Пиролизный котел что это: Пиролизный котел — что это?

Пиролизный котел — что это значит, как он работает

Содержание:

Пиролизные котлы — относительно новый вид твердотопливного отопительного оборудования. С его появлением на рынке у пользователей закономерно возникла масса вопросов относительно того, насколько эти агрегаты эффективны, экономичны, безопасны. Заявленные показатели тепловой эффективности соответствуют от 90 до 99%, что гораздо выше при стандартных 60-80% обычных твердотопливных котлов. Чтобы понять, чем это обусловлено, насколько реальны такие характеристики, достаточно разобраться с тем, что значит пиролизный котел.

Основное отличие пиролизного котла от классического твердотопливного

Принцип работы пиролизной печи основан на:

• медленном тлении топливного материала при высоких температурах;
• полном прогорании древесины или любого другого сырья;
• преобразовании в полезную энергию газообразной среды, образуемой при сгорании топлива за счет определенной температуры и давления.

Все это возможно за счет ограничения объема кислорода в камере сгорания и специфического устройства топливного бункера. Если вдаваться в подробности устройства, то печь пиролиза имеет такой принцип работы:

• Конструкция включает 2 камеры сгорания.
• Первая предназначена для закладки в нее самого топлива и его сжигания до образования древесного угля и газообразной смеси углеводородов.
• Во второй камере в тепловую энергию преобразуется полученный в первой камере газ.

Размеры топочной камеры в пиролизных котлах минимум в 3 раза больше, чем в традиционных твердотопливных моделях. Это позволяет намного реже заниматься закладкой сырья и получать от него максимально возможный объем тепловой энергии. То есть и исходный материал, и его производные задействуются для обогрева помещений, что и дает возможность получать эффективность в границах 99%.

Преимущества пиролизных котлов

Те, кто грамотно подходит к выбору отопительного оборудования и отдали предпочтение именно пиролизному котлу, убедились в целесообразности своего решения. Основные достоинства такого оборудования заключаются в следующем:

• Максимально возможная тепловая эффективность.
• Высокая надежность за счет тщательного проектирования каждой системы и оснащения многофункциональной автоматикой последнего поколения.
• Минимальные требования к обслуживанию, ведь за счет полного прогорания топлива и газа количество сажи и золы сведено к минимуму, а иногда ее практически нет. Как результат — дымоходная система безотказно, эффективно и безопасно работает более длительный период без необходимости частой прочистки.
• Абсолютная автономность — настройка режима работы, погодозависимая корректировка, автозагрузка топлива, датчики для обеспечения безопасности.
• Минимальные денежные затраты благодаря небольшому расходу топлива.
• Быстрое достижение оптимальных показателей температуры в помещениях.

Еще одно выгодное преимущество пиролизных котлов заключается в том, что эти системы работают не только на дровах. В топочную камеру можно загружать пеллеты, уголь, брикеты, торф, щепу, биомассу и другие виды энергосырья.

“Котёл 52” — это выбор тех, кто ищет грамотное решение теплообеспечения частного дома, коммерческого или промышленного помещения. У нас вы всегда можете не только подобрать лучшее по характеристикам оборудование под обозначенные цели по наиболее выгодной цене. Мы предоставляем отдельные услуги или можем профессионально выполнить комплекс работ по проектированию, монтажу, обслуживанию котельного оборудования.

Посмотрите наше видео

Пиролизные котлы и принцип их работы

04.07.2017

Пиролизные котлы (газогенераторные) – разновидность твердотопливных котлов, которые характеризуются раздельным сгоранием топлива и газов, которые из него выходят. Пиролизные котлы производят температурное разложения топлива, благодаря которому достигается очень высокий КПД

Пиролизные котлы и принцип их работы

В последнее время твердотопливные котлы стали как никогда актуальны. Подорожание газа, электроэнергии, все это не только заставляет нас устанавливать твердотопливные котлы для отопления, но и задуматься о более эффективных котлах, в том числе и пиролизных.

В этой статье мы постараемся детально раскрыть принцип работы, покажем плюсы и минусы пиролизных твердотопливных котлов.

Пиролизные (газогенераторные) – разновидность твердотопливных котлов, которые характеризуются раздельным сгоранием топлива и газов, которые из него выходят.

Характерной чертой пиролизных котлов является самый высокий КПД среди твердотопливных котлов. Достигается это тем, что топливо раскладывается, выделяя газ, который сгорает почти без остатка. В результате из химических связей древесины, либо угля мы получаем столько энергии, сколько возможно извлечь, а продукты сгорания отдают почти все свое тепло теплоносителю.

Схема типичного пиролизного котла.

Ниже приведена схема устройства типичного пиролизного котла.

• Камера загрузки дров — 1

• Камера сгорания газа — 2

• Теплообменник с теплоносителем — 3

• Дымоход — 4

• Зольник — 5

• Люк для чистки зольника — 6

• Люк для загрузки топлива — 7

• Блок управления, контроля — 8

• Вход первичного воздуха — 9

Характерной чертой всех пиролизных котлов является нижнее горение топлива и наличие двух камер: в первую камеру загружается топливо, атмосферный воздух подается сверху и вытягивается принудительным способом через форсунку на дне камеры. В этой камере происходит медленное нижнее горение («тление») топлива, в результате при недостатке воздуха выделяется древесный газ, который попадает во вторую камеру, куда подается вторичный поток воздуха и происходит полное сгорание газа. 

Также пиролизные котлы подходят для обеспечения ГВС с помощью подключения бойлера косвенного нагрева, могут отапливать плавательный бассейн с помощью теплообменника.

Продукты сгорания проходят через теплообменник, таким образом, используется не только тепло излучения и конвекции, но и происходит теплообмен между средами. Именно поэтому пиролизные твердотопливные котлы могут достигать максимально возможного КПД в 98-99%. Но для этого необходимы оптимальные условия, про которые будет сказано ниже.

