Långbrännande pyrolyspannor med vattenkrets: funktionerna
TILLeldning med fast bränsle är ett alternativ till gas- och eluppvärmningsanordningar. Gasgenererande eller pyrolyspannor för lång förbränning med en vattenkrets är enheter som gör att du inte bara kan bränna fast bränsle utan även bränslegaser som släpps ut under denna process. Denna princip för energianvändning är bra för miljön och sparar bränsle. Det finns också nackdelar - tuffa driftsförhållanden och högt pris. Hur man bestämmer det gyllene medelvärdet och får mest nytta - i materialet nedan.
Innehållet i artikeln
Gasgenererande pannor
Långbrännande gasgenererande eller pyrolyspannor med en vattenkrets är pannor som själva genererar brännbara gaser från det bränsle som placeras i dem. Vattenkretsen är samtidigt en del av värmesystemet och pannans säkerhetssystem.
Pyrolys som en fysisk-kemisk process
Förbränning är en komplex process som producerar mycket sot och gaser. 30% av den totala volymen av emitterade ämnen är koldioxid, resten är kolmonoxid, kväveoxid, metylalkohol, furan, ättiksyra, bensen, aceton och en enorm mängd andra flyktiga ämnen. Allt utom CO2, kan ytterligare oxideras, det vill säga, brännas igen, samtidigt som de får lite mer värmeenergi.
Pyrolys är en tvåstegsprocess där produktionen av bränslegaser först stimuleras och sedan bränns. För att göra detta tänds det fasta bränslet och får arbeta, då minskas syretillförseln, vilket stimulerar smältning. Vedlimmer vid en temperatur på 200 - 800 grader, kol och kolväte-material smyter vid temperaturer upp till 1300 - 1500 grader. I detta fall frigörs gaser aktivt, vilka under atmosfäriska förhållanden är lite aktiva eller inerta.
I förbränningskammaren inuti pannan är temperaturerna extremt höga, dessa gaser reagerar med syre som tillförs från utsidan.Först passerar atmosfärsluft genom speciella luftkanaler, värms upp till de temperaturer som beskrivs ovan och först därefter blandas den med bränslegaser. Intensiv efterförbränning av gasblandningen sker. Utåt ser det ut som att förbränningen av naturgas som levereras under högt tryck bildas en kraftfull stabil fackla. Den genererade värmen är 4 till 10% av den totala värmen som produceras av pannan.
Hur pannan fungerar
Långbrännande pyrolys eller gasgenererande pannor med vattenkrets är en kammare utrustad med speciella skiljeväggar och luftkanaler. Fläktens speciella design gör att du kan reglera mängden syre som tillförs. I den övre delen av pannan, där efterförbränningen sker, finns det munstycken som delar gasen i små strömmar för att minska förbränningsintensiteten. Rosten är placerad högre än vanligt, den är installerad så att avståndet till botten inte är mindre än ¼ av den totala pannhöjden. Detta för att säkerställa att det finns tillräckligt med utrymme för evakuering av gaser.
Frisk luft, nödvändig för ytterligare oxidation, tillförs underifrån, passerar genom en speciell luftkanal upp till förbränningszonen för gaser medan den värms upp till driftstemperatur. I den övre delen av pannan finns speciella rör med hål som hjälper till att fördela gaser jämnt.
Hela cirkulationen inuti pannan tillhandahålls av en elektrisk turbin. Utan det är förbränning och ytterligare oxidation omöjligt under förhållanden med syrebrist. I händelse av strömavbrott är det nödvändigt att öppna grinden för att säkerställa naturligt drag, medan pannan fortsätter att fungera i en konventionell fastbränsleinstallation.
Video: pyrolyspanna: myter och verklighet
Typer av gasgenererande pannor
Principen för drift av alla gaseldade pannor är densamma, men det finns olika designalternativ:
- En panna med en vattenmantel - kroppen består av två lager metall, mellan vilka vattnet rinner.
- Spolpannor är enheter med ett ineffektivt värmeväxlarsystem; enheter med låg effekt produceras.
- Flyktiga och icke-flyktiga pannor. Pyrolysprocessen är endast möjlig med tvångscirkulation. Icke-flyktiga gasgenererande pannor är en myt; utan elektricitet kan den här enheten bara fungera i normalt läge. fast bränslepanna.
