Pyrolýzne kotly s dlhým spaľovaním a vodným okruhom: prevádzkové vlastnosti

TOspaľovanie tuhého paliva je alternatívou k plynovým a elektrickým vykurovacím zariadeniam. Plynové alebo pyrolýzne kotly na dlhé spaľovanie vo vodnom okruhu sú zariadenia, ktoré umožňujú spaľovať nielen tuhé palivo, ale aj palivové plyny, ktoré sa pri tomto procese uvoľňujú. Tento princíp spotreby energie je priaznivý pre životné prostredie a šetrí palivo. Existujú aj nevýhody - drsné prevádzkové podmienky a vysoká cena. Ako určiť zlatú strednú cestu a získať čo najväčší úžitok - v materiáli nižšie.

Kotol na plynový generátor

Plynové kotly

Plynové alebo pyrolýzne kotly na dlhé spaľovanie vo vodnom okruhu sú kotly, ktoré samy vytvárajú horľavé plyny z paliva, ktoré je do nich vložené. Vodný okruh je súčasne súčasťou vykurovacieho systému a bezpečnostného systému kotla.

Sekčný kotol

Pyrolýza ako fyzikálno-chemický proces

Spaľovanie je zložitý proces, pri ktorom sa produkuje veľa sadzí a plynov. 30% z celkového objemu emitovaných látok predstavuje oxid uhličitý, zvyšok predstavuje oxid uhoľnatý, oxid dusnatý, metylalkohol, furán, kyselina octová, benzén, acetón a obrovské množstvo ďalších prchavých látok. Všetko okrem CO₂, sa môže ďalej oxidovať, to znamená opäť spaľovať a zároveň prijímať ďalšiu tepelnú energiu.

Proces pyrolýzy

Pyrolýza je dvojstupňový proces, pri ktorom sa najskôr stimuluje výroba palivových plynov a potom sa spaľujú. Za týmto účelom je tuhé palivo podpálené a nechá sa pracovať, potom sa zníži prívod kyslíka, čo stimuluje tlejenie. Palivové drevo tlie pri teplote 200 - 800 stupňov, uhlie a uhľovodíkové materiály tlejú pri teplotách do 1300 - 1500 stupňov. V tomto prípade sa aktívne uvoľňujú plyny, ktoré sú za atmosférických podmienok málo aktívne alebo inertné.

Vypúšťanie plynov

V spaľovacej komore vo vnútri kotla sú teploty extrémne vysoké, tieto plyny reagujú s kyslíkom dodávaným zvonka.Atmosférický vzduch najskôr prechádza špeciálnymi vzduchovodmi, ohrieva sa na vyššie popísané teploty a až potom sa zmieša s palivovými plynmi. Dochádza k intenzívnemu dodatočnému spaľovaniu plynnej zmesi. Navonok to vyzerá, že pri spaľovaní zemného plynu privádzaného pod vysokým tlakom sa vytvorí silný stabilný horák. Vytvorené teplo je 4 až 10% z celkového tepla vyrobeného kotlom.

Proces pyrolýzy v kotloch Bourgeois-K

Ako funguje kotol

Kotly na pyrolýzu s dlhým spaľovaním alebo kotly na výrobu plynu s vodným okruhom sú komora vybavená špeciálnymi priečkami a vzduchovými kanálmi. Špeciálna konštrukcia dúchadla umožňuje regulovať množstvo dodávaného kyslíka. V hornej časti kotla, kde dochádza k dodatočnému spaľovaniu, sú umiestnené dýzy, ktoré rozdeľujú plyn na malé prúdy, aby sa znížila intenzita spaľovania. Rošt je umiestnený vyššie ako obvykle, je inštalovaný tak, aby vzdialenosť od dna nebola menšia ako ¼ celkovej výšky kotla. Týmto sa zabezpečí dostatočný priestor na evakuáciu plynov.

Schéma kotla s vodným okruhom

Čerstvý vzduch potrebný na ďalšiu oxidáciu sa privádza zdola, cez špeciálny vzduchový kanál prechádza až do spaľovacej zóny plynov, pričom sa ohrieva na prevádzkovú teplotu. V hornej časti kotla sú špeciálne rúrky s otvormi, ktoré pomáhajú rovnomerne distribuovať plyny.

Celú cirkuláciu vo vnútri kotla zabezpečuje elektrická turbína. Bez neho nie je v podmienkach nedostatku kyslíka možné spaľovanie a ďalšia oxidácia. V prípade výpadku elektrickej energie je potrebné otvoriť bránu, aby sa zabezpečil prirodzený ťah, zatiaľ čo kotol naďalej pracuje v režime bežnej inštalácie na tuhé palivo.

Po horení vznikne čistý popol bez nečistôt

Video: pyrolýzny kotol: mýty a realita

Druhy plynových kotlov

Princíp činnosti všetkých plynových kotlov je rovnaký, existujú však rôzne možnosti návrhu:

• Kotol s vodným plášťom - jeho telo pozostáva z dvoch vrstiev kovu, medzi ktorými preteká voda.
• Cievkové kotly sú zariadenia s neúčinným systémom výmeny tepla, vyrábajú sa zariadenia s nízkym výkonom.
• Prchavé a neprchavé kotly. Proces pyrolýzy je možný iba pri nútenej cirkulácii. Neprchavé kotly na výrobu plynu sú mýtus; bez elektriny môže toto zariadenie fungovať iba v normálnom režime. kotol na tuhe palivo.

DIY kotol

Súvisiaci článok:

Kotly na drevo pre domácnosť. Z tejto publikácie sa dozviete všetko o kotloch na spaľovanie dreva, ich odrodách a nuansách použitia.

