Langbrenne pyrolysekjeler med vannkrets: funksjoner
TILavfyring av fast drivstoff er et alternativ til gass- og elektriske oppvarmingsapparater. Gassgenererende eller pyrolysekjeler for lang forbrenning med en vannkrets er enheter som lar deg brenne ikke bare fast drivstoff, men også drivstoffgasser som frigjøres under denne prosessen. Dette prinsippet om energibruk er bra for miljøet og sparer drivstoff. Det er også ulemper - tøffe driftsforhold og høy pris. Hvordan bestemme mellomgrunnen og få mest mulig utbytte - i materialet nedenfor.
Innholdet i artikkelen
Gass kjeler
Gassgenererende eller pyrolysekjeler for lang forbrenning med vannkrets er kjeler som selv genererer brennbare gasser fra drivstoffet som er plassert i dem. Vannkretsen er samtidig en del av varmesystemet og kjelens sikkerhetssystem.
Pyrolyse som en fysisk-kjemisk prosess
Forbrenning er en kompleks prosess som produserer mye sot og gasser. 30% av det totale volumet av emitterte stoffer er karbondioksid, resten er karbonmonoksid, nitrogenoksid, metylalkohol, furan, eddiksyre, benzen, aceton og en enorm mengde andre flyktige stoffer. Alt unntatt CO2, kan ytterligere oksideres, det vil si, brennes igjen, mens du mottar en viss mengde termisk energi.
Pyrolyse er en totrinnsprosess der produksjonen av drivstoffgasser først stimuleres og deretter brennes. For å gjøre dette blir fast brennstoff satt i brann og tillatt å virke, deretter reduseres oksygen og stimulerer ulming. Brensel ved en temperatur på 200 - 800 grader, kull og hydrokarbonmaterialer ulmer ved temperaturer opp til 1300 - 1500 grader. Samtidig frigjøres gasser aktivt, som under atmosfæriske forhold er lite aktive eller inerte.
I forbrenningskammeret inne i kjelen er temperaturene ekstremt høye, disse gassene reagerer med oksygen tilført utenfra.Først passerer atmosfærisk luft gjennom spesielle luftkanaler, varmes opp til temperaturene beskrevet ovenfor, og først etterpå blandes den med drivstoffgasser. Intensiv etterforbrenning av gassblandingen finner sted. Utad ser det ut som forbrenningen av naturgass som leveres under høyt trykk, og det dannes en kraftig stabil fakkel. Den genererte varmen er 4 til 10% av den totale varmen produsert av kjelen.
Hvordan kjelen fungerer
Langbrenningspyrolyse eller gassgenererende kjeler med vannkrets er et kammer utstyrt med spesielle skillevegger og luftkanaler. Viftenes spesielle design lar deg regulere mengden oksygen som tilføres. I den øvre delen av kjelen, hvor etterforbrenningen foregår, er det dyser som deler gassen i små strømmer for å redusere forbrenningsintensiteten. Risten er plassert høyere enn vanlig, den er installert slik at avstanden til bunnen ikke er mindre enn ¼ av den totale kjelehøyden. Dette for å sikre at det er tilstrekkelig plass til evakuering av gasser.
Frisk luft, som er nødvendig for ytterligere oksidasjon, tilføres nedenfra, passerer gjennom en spesiell luftkanal opp til forbrenningssonen av gasser, mens den blir oppvarmet til driftstemperatur. I den øvre delen av kjelen er det spesielle rør med hull som hjelper til med å fordele gasser jevnt.
Hele sirkulasjonen inne i kjelen er levert av en elektrisk turbin. Uten det er forbrenning og ytterligere oksidasjon umulig under forhold med oksygenmangel. I tilfelle strømbrudd er det nødvendig å åpne porten for å sikre naturlig trekk, mens kjelen fortsetter å fungere i modus for en vanlig installasjon av fast drivstoff.
Video: pyrolyse kjele: myter og virkelighet
Typer gassgenererende kjeler
Prinsippet om drift av alle gassfyr er det samme, men det er forskjellige designalternativer:
- En kjele med vannkappe - kroppen består av to lag metall, mellom hvilke det strømmer vann.
- Vannkokere er enheter med et ineffektivt varmevekslingssystem; det produseres enheter med lav effekt.
- Flyktige og ikke-flyktige kjeler. Pyrolyseprosessen er bare mulig med tvungen sirkulasjon. Ikke-flyktige gassgenererende kjeler er en myte, uten strøm kan denne enheten bare fungere i normal modus kjele med fast drivstoff.