Сравнительно сложная конструкция становится причиной высокого аэродинамического сопротивления воздуху, поэтому работа пиролизных котлов требует принудительной подачи воздуха. Для этого используются дымовые насосы (чаще встречается термин «вентилятор», «дымосос»), реже  — нагнетатели. 

Лишь немногие модели пиролизных котлов отличаются полностью автономной системой подачи воздуха, не требующей электроэнергии для работы.

Топливо для пиролизных котлов

Наиболее эффективны пиролизные котлы при работе на материалах, которые легко выделяют древесный газ. Это древесина, отходы деревообработки, паллеты, прессованные брикеты, реже – бурый уголь, солома. Некоторые модели котлов могут работать на каменном и коксовом угле определенных фракций.

Пиролизные котлы требовательны к влажности топлива. Чем она ниже – тем выше будет эффективность вашего котла. Для большинства котлов пределом влажности дров буде 30-35%. Влажность сухих  дров находится на уровне 15-20%.

При большом количестве водного пара в газах не будет происходить их полного сгорания, либо воспламенения вообще. 

Также последствием неполной загруженности топки, влажности топлива может стать образование дегтя, или конденсата в дымоходе, что может привести к падению КПД и даже выходу из строя системы.

Как выбрать качественный пиролизный котел

Большинство пиролизных котлов имеют одинаково высокий КПД, при одинаковой мощности могут существенно отличаться цены разных производителей. Конечно, самое лучшее имя имеют итальянские и немецкие компании, они могут отличаться более качественными материалами, покрытиями, более дорогой и надежной электроникой. Хотя тут бренд имеет меньшее значение, чем для газовых котлов. Также советуем выбирать бойлеры косвенного нагрева для обеспечения ГВС того же производителя что и котел.

При выборе пиролизного котла следует обращать внимание на наличие таких бонусов как термостатический регулятор подачи воздуха, устройство от закипания котла, предохранительный (подрывной) клапан и пр. 

Регуляция и время работы

Все пиролизные котлы являются регулируемыми. Интенсивность горения и как результат, время работы на одной загрузке дров регулируется с помощью изменения потока поздуха.

На одной загрузке в зависимости от модели, топлива и режима работы пиролизный котле может работать до 12-14 часов, тогда как для обычных дровяных котлов время работы на одной загрузке до 5 часов.

Конечно, время работы на крупных дровах или углях будет значительно больше чем, на пример, на паллетах, стружке, щепках.

В качестве итогов можно навести список сильных и слабых сторон пиролизных твердотопливных котлов:

Преимущества пиролизных котлов:

• КПД выше на 6-8% по сравнению с классическими твердотопливными котлами

• Экологичность (более высокая температура горения и пиролиз способствуют полному сгоранию углеводородов, в том числе меньше образуется угарный газ СО), меньшая потребность в воздухе

• Продолжительно время горения одной загрузки топлива (до 14 часов)

• Легкая автоматизация и управление процессом горения

• Низкая зольность (достигается более полным сгоранием топлива)

• Возможность использования неколотых, крупных дров

Недостатки пиролизных котлов:

• Высокая стоимость (отличается в 1,5-2 раза от обычных твердотопливных)

• Большая часть пиролизных котлов не работает без дымонасоса, как результат – зависит от электроэнергии

• Отсутствие автоматической подачи топлива у большинства котлов, в основном – дровяных.

• Необходимость использовать просушенное топливо (влажность не выше 30-35%)

• Температура воды на входе в теплообменник должна быть не менее 50-60 оС во избежание выпадения химически агрессивного конденсата, появления дегтя.

В итоге пиролизные котлы имеют много недостатков, но также сильны и их преимущества в сравнении с обычными котлами. Надеемся, эта публикация стала для Вас полезной и поможет сделать выбор.

Если у Вас возникли вопросы – свяжитесь с нашими специалистами, и мы Вам поможем!

Сага про дровяные пиролизные котлы

Сага про дровяные пиролизные котлы

Пиролизные котлы

Пиролизные, они же газогенераторные котлы – особый вид отопительного оборудования, который сравнительно недавно появился на потребительском рынке.

Термин «пиролизные котлы»

Сам термин «пиролизные котлы» надуман, как и весь народный эпический сленг, поскольку пиролизным котлом можно назвать любой отопительный агрегат, использующий твёрдое или жидкое органическое топливо (соляр, уголь, дрова). А всё от того, что напрямую ни уголь ни соляр, ни дрова не горят. Горят только газообразные продукты их термического разложения – пиролиза. Это летучие углеводороды. Знаю, такое утверждение для многих покажется странным, но это действительно так. Тем не менее, «пиролизными» называют не все котлы подряд, а конкретный вид дровяного отопительного оборудования.

Что такое пиролизные котлы

Пиролизные котлы – это модифицированные дровяные котлы, имеющие специальную камеру для пиролиза топлива (его газогенерации). Классическим представителем пиролизных котлов является модельный ряд котлов «Мотор Сич», на примере которого мы и рассмотрим характерные особенности этого отопительного оборудования. Рисунок и описание конструкции котлов.

1. Пиролиз древесины
2. Пиролизный газ
3. Обычное горение древесины
4. Пиролизное горение древесины
5. Дровяной пиролизный котёл
6. Топливо для пиролизного котла
7. Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного
8. Что такое газогенератор
9. Что такое газогенераторный котёл
10. Конструкция дровяного пиролизного котла
11. Принцип работы дровяного пиролизного котла
12. Розжиг пиролизного котла
13. Прямая тяга и газогенераторный режим пиролизного котла
14. Обслуживание пиролизного котла
15. Футеровка пиролизного котла
16. Преимущества дровяных пиролизных котлов
17. Недостатки пиролизных котлов
18. Как выбрать дровяной пиролизный котёл

немного теории, без которой будет совершенно не понятны
смысл и идея работы пиролизных котлов

Пиролиз древесины

Что такое дровяной пиролизный котёл

Наличие двух камер, загрузочной камеры и камеры сгорания – главное отличие пиролизного котла от остальных своих отопительных собратьев.