Výhody a nevýhody

V priemysle sa na zneškodňovanie rôznych odpadov využíva princíp pyrolýzy, ktorý sa čiastočne uplatňuje v domácich kotloch na výrobu plynu. Spaľovanie a opakovaná ďalšia oxidácia produktov rozkladu je spôsob, ako znížiť množstvo škodlivých emisií do atmosféry. Po spálení paliva a plynov v plynovom generátore alebo v domácom kotle sa do ovzdušia uvoľňuje iba oxid uhličitý a vodná para.

Biely dym je znakom úplného spaľovania paliva

Prínosy takýchto kotlov pre životné prostredie sú zrejmé, ale z hľadiska efektívnosti a pohodlia sú vážne nižšie ako napríklad pri kotloch s dlhým spaľovaním. Nie je ľahké akcelerovať kotol na také parametre, aby bola možná pyrolýza. To si vyžaduje vysokú teplotu a určitý čas. Dlhodobé pyrolýzne kotly s vodným okruhom sa zastavia za nasledujúcich podmienok:

• pokles teploty vratnej vody;
• výpadok elektrickej energie;
• palivo neprimeranej kvality.

Schéma pripojenia kotla k vykurovaciemu systému

Proces pyrolýzy musí byť okamžite zastavený, akonáhle je v obehu čerpadlo vo vykurovacom systéme... Bez chladenia kotol jednoducho exploduje.Ak chcete zastaviť proces, musíte otvoriť bránu, ktorá zabezpečí prirodzený ťah a odstránenie horľavých plynov. Dúchadlo by malo byť otvorené na minimum. Po poklese teploty by mal byť kotol zhasnutý. Ak objem vykurovacieho systému nie je veľký a je možná prirodzená cirkulácia, kotol môže pokračovať v činnosti pri 50% zaťažení s otvorenou bránou.

Plameň v kotle, ktorý sa zrýchlil na prevádzkový režim

podmienky používania

Pyrolýzne kotly sú schopné pracovať v presne stanovenom teplotnom rozmedzí. Systém tohto zariadenia je uzavretý, preto musí byť presne vyladený. Je zrejmé, že nie je možné neustále monitorovať kvalitu paliva, jeho obsah vlhkosti a merať hmotnosť palivového dreva v čase nakladania. Vždy existuje nebezpečenstvo prehriatia alebo naopak nedostatočnej teploty.

Prvý problém je možné odstrániť vodným okruhom. Teleso kotla funguje ako výmenník tepla: jeho steny sú dvojité, voda medzi nimi cirkuluje. Niekedy je k jednej zo stien kotla pridaná ďalšia špirála, ktorá slúži ako núdzový chladiaci systém a súčasne ako okruh TÚV.

Cievka na ďalšie chladenie

Ak je teplota nižšia ako prevádzková teplota, proces pyrolýzy sa zastaví alebo nezačne vôbec. Súčasne kotol pracuje v režime bežného zariadenia na tuhé palivo. Z tohto dôvodu musí byť teplota spiatočky najmenej 60 stupňov Celzia a pri 40 stupňoch sa pyrolýza zastaví vo všetkých typoch kotlov. Z tohto dôvodu je vo vykurovacom systéme nainštalovaný ďalší prepojovací mostík - obtok, ktorý slúži ako malý okruh a umožňuje kotlu vstúpiť do režimu pyrolýzy.

Riadiaca jednotka pyrolýzneho kotla

Na riadenie procesu je potrebné nainštalovať snímače teploty, ale obtokové ventily budete musieť otvárať a zatvárať ručne. Pyrolýzne kotly sú zvyčajne ručné kotly. Podľa pasu zariadenia v ňom možno použiť palivové drevo, brikety a pelety. V skutočnom živote sa do palivového dreva pridávajú energeticky náročné palivá, ako je uhlie. V praxi sa síce spaľuje domáci odpad, ale obsahuje gumu a ďalšie polyméry, čo má veľa nepríjemných následkov.

Dôležité! Spaľovanie uhlia, gumy a iných energeticky náročných palív v kotloch s nízkym a stredným výkonom (do 40 kW) je zakázané! Malá veľkosť komory, nedostatočný výkon ventilátora a malý objem chladiacej kvapaliny povedú k prehriatiu a zničeniu kotla, čo je sprevádzané výbuchom a požiarom! Pri vysokovýkonných kotloch je potrebné prísne dodržiavať proporcie: energeticky náročné palivo by nemalo presiahnuť 20% z celkového zaťaženia.

Keď sú pyrolýzne kotly účinné

Výhody dlho spaľujúcich pyrolýznych kotlov s vodným okruhom sú ohľaduplné k životnému prostrediu. Účinnosť deklarovaná výrobcami je iba o 4 - 10% vyššia ako výkonnosť bežného kotla na tuhé palivá. Je zrejmé, že výber by mal byť založený na zohľadnení individuálnych charakteristík vykurovacieho systému a preferencií vlastníkov.

Video: princíp činnosti pyrolýzneho kotla DG "Trayan"

 

Ohodnoťte tento článok

Načítava...

 

Pozri tiež:

Kotly na tuhé palivá na vykurovanie súkromného domu: tajomstvá výberu a charakteristiky jednotlivých modelov Vykurovanie v súkromnom dome z polypropylénových rúrok vlastnými rukami: schémy, inštalácia a ceny Vykurovanie domu elektrinou: najekonomickejší spôsob a výhody výberu Plynové kotly na vykurovanie súkromného domu - ako si vybrať zariadenie bez preplatku za zbytočné funkcie Elektrický kotol na vykurovanie súkromného domu: ceny, predajné miesta a hodnotenie najlepších zariadení Lacné teplo pre každý dom: elektrický vykurovací energeticky úsporný kotol