Relaterad artikel:
Vedpannor för hemmet. Från denna publikation lär du dig allt om vedpannor, deras sorter och nyanser av användning.
Fördelar och nackdelar
Principen för pyrolys, som delvis implementeras i hushållsgaseldade pannor, används i industrin för bortskaffande av olika avfall. Förbränning och upprepad ytterligare oxidation av sönderdelningsprodukter är ett sätt att minska mängden skadliga utsläpp till atmosfären. När bränsle och gaser har bränts ut i en gasgenerator eller i en hushållspanna släpps endast koldioxid och vattenånga ut i atmosfären.
Miljöfördelarna med sådana pannor är uppenbara, men när det gäller effektivitet och bekvämlighet är de allvarligt sämre än till exempel långpannor. Det är inte lätt att överklocka pannan till sådana parametrar där pyrolys är möjlig. Detta kräver hög temperatur och lite tid. Långvariga pyrolyspannor med vattenkrets stoppas under följande förhållanden:
- sjunka i returvattentemperaturen;
- strömavbrott;
- bränsle av otillräcklig kvalitet.
Pyrolysprocessen måste stoppas omedelbart så snart cirkulationen pumpen i värmesystemet... Utan kylning exploderar pannan helt enkelt.För att stoppa processen måste du öppna grinden och ge naturlig dragning och avlägsnande av brännbara gaser. Fläkten ska vara öppen till ett minimum. När temperaturen har sjunkit ska pannan släckas. Om värmesystemets volym inte är stor och naturlig cirkulation är möjlig kan pannan fortsätta att arbeta med 50% belastning med grinden öppen.
villkor
Pyrolyspannor kan fungera inom ett strikt definierat temperaturintervall. Systemet för den här enheten är stängt, därför måste det ställas in exakt. Det är uppenbart att det inte är möjligt att ständigt övervaka kvaliteten på bränslet, dess fukthalt och mäta vedens massa vid lastning. Det finns alltid en risk för överhettning eller omvänt otillräcklig temperatur.
Det första problemet kan elimineras med en vattenkrets. Pannkroppen fungerar som en värmeväxlare: dess väggar är dubbla, vatten cirkulerar mellan dem. Ibland läggs ytterligare en spole till en av pannväggarna, som fungerar som ett nödkylsystem och samtidigt som en varmvattenkrets.
Om temperaturen är lägre än arbetstemperaturen stannar pyrolysprocessen eller startar inte alls. Samtidigt arbetar pannan i läget för en konventionell fastbränslenhet. Av denna anledning bör returtemperaturen vara minst 60 grader Celsius, och vid 40 grader stannar pyrolysen i alla typer av pannor. Av denna anledning installeras en extra bygel i värmesystemet - en förbikoppling, som fungerar som en liten krets och gör att pannan kan gå in i pyrolysläget.
Det är nödvändigt att installera temperatursensorer för att kontrollera processen, men du måste öppna och stänga bypassventilerna manuellt. Pyrolyspannor är i allmänhet manuella pannor. Enligt enhetens pass kan ved, briketter och pellets användas i den. Under verkliga förhållanden tillsätts energiintensiva bränslen som kol till ved. Det finns en praxis att bränna hushållsavfall, men det innehåller gummi och andra polymerer, vilket är fylld med obehagliga konsekvenser.
Viktig! Det är förbjudet att bränna kol, gummi och andra energiintensiva bränslen i pannor med låg och medeleffekt (upp till 40 kW)! Kammarens lilla storlek, otillräcklig fläktkraft, liten volym kylvätska leder till överhettning och förstörelse av pannan, vilket åtföljs av en explosion och eld! I pannor med hög effekt måste proportionerna följas strikt: energiintensivt bränsle bör inte överstiga 20% av den totala belastningen.
När pyrolyspannor är effektiva
Fördelarna med långförbränning av pyrolyspannor med vattenkrets är miljövänlighet. Den verkningsgrad som tillverkarna deklarerar är bara 4 - 10% högre än prestanda hos en konventionell fastbränslepanna. Uppenbarligen bör valet baseras på att ta hänsyn till värmesystemets individuella egenskaper och ägarnas preferenser.
Video: principen för driften av pyrolyspannan DG "Trayan"