Несмотря на то, что пиролиз древесины и добыча древесного угля известны, лет эдак с 1000, пиролизные котлы – популярная и новомодная фишка. В пиролизном котле используется принцип газогенерации горючего газа из топлива и последующего его горения в отдельной камере. Поэтому, наличие двухкамерной конструкции – непременное условие для пиролизного котла. В пиролизном котле, термическое разложение (пиролиз, газогенерация) топлива и горение продуктов пиролиза – разнесены в разные камеры. Иными словами, сначала топливо (древесина, органика) – в одной камере пиролизного котла превращается в горючий газ (пиролизный газ), а потом, во второй камере пиролизного котла – этот газ горит, как обычный природный газ.

Топливо для пиролизного котла

Учитывая специфику вышесказанного, можно с абсолютной уверенностью утверждать, что топливом для пиролизного котла пренепременно должна служить любая органика, способная при термическом разложении выделять пиролизные газы. В первую очередь, это – древесина, отходы аграрной и пищевой промышленности и т.д.

Никак не могут быть топливом для пиролизного котла ископаемые ресурсы – газ, нефть, уголь и т.д.. Ибо, ископаемые ресурсы и продукты их переработки (сжиженный газ, бензин, кокс и т.д.) – это уже конечные продукты разложения органики. Невозможно разложить уже разложенное. Это как ответ на вопрос – «почему не горит вода». Потому что вода сама является продуктом горения и невозможно ещё раз сжечь золу.

От того, что во время работы пиролизных котлов генерируется пиролизные газы – такие котлы ещё называют газогенераторными. Газогенераторные котлы – второе, но ошибочное название пиролизных котлов.

Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного?

На уровне отопительной техники – пиролизные котлы ничем не отличаются от газогенераторных. Это второе, народное название пиролизных котлов. Но. Иногда, в исключительных случаях, специалисты делают различие между ними, основываясь на принципиальном различии терминов. В самом начале написания статьи я откопал в Интернете интересное мнение. Оказывается, что пиролиз и газогенерация – это не одно и то же. Несмотр на созвучность понятий. Немного поразмыслив, я согласился с автором и выложил его утверждение здесь. Повторяю – мнение не моё, но я с ним согласен:

Что такое газогенератор

Газогенераторы (газогенераторные установки) широко применялись ещё во времена второй мировой и даже раньше. Описание первых газогенераторов можно встретить в средневековыйх трактатах, когда алхимики грели древесину в закрытых ретортах и смотрели, что из этого получится. Чуть позже, в семнадцатом веке, в Европе получили широкое распространение целые газогенераторные заводы, где получали пиролизный газ в промышленных масштабах для использования его в бытовых целях.

В основу работы газогенератора положен принцип газогенерации (сухой возгонки) топлива. Как правило, газогенератор – это полностью изолированная ёмкость ретортной или в купольной конструкции, нагреваемая или охлаждаемая снаружи. Первичный воздух для горения топлива в газогенератор не подаётся. В герметичном объёме, под действием высокой температуры и в условиях ПОЛНОГО отсутствия кислорода сухая топливная масса разлагается на летучую часть – так называемый пиролизный газ и твёрдый остаток – древесный уголь. Затем, полученный пиролизный газ собирается и используется по назначению. Например, направляется в обычную газовую горелку для получения тепловой энергии. При этом, древесный уголь считается побочным продуктом газогенерации и выгружается из прибора в конце процесса.

Что такое газогенераторный котёл

Автор рискнёт предположить, что термин «газогенераторный котёл» – это удачный маркетинговый слоган, образованный от незнания предмета. Что-то типа, «живого пива» и «дисбактериоза». Никто не знает, что это такое, но за то – все об этом говорят.

Если соединить газогенератор для получения пиролизного газа и газовый котел для его последующего сжигания – получится газогенераторный отопительный котёл. Газогенераторный отопительный котел – ужасно сложная вещь, поскольку он будет образован от слияния двух, невероятно сложных механизмов. Если газогенератор установлен непосредственно на отопительном котле, то возможно дожигание  древесного угля прямо на месте, в конце процесса газогенерации При этом, предварительно: нужно отсечь газовую горелку, подать воздух в камеру газогенерации и перенапрвить раскалённые дымовые газы непосредственно в теплообменник. Работу такого сложного механизма трудно представить на бытовом уровне. Может быть, лет эдак через 300…

Насколько верно такое утверждение – не мне судить, однако – хочется поехидничать.

Читаем про пиролизные котлы на украинском сайте ведущего чешского  производителя отопительного оборуования «Атмос-Украина» atmos.net.ua/documents/drova, цитирую:

Вернёмся-же к нашему предмету – пиролизному котлу

и рассмотрим детальней его конструкцию и принцип работы.

Конструкция пиролизного котла

Чтобы избежать непонятных самописных схем, предлагаю рассматривать конструкцию пиролизного котла на живом примере. Пиролизные котлы Мотор Сич – классический пример конструкции пиролизного котла. На эти пиролизные котлы в интернете очень много технической информации, поэтому все схемы, рисунки и эскизы будут от них.

Принцип работы пиролизного котла

Футеровка пиролизного котла

Преимущества пиролизных котлов

Производители пиролизных котлов приписывают им невероятные преимущества перед всеми остальными. Дескать, и экономичны, и экологичны, и многое другое…

Вот то, что удалось собрать и систематизировать автору:

(с комментариями, естессно, самого автора)

1. Преимущество – долгий срок эксплуатации
2. К. Спорный вопрос.
3. С одной стороны, да – действительно. Металл корпуса пиролизного котла может послужить 15-20 лет.
4. Однако, редко какая футеровка выдержит столько-же. А, без футеровки, пиролизный котёл – это металлолом. При нормальной и щадящей эксплуатации, футеровки пиролизного котла хватит на 2 года. Максимум – на три. Поэтому, владельцы пиролизных котлов – запасайтесь футеровкой.
5. Преимущество – загрузка топлива два раза в сутки
6. К. Полный рекламный бред. Практика показала, что наиболее эффективный режим обслуживания пиролизных котлов –это с интервалом в три часа. Дрова, они и есть дрова, ребята.
   
