinių sluoksnių, tarp kurių teka vanduo.
Ritininiai katilai yra prietaisai su neefektyvia šilumos mainų sistema; gaminami mažos galios įtaisai.
Lakūs ir nepastovūs katilai. Pirolizės procesas įmanomas tik esant priverstinei cirkuliacijai. Lakiųjų dujų generavimo katilai yra mitas, be elektros šis prietaisas gali veikti tik įprastu režimu kietojo kuro katilas.

Pasidaryk pats katilas

Susijęs straipsnis:

Medienos deginimo katilai namams. Iš šio leidinio sužinosite viską apie malkinius katilus, jų rūšis ir naudojimo niuansus.

Privalumai ir trūkumai

Pirolizės principas, kuris iš dalies įgyvendinamas buitiniuose dujiniuose katiluose, pramonėje naudojamas šalinant įvairias atliekas. Degimas ir pakartotinis papildomas skilimo produktų oksidavimas yra būdas sumažinti kenksmingų išmetimų į atmosferą kiekį. Deginant degalus ir dujas dujų generatoriuje arba buitiniame katile, į atmosferą patenka tik anglies dioksidas ir vandens garai.

Balti dūmai yra visiško kuro degimo ženklas

Tokių katilų nauda aplinkai yra akivaizdi, tačiau, kalbant apie efektyvumą ir patogumą, jie rimtai nusileidžia, pavyzdžiui, ilgai degantiems katilams. Nėra lengva pagreitinti katilą iki tokių parametrų, kad būtų įmanoma atlikti pirolizę. Tam reikia aukštos temperatūros ir šiek tiek laiko. Ilgalaikiai pirolizės katilai su vandens kontūru sustabdomi šiomis sąlygomis:

grįžtančio vandens temperatūros kritimas;
elektros energijos tiekimo nutraukimas;
netinkamos kokybės kuras.

Katilo prijungimo prie šildymo sistemos schema

Pirolizės procesas turi būti nedelsiant sustabdytas, kai tik cirkuliuoja siurblys šildymo sistemoje... Be aušinimo katilas paprasčiausiai sprogs.Norėdami sustabdyti procesą, turite atidaryti vartus, užtikrindami natūralų trauką ir pašalindami degias dujas. Ventiliatorius turėtų būti atidarytas iki minimumo. Nukritus temperatūrai, katilą reikia užgesinti. Jei šildymo sistemos tūris nėra didelis ir įmanoma natūrali cirkuliacija, katilas gali veikti toliau esant 50% apkrovai atidarius vartus.

Liepsna katile, kuri įsibėgėjo iki darbo režimo

naudojimo sąlygos

Pirolizės katilai gali veikti griežtai nustatytoje temperatūros srityje. Šio prietaiso sistema yra uždara, todėl jį reikia tiksliai sureguliuoti. Akivaizdu, kad pakrovimo metu negalima nuolat stebėti kuro kokybės, jo drėgmės kiekio ir matuoti malkų masės. Visada yra perkaitimo pavojus arba, priešingai, nepakankama temperatūra.

Pirmąją problemą galima pašalinti vandens grandine. Katilo korpusas veikia kaip šilumokaitis: jo sienos yra dvigubos, tarp jų cirkuliuoja vanduo. Kartais prie vienos iš katilo sienelių pridedama papildoma ritė, kuri tarnauja kaip avarinio aušinimo sistema ir tuo pačiu metu kaip karšto vandens kontūras.

Ritė papildomam aušinimui

Jei temperatūra žemesnė nei darbinė, pirolizės procesas sustoja arba visai neprasideda. Tuo pačiu metu katilas veikia įprasto kietojo kuro įtaiso režimu. Dėl šios priežasties grįžtama temperatūra turi būti ne mažesnė kaip 60 laipsnių Celsijaus, o esant 40 laipsnių temperatūrai pirolizė sustoja visų tipų katiluose. Dėl šios priežasties šildymo sistemoje yra sumontuotas papildomas trumpiklis - aplinkkelis, kuris tarnauja kaip maža grandinė ir leidžia katilui pereiti į pirolizės režimą.

Pirolizės katilo valdymo blokas

Norint valdyti procesą, būtina įdiegti temperatūros jutiklius, tačiau jūs privalėsite rankiniu būdu atidaryti ir uždaryti apėjimo vožtuvus. Pirolizės katilai paprastai yra rankiniai katilai. Pagal prietaiso pasą jame gali būti naudojamos malkos, briketai ir granulės. Realiame gyvenime į malkas dedama daug energijos naudojančių degalų, tokių kaip anglis. Yra buitinių atliekų deginimo praktika, tačiau jose yra gumos ir kitų polimerų, o tai sukelia nemalonių padarinių.

Svarbu! Mažos ir vidutinės galios (iki 40 kW) katiluose deginti anglį, gumą ir kitus daug energijos naudojančius degalus draudžiama! Mažas kameros dydis, nepakankama ventiliatoriaus galia, nedidelis aušinimo skysčio tūris sukels katilo perkaitimą ir sunaikinimą, kurį lydės sprogimas ir gaisras! Didelės galios katiluose reikia griežtai laikytis proporcijų: daug energijos reikalaujantis kuras neturi būti didesnis nei 20% visos apkrovos.

Kai pirolizės katilai yra efektyvūs

Ilgai degančių pirolizės katilų su vandens kontūru privalumai yra ekologiškumas. Gamintojų deklaruojamas efektyvumas yra tik 4–10% didesnis nei įprasto kietojo kuro katilo. Akivaizdu, kad pasirinkimas turėtų būti pagrįstas atsižvelgimu į individualias šildymo sistemos savybes ir savininkų pageidavimus.