Relatert artikkel:
Vedfyringskjeler til hjemmet. Fra denne publikasjonen vil du lære alt om vedfyrte kjeler, deres varianter og nyanser av bruken.
Fordeler og ulemper
Prinsippet om pyrolyse, som delvis er implementert i husholdningsgassfyrte kjeler, brukes i industrien for avhending av forskjellige avfall. Forbrenning og gjentatt ytterligere oksidasjon av nedbrytningsprodukter er en måte å redusere mengden skadelige utslipp til atmosfæren. Etter at drivstoff og gasser er brent ut i en gassgenerator eller i en husholdningskjele, slippes bare karbondioksid og vanndamp ut i atmosfæren.
Miljøfordelene med slike kjeler er åpenbare, men når det gjelder effektivitet og bekvemmelighet, er de alvorlig dårligere enn for eksempel langkokende kjeler. Det er ikke lett å akselerere kjelen til slike parametere at pyrolyse er mulig. Dette krever høy temperatur og litt tid. Langvarige pyrolysekjeler med vannkrets stoppes under følgende forhold:
- fall i returvanntemperaturen;
- strømbrudd;
- drivstoff av utilstrekkelig kvalitet.
Pyrolyseprosessen må stoppes umiddelbart så snart sirkulasjonen pumpe i varmesystemet... Uten kjøling vil kjelen bare eksplodere.For å stoppe prosessen, må du åpne porten og sørge for naturlig trekk og fjerning av brennbare gasser. Viften skal være åpen til et minimum. Etter at temperaturen har falt, skal kjelen slukkes. Hvis volumet på varmesystemet ikke er stort og naturlig sirkulasjon er mulig, kan kjelen fortsette å kjøre med 50% belastning med porten åpen.
vilkår for bruk
Pyrolysekjeler kan fungere innenfor et strengt definert temperaturområde. Systemet til denne enheten er lukket, derfor må den være nøyaktig innstilt. Det er åpenbart ikke mulig å kontinuerlig overvåke drivstoffkvaliteten, dens fuktighetsinnhold, og måle massen av ved ved lasting. Det er alltid fare for overoppheting eller omvendt utilstrekkelig temperatur.
Det første problemet kan elimineres med en vannkrets. Kjelelegemet fungerer som en varmeveksler: veggene er doble, vann sirkulerer mellom dem. Noen ganger tilsettes en ekstra spole til en av kjeleveggene, som fungerer som et nødkjølingssystem og samtidig en varmtvannskrets.
Hvis temperaturen er lavere enn driftstemperaturen, stopper pyrolyseprosessen eller starter ikke i det hele tatt. Samtidig fungerer kjelen i modus for en konvensjonell fastbrenselanordning. Av denne grunn må returtemperaturen være minst 60 grader Celsius, og ved 40 grader stopper pyrolyse i alle typer kjeler. Av denne grunn er det installert en ekstra genser i varmesystemet - en bypass, som fungerer som en liten krets og lar kjelen gå inn i pyrolysemodus.
Det er nødvendig å installere temperatursensorer for å kontrollere prosessen, men du må åpne og lukke omløpsventilene manuelt. Pyrolysekjeler er generelt manuelle kjeler. I følge passet til enheten kan ved, briketter og pellets brukes i den. I virkeligheten tilsettes energiintensive drivstoff som kull til ved. Det er praksis å brenne husholdningsavfall, men det inneholder gummi og andre polymerer, som er fulle av ubehagelige konsekvenser.
Viktig! Det er forbudt å forbrenne kull, gummi og annet energiintensivt drivstoff i kjeler med lav og middels kraft (opptil 40 kW)! Liten størrelse på kammeret, utilstrekkelig vifteeffekt, lite volum av kjølevæske vil føre til overoppheting og ødeleggelse av kjelen, som er ledsaget av en eksplosjon og brann! I kraftige kjeler må proporsjonene overholdes nøye: energiintensivt drivstoff bør ikke være mer enn 20% av total belastning.
Når pyrolysekjeler er effektive
Fordelene med langbrenne pyrolysekjeler med vannkrets er miljøvennlighet. Effektiviteten deklarert av produsenter er bare 4 - 10% høyere enn ytelsen til en konvensjonell kjele med fast drivstoff. Åpenbart bør valget være basert på å ta hensyn til de individuelle egenskapene til oppvarmingssystemet og eiernes preferanser.
Video: prinsippet om drift av pyrolysekjelen DG "Trayan"