7. Преимущество – экологичность (практически полное отсутствие дыма)
8. К. Это – да! Это –верно!
9. За счёт полного дожигания СО (угарный газ) экологи разрешают ставить пиролизные котлы даже в спальных районах столицы.
10. Преимущество – высокий КПД — 90%
11. К. Есть такое дело.
12. Преимущество – можно сжигать даже свежесрубленную древесину.
13. К. Спорный вопрос.
14. Сжигать-то можно, только толку-то?
15. При сжигании древесины влажностью 50%, КПД котла падает почти в 0%
16. Смысл таких деяний?

Недостатки пиролизных котлов

его устройство, принцип работы и рекомендации по его эксплуатации

Отличной заменой котла, работающем на твердом топливе, являются установки пиролизного действия. Они уже зарекомендовали себя как более эффективные и очень простые в эксплуатации, а также несмотря на высокую цену, пользуются огромным спросом.

Котел пиролизного действия – на данный момент перспективный отопительный прибор, его коэффициент полезного действия более 90%, Вид топлива в основном пеллеты, они дешевые и экологичные.

Устройство пиролизного котла

Пиролизный котел – это не печка. В нем происходит ряд сложных процессов. А разработка котла – это ответственная задача для инженеров-конструкторов, которая требует наличие опыта, знаний и массу усердного труда и больших затрат на обкатку готовой конструкции и эксперименты. Как вы понимаете, в этой сфере отсутствует вековой опыт и проверенные поколениями технические решения, как, например, у традиционных печей.

Если вы и найдете в свободном доступе в интернете схемы котла, то это будут 2-3 схемы общего вида и 3-4 схемы печи в разрезе. Умея работать CorelDraw и в ACAD, а также при наличии соответствующего образования и опыта работы, вы сами сможете составить деталировку. Однако помните, что спецификации вы все равно не найдет. А это значит, что вам придется лишь догадываться либо выводить экспериментальным путем из какого материала должна быть та или иная деталь.

Стоит также отметить, что есть много авторов подобных конструкций, которые возьмут сравнительно небольшие деньги за полный комплект тех.документов. Гораздо больше денег и времени у вас уйдет на чай или кофе, если до всего пытаться дойти самостоятельно. Но как понять, эффективно ли будет это устройство, будет ли оно работать?

Подобными вопросами задаются все те, кто решил приобрести себе пиролизный котел или печь. И продавцы и производители предлагают их в больших количествах. Они подберут вам подходящую модель, соответствующую вашим данным и замерам. Однако, как понять какая именно модель подойдет для вашего дома, как сориентироваться по цене, какой котел экономичнее, какой надежнее? Мы уже привыкли выбирать такие бытовые приборы, как стиральные машины, телевизоры и холодильники. Но с котлами мало кто сталкивался.

В этой статье мы постараемся дать читателю ответы на все вопросы относительно пирокотла. Надеемся, что это поможет вам при покупке.

Стоит отметить, что пиролизный котел отопления означает, что он полнопоточный (для непрерывной работы вашей системы отопления котел выдает постоянный необходимый расход горячей воды). Также регистр водогрейный – это важная часть конструкции и из котла нельзя убрать водогрейку. Без нее или же с пустым контуром, котел без аварийной автоматики может прогореть или взорваться.

Газогенерация и процесс пиролиза

Пиролизные котлы принцип работы базируется на явлении пиролиза. Говоря простым языком — от нагрева молекул, вещества расщепляются на более легкие и простые части. Это означает, что продукты пиролиза легче будут гореть и будут давать больше тепла.

Чистый пиролиз подразумевает распад закладки топлива без поступления воздуха в специальные ёмкости – реторте. Затем газы собираются в накопителе – ресивере. Оттуда они используются по мере необходимости. По этой схеме работали итальянские, немецкие и французские пиролизные установки в машинах во время войны.

Все бытовые современные пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, газогенераторные. По-другому не получится получить КПД свыше 65-70%. Однако, название «пиролизные» совсем неслучайно. Больше 90% тепла вырабатывается путем сгорания пиролизных газов. В связи с этим, дальше по тексту значения «пиролизный» и «газогенераторный» будут использоваться в качестве синонимов, кроме тех случаев, когда оговорено иное.

Рабочий цикл

Воздух проходит в камеру, где происходит газификация, в камере также тлеет топливо. Часть кислорода от этого воздуха идет на поддержание тления, что обеспечивает температуру процесса газификации от 200 до 800 градусов.

Через сопло, в камеру сгорания поступают пиролизные газы (на сленге сопло также называют хайлом). В эту же камеру поступает вторичный воздух, таким образом горят пиролизные газы.

Часть газов – частиц освобожденного углерода из состава топлива в катализаторе, переходят до окисла азота и СО2. На этот процесс уходит часть тепла. Восстановленные составляющие в камере дожигания проходят процесс окисления, при этом отдают обратно тепло. Дымовые прореагировавшие газы проходят сквозь теплообменник регистра, подогревая в нем воду, а потом улетучиваются в систему дымохода. Терморегулирующая система поддерживает в камере сгорания для полного сгорания оптимальную температуру.

Режимы работы пирокотла

1. Розжиг. Открыт шибер либо заслонка прямого хода. Дымовые газы уходят сразу в дымоход.
2. Рабочий режим. Закрыта заслонка прямого хода, осуществляется пиролиз. При этом тяга в самом газоходе регулируется естественным образом либо принудительно.
3. Догрузка топлива. Открыта заслонка прямого хода, однако, в течение некоторого времени тяга в газоотводе сохраняется: он при этом разогрет и, если присутствует вентилятор, то он не выключается. Процесс пиролиза не прекращается. Также общим недостатком для котлов, основанных на процессе пиролиза, является их привередливость к материалам конструкции и топливу.

Принцип работы пиролизного котла

В камеру, где происходит процесс сгорания, бьет струя сильно нагретых газов. В связи с этим для таких узлов не годятся обычные конструкционные материалы.

Существует один недостаток пирокотлов:

• малые пределы для регулировки мощностей при моменте сохранения достаточно высокого коэффициента полезного действия;
• разгонять котел более чем на 50% по теплу не получится – топливо вспыхнет в газификаторе и снизится коэффициента полезного действия.

Систему отопления на пирокотле необходимо рассчитывать исходя из циклического режима прогрева. При этом крайне желательно утеплиться снаружи ЭППС.

Материалы и топливо

И покупателю и тому, кто решил самостоятельно спроектировать котел, необходимо знать, что камеры сгорания, газификатор и дожигатель без температуростойкой защиты долго не проработают. Технология нанесения и состав защиты является особым секретом любой фирмы, занимающейся производством котлов.

Наиболее предпочтительными видами твердого топлива для данных котлов являются дрова или топливные пеллеты (под них и проектируются промышленные модели). Пирокотел на угле с высоким КПД будет работать до тех пор, пока все летучие не выйдут. А их не так уж и много в каменном угле, а в древесном – их почти нет. После этого идет сгорание углерода с коэффициентом полезного действия, который соответствует печному. Эффективный котел, рассчитанный на длительное горение на угле, нужно проектировать на комбинированном рабочем цикле. При этом цикле заложенное топливо сгорает с поверхности, а цикл пиролиза происходит с горением непосредственно на поверхности топлива.

Работа «принудительных» котлов

Наддув

Компьютерный вентилятор обычной конструкции загоняет в газификатор воздух. От воздушной внутренней магистрали вторичный воздух попадает в камеру сгорания. Давление при этом в рабочей полости выше атмосферного.

Рассмотрим достоинство такой схемы:

• вентилятор самой простой конструкции;
• камера, где происходит процесс сгорания, совмещена с дожигателем;
• при использовании жаропрочных специальных сталей вы сможете обойтись без футеровки, ведь температура свыше 1000 градусов сосредоточена возле сопла, а у самих стен ниже 800 — 900 градусов.

Однако, все перечисленные преимущества не позволяют получить КПД выше, чем 82-84%. Воздух под давлением частично обволакивает заложенное топливо, а внутренняя часть топлива, где происходит пиролиз, получает при этом недостаточно кислорода, причем увеличивать наддув будет бесполезно. К тому же в самой камере, где происходит процесс сгорания, оказывается много воздуха. Температура в сердцевине факела не может превысить 1100 градусов, при этом тяжелые продукты не сгорают, а испаряются в трубу. При этом КПД уже не будет выше 90%.

Особо нужно отметить опасность угарного газа от котла с принудительным наддувом.Так как, если давление в емкости больше атмосферного, то даже микротрещина послужит причиной утечки газов в ваше помещение. Газы не всегда можно распознать по запаху, но они всегда ядовиты и едки.

Откачка

Давление в тракте меньше атмосферного. Разница с наддувом принципиальная. В котлах с дымососом закладка топлива хорошо продувается: давление будет ниже там, куда воздуху труднее проникнуть, а вот тяга будет сильнее. Вторичный воздух можете загонять снаружи: давление его больше, чем в камере сгорания. Поэтому он, стремясь расшириться, взвихривается, перемешивается с пиролизными газами и они сгорают. При этом температура поднимается до 1200 и выше градусов.

Как вы понимаете, КПД здесь повышенное. Его также может повысить, благодаря высокой температуре и сгоранию тяжелых фракций. Также появляется возможность сделать механический «дубовый» терморегулятор. За его основу берется термобиметаллическая пластина в водогрейном контуре, которая изгибается при колебаниях температуры. От нее поступает тяга к дросселю, пропускающему наружный воздух в дымоход. Когда вода перегрелась, заслонка приоткрылась, мотор крутит, как и раньше, прямо от сети или UPS, но наружный воздух, с более высоким давлением, отталкивает часть дымовых газов. Давление в газификаторе и камере сгорания повышается, туда поступает меньше наружного воздуха и пиролиз со сгоранием поутихну.

КПД таких котлов с дымососом может быть выше 90%, а мощность при 100% безопасности и надежности – 100-150 кВт.

Догрузку топлива в данный котел с дымососом вы можете осуществлять без предосторожностей. Дверцу загрузочного люка и ЗПХ можно открывать — закрывать в любой последовательности. В худшем случае вы почувствуете неприятный запах, но нераскаленные яды.

Рекомендации для правильной установки готового пиролизного котла

При монтаже котла необходимо соблюдать все рекомендации пожарной безопасности, так как процессы горения в котле достигают высоких температур.

1. Место под котел необходимо выделить в нежилой комнате.
2. Для хорошей вентиляции воздуха, в вашей котельной необходимо сделать отверстие, равное примерно 100 квадратным сантиметрам.
3. Котел необходимо установить на кирпичный или бетонный фундамент.
4. Возле топочных камер котла установите защиту из листового металла двухмиллиметровой толщины.
5. Между мебелью, корпусом и стенами возле котла необходимо оставить зазор не менее 200 миллиметров.

Принцип работы пиролизных котлов достаточно сложен. Но мы надеемся, что наша статья поможет вам разобраться в его работе и сделать правильный выбор при покупке. С повышением тарифов на коммунальные платежи все больше людей понимают, что, чем выше КПД отдачи котла, тем он экономичней и лучше в холодные зимние ночи. Поэтому и пиролизные котлы устройство которых как раз то, что вам необходимо.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Что такое:: пиролизный котел — ikirov.ru

Пиролизные (газогенераторные) котлы на российском рынке — это давно не новость. Потребитель уже знаком с этим названием и уже не удивляет, что пиролизные котлы, как правило, дороже традиционных твердотопливных, потому что время их работы на одной загрузке превышает время работы дровяных и угольных котлов. 

Пиролизные (газогенераторные) котлы на российском рынке — это давно не новость. Потребитель уже знаком с этим названием и его уже не удивляет, что пиролизные котлы, как правило, дороже традиционных твердотопливных, потому что время их работы на одной загрузке превышает время работы дровяных и угольных котлов.

Почему же пиролизные котлы работают на одной закладке топлива на много дольше чем обычные твердотопливные?  Разумеется, время их работы может измеряться в широких пределах в зависимости от многих факторов, а именно: температуры на улице, необходимой температуры в помещении, степени утепления дома, вида и влажности топлива, а также от того, насколько правильно спроектирована и смонтирована система отопления. Но бесспорно одно — пиролизные котлы существенно эффективнее традиционных.

В чем же причина этого?

Во-первых, при сжигании дров, особенно влажных, невозможно достичь таких высоких температур, как при сжигании полученного из них газа.

Во-вторых, для горения газа необходимо меньше вторичного воздуха, чем для горения дров, благодаря чему выше температура горения и, следовательно, эффективность и время горения.

В-третьих, процессом горения пиролизного газа управлять легче.

Конструкция пиролизного котла

Что такое пиролиз?

В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть — так называемый пиролизный газ и твердый остаток — древесный уголь (кокс). Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200 — 800°С. Причем процесс этот экзотермический, то есть идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле, и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха. Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии.

При этом следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. И даже СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до 3-х раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более, угольный котел. В процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.

Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы. Например, дерево с 12 — 20%-ным содержанием воды имеет теплоту сгорания 4 кВт-час на 1 кг древесины, дерево с 50%-ным содержанием воды имеет теплоту сгорания 2 кВт-час / 1 кг древесины.

Сырая древесина мало греет, плохо горит, сильно дымит и существенно сокращает срок службы котла и дымоходной трубы. Мощность котла снижается до 50%, а расход топлива увеличится в два раза.

Пиролизные котлы на отечественном рынке уже давно не считаются редкостью. К слову, твердотопливные пиролизные котлы долгого горения уверенно и прочно завоевывают уважение среди людей разбирающихся в системах отопления на твердом топливе.  Далеко не каждый потенциальный покупатель пиролизного котла знаком с этим специфичным наименованием. Покупателя сильно удивляет, что пиролизные котлы, в среднем в 1,5 — 2 раза дороже традиционных твердотопливных котлов. Но этому есть простое объяснение. Длительность горения пиролизных котлов всего на одной загрузке дров в несколько раз превышает период работы обычных дровяных и угольных твердотопливных котлов. 

Пиролизный котел. Правда о надежности. Видео Пиролизные котлы длительного горения. Защита пиролизного котла.

Пиролизный Котел БРИК — это надежное оборудование, которое производит тепловую энергию (используется для отопления или подготовки горячей воды для технических нужд).

Завод производит Котлы БРИК мощностью: 40 кВт, 60 кВт, 80 кВт, 100 кВт, 120 кВт, 140 кВт. Подробно с техническими характеристиками и параметрами каждой конкретной модели можно ознакомиться на странице «Котлы» этого сайта kotel-na-drovah.com.ua

Пиролизный котел имеет несколько камер с различными функциональными назначениями: тление топлива, горение газа (насыщенного углеродом), камера дожига газов для обеспечения практически полного сгорания горючих составляющих и как результат получение высокого коэффициента полезного действия.

Котел пиролизный отличается от котлов классического типа горения не только внешне. Основной ощутимый момент — это реальная экономия на топливе (до 2-х раз меньший расход дров по сравнению с работой на котлах прямого горения с низким КПД).

Конкретно пиролизный котел БРИК отличается от оборудования (которое также умеет работать в режиме пиролиза) тем, что в Котлах БРИК очень большая топливная камера. За 1 раз можно загрузить такое количество дров (брикетов, опилок, щепы), которых хватит для длительного горения без частых дозагрузок.

Пиролизный Котел БРИК отлично работает на разных видах топлива.

Важное отличие Котлов БРИК от пиролизных котлов ДРУГИХ производителей: нет строгих условий и требований к виду, размеру, пропорции, качеству и влажности топлива.

КОТЛЫ БРИК успешно работают на разных видах топлива (дрова, щепа, опилки, ДСП, шелуха). Щепа и опилки могут быть влажностью до 70%.Смотрите видео, где пиролизные Котлы БРИК на объектах в реальных условиях эксплуатации.

На нашем видео-канале YouTube много видео о Котлах BRICK (реальные отзывы покупателей и примеры работы на разных объектах и разных видах топлива). Видео постоянно добавляются — Вы можете подписаться на наш YouTube-канал, чтобы всегда быть в курсе интересных новостей.

Реальное состояние пиролизного котла после 3-х сезонов эксплуатации (работа на мокрых опилках, обрезках древесины, влажной щепе). Суровые условия для котла. Какая степень износа пиролизного котла?

Что в видео «Пиролизный котел. Правда о надежности»:

• разрежем котел
• посмотрим в каком состоянии металл внутри котла
• определим реальные места, где заметен износ металла
• внедрим комплекс защиты, чтобы работая даже на влажном топливе, не допустить воздействия коррозии на стенки котла
• оценим состояние всех областей и компонентов котла: теплообменник, турбулизаторы, футеровка, двери, вытяжной вентилятор
• усовершенствуем конструкцию пиролизного котла дополнительной броней (в зоне низкотемпературной коррозии 10мм: стенки котла сталь 09Г2С 5мм + новые защитные протекторы сталь 09Г2С 5мм)
• модернизированный пиролизный котел снова подключен к системе отопления и готов работать на влажном топливе и противостоять разрушительному влиянию низкотемпературной коррозии.

Котлы БРИК — котлы, которые работают, работают и работают!

Пиролизный котел — что это

Доброго времени суток уважаемый читатель, и сегодня я хотел бы немного рассказать про котлы, а именно что такое пиролизный котел. Разумеется, я стараюсь постоянно следить за новшествами в строительстве, за новинками среди отделочных материалов, ну и не забываю про оборудование.

Как то помню давно, мне один мой знакомый рассказывал про такой котёл, все хвалил его, а я как то сомневался в его словах, и думал что он либо врет, либо приукрашивает достоинства котла. Но вот прошло некоторое время, и я все чаше стал слышать про пиролизный котел, и вот, наконец то я его увидал вживую.

Практически в любом частном доме имеется котел, обычно это либо газовые либо электрические, а про использование котла под древесину или уголь давно все забыли, ну типа это древность. Хотя во многих регионах России, твердотопливные котлы, являются единственным источником обогрева дома, или другого жилого помещения.

Конечно, использовать такие котлы совсем неудобно, и поэтому на смену им пришли пиролизные котлы. Стоят они конечно на порядок выше, чем обычные, но сейчас все можно сделать самому, даже пиролизный котел своими руками, вполне возможно. Да, сейчас Кулибиных хоть отбавляй, и это радует, что люди не ленятся, и стараются хоть как то, да сэкономить.

И так, в чем же суть пиролизного котла. Сырье для данного котла может быть разное, от любых щепок древесины, до специальных прессованных брикетов. Основа работы такого котла, это пиролизное сжигание топлива, или как его еще называют «перегонка». Работа заключается в следующем, когда котел нагревается от 200 до 800 градусов, происходит быстрый расход кислорода, после чего дерево можно сказать разлагается на пиролизный газ или древесный кокс.

После этого, пиролизный газ смешивается с кислородом, и под воздействием высокой температуры, начинается процесс горения. Также стоит заметить, что газ мешается с углеродом, из-за этого дым практически не сколько, не содержит вредных химикатов. В процессе твердая часть дерева, также сгорает, при этом выделяя некоторую тепловую энергию.

В общем у вас наверное голова закружилась, после прочитанного. Если вы ничего не поняли, то просто скажу что это большой прорыв в экономичном отоплении домов, и если у вас встанет вопрос о приобретении котла, то обратите внимание на эту модель.

Как мы используем пиролиз | HERU

Можно простить вас за то, что вы думаете, что пиролиз — это хирургическая процедура из прошлого или даже какая-то форма исторического исследования, исследования или древнего искусства.

Для тех из вас, кто, возможно, не знаком с этим выражением, пиролиз — это термохимическая обработка, которая может применяться к любому органическому продукту на основе углерода.

Но это не просто термохимическая обработка, это сердце и душа HERU.

Пиролиз — это, по сути, нагревание ресурсов глубоко в животе HERU, позволяющее ему превращать повседневные «вредные» предметы, такие как пластмассы, подгузники, кофейные чашки и продукты питания, в энергию, которую можно использовать для подогрева воды. системы и производить газ для бытовых / коммерческих котлов.

Заправка будущего

Преобразование веществ в нефть, синтезированный газ или синтез-газ и полукоксий (произведенный в отсутствие кислорода) — эта старинная технология является топливом, лежащим в основе революционной технологии HERU.

И в сочетании с нашей революционной инновацией в области тепловых трубок, которая была разработана и запатентована совместно с Университетом Брюнеля в Лондоне, камера пиролиза является самой эффективной из когда-либо разработанных для низкотемпературной обработки.

С практической точки зрения, пиролиз является второй стадией общего процесса HERU. Ему предшествует этап 1 — сушка, а затем следует этап 3 — сжигание.

Запатентованные тепловые трубки позволяют распределять тепло по всей камере.Затем это снижает энергию, необходимую для нагрева камеры, и обеспечивает больший контроль над процессом пиролиза без движущихся частей внутри камеры.

Что еще более важно, сочетание пиролиза и передовой технологии тепловых трубок HERU позволяет осуществлять высокоэффективный низкотемпературный процесс пиролиза, создавая продукты, которые используются для топлива дома.

Значительная экономия углерода

Дома, которые работают на дуэли за счет энергии, вырабатываемой HERU, и солнечной энергии, по оценкам, сберегут в среднем 1 200 кг CO2 в домохозяйстве.И, если принять его во всех 27 млн ​​домохозяйств Великобритании, можно будет сэкономить 32,4 миллиона тонн углерода, что эквивалентно 8,8% от общего объема выбросов углерода в Великобритании *. И это только домашние хозяйства, только представьте, чего можно достичь, если бы бизнес тоже принял HERU….

Пиролиз может быть устаревшим методом лечения, но нет ничего старого в том, как он используется для питания первого в мире гибридного котла и позволяет HERU стать новым героем в борьбе с загрязнением пластмассой и глобальным потеплением, а также помочь в движении к возобновляемым формам. упаковки.

Хотите узнать больше о том, как HERU может помочь наполнить ваш мир энергией и в то же время без особых усилий снизить воздействие на окружающую среду? Или, может быть, вы хотите увидеть пиролиз в действии? Свяжитесь с нами по телефону 01386 425808 или [email protected]

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
  Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
  браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
  Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Высокотехнологичный пиролизный котел промышленных мощностей Местное послепродажное обслуживание

 Изучите массив.Пиролизный котел  Коллекция  на Alibaba.com. Вы можете купить.  Пиролизный котел  разной мощности и топлива ..  Пиролизный котел  подходит как для бытового, так и для промышленного использования. Эти продукты пригодятся в различных отраслях промышленности, таких как фармацевтическая, текстильная, пищевая, строительная и т. Д. Пиролизный котел 
 на Alibaba.com работает на газе / угле / масле / электричестве. Изделие изготовлено из высококачественной стали, предотвращающей ржавление при длительном использовании.Температура на выходе составляет от 170 до 350 градусов по Цельсию. Файл. Пиролизный котел  Варианты стиля  бывают вертикальные и горизонтальные. Рабочее давление, номинальная мощность, номинальное напряжение и другие подобные характеристики зависят от использования и отрасли. Тип конструкции - водяная труба или пожарная труба. Выход файла.  Пиролизный котел  работает либо на горячей воде, либо на паре. Основными достоинствами продукции являются быстрая сборка, меньшая площадь пола, автоматизированная панель управления и т. Д. Тип циркуляции, давление, теплоемкость, материал, применение являются важными факторами при покупке.
 Пиролизный котел 
 имеет большие поверхности нагрева и высокий тепловой КПД. Они также обеспечивают чистое сгорание, сводя к минимуму возникающее загрязнение. Файл. Пиролизный котел  Модельный ряд  также имеет ряд мер безопасности. Например, защита от утечек, двойной регулируемый регулятор давления, предохранительный клапан полного подъема и т. Д.  пиролизный котел  прост в эксплуатации, экономичен, портативен и высокоэффективен. Продукция соответствует международным стандартам и имеет несколько сертификатов.
 
 Хватай увлекательно. Пиролизный котел   от Alibaba.com гарантирует максимальную окупаемость ваших инвестиций. Если да.  котел пиролизный  поставщик, находите себе выгодную сделку по крупным заказам. Посетите сейчас и получите доступ к продуктам мирового класса. 
 

Пиролиз становится персональным — особенности

Адам Дакетт посещает мастерскую Ника Спенсера, чтобы узнать больше об установке пиролиза, которая позволяет домам и предприятиям перерабатывать отходы в газ для отопления

От Heru к нулю: система стремится устранить «отходы»

ПРЕДСТАВЬТЕ мир, в котором вместо того, чтобы вывозить домашний мусор на свалку или в центр переработки, вы просто «сжигали» его в домашнем устройстве для нагрева воды.

Это будущее может быть ближе, чем вы думаете, после Ника Спенсера, который после десятилетий работы в индустрии вторичной переработки задумал разработать пиролизную установку, названную HERU, которая так же проста в использовании, как мусорный бак, и предназначена для коммерческого использования. запуск позже в этом году.

Помашите на прощание своим отходам. Попрощайтесь с мусоровозом, доставляющим ваши отходы на свалку. На самом деле, почему бы вообще не попрощаться со словом «отходы»?

Два блока технической оценки уже использовались в фермерском магазине и в местном муниципальном кафе недалеко от мастерской Ника в сельской местности Вустершира в Великобритании.И когда мы перейдем к печати, третий блок находится в стадии строительства рядом со штаб-квартирой IChemE в Регби, где жители местной системы защищенного жилья используют его для переработки своих бытовых отходов в тепло.

Концепция, частично профинансированная правительством Великобритании в 2017 году, привлекательно проста: установка для получения энергии из отходов, подключенная к бойлеру, резервуару для горячей воды и вашей канализации. Откройте крышку устройства. Выбрось свой мусор. Это может быть что угодно, от испорченной еды и скошенной травы до использованных подгузников и пластиковой упаковки.Закройте крышку. Нажмите кнопку «вкл». Уходи.

Помашите на прощание своим отходам. Попрощайтесь с мусоровозом, доставляющим ваши отходы на свалку. На самом деле, почему бы вообще не попрощаться со словом «отходы»? Ваши бытовые «отходы» теперь являются ценным ресурсом, который вы можете использовать для обогрева дома.

От скаковых лошадей к ненужным мусоровозам

Для тех, кто не знаком с пиролизом, Ник описывает его как естественный, ускоренный процесс. Проще говоря: закопайте динозавра или дерево в землю из-за недостатка кислорода и подождите миллионы лет, пока тепло земли преобразует его в углеводороды.

«HERU делает точно такой же процесс, но сокращает его с 5–9 миллионов лет до 5 часов пиролиза», — говорит Ник.

Конечно, технология, лежащая в основе этой концепции, гораздо менее проста. Но прежде чем мы перейдем к этому, стоит узнать, как Ник изобрел такое устройство.

Он изучал животноводство и сельскохозяйственную инженерию, а после окончания учебы основал бизнес по превращению использованных газет в подстилку для скаковых лошадей. Преимущество бумаги перед соломой в том, что лошади не едят ее, поэтому тренеры могут лучше контролировать их рацион.Бизнес стал развиваться так быстро, что Нику понадобилась еще одна, чтобы заполучить больше бывших в употреблении газет. «Случайно я стал первой компанией по переработке вторсырья в Великобритании».

Это переросло производство постельных принадлежностей, и у него оказалось больше газет, чем он мог обработать.

«Я начал продавать газеты бумажным фабрикам в Великобритании и Европе, а в последнее время — бумажным фабрикам по всему миру».

Он продал бизнес по переработке вторсырья и сохранил бизнес по торговле товарами. Отсюда он инвестировал в 180 мусоровозов и сдал их в аренду местным властям, у которых не было средств на покупку собственных.Ник продолжал создавать и продавать ряд предприятий и предприятий по переработке отходов, прежде чем он понял, что это «безумие» вождение грузовиков, работающих на ископаемом топливе, в дома и из домов, собирая топливо для заводов по переработке отходов в энергию, а затем отправляя энергию обратно в дома людей. . Он спросил: «Почему бы нам просто не убрать всю эту углеродную инфраструктуру и просто не поставить машину дома?»

Его путешествие по разработке подразделения HERU уже началось.

Мыслить внутри коробки

«Я знал, что сжигать нельзя, и много лет интересовался пиролизом.Мне это показалось действительно увлекательным, потому что это такой естественный процесс, и с природой редко можно спорить ».

Ник хотел сконструировать устройство, которое можно было бы использовать так же просто, как мусорное ведро: просто откройте крышку, бросьте мусор и уходите.

Профессор, занимавшийся исследованиями пиролиза, сказал ему, что создание такой простой операции было бы невозможным, потому что сырье необходимо было предварительно обработать, чтобы высушить, измельчить и закачать в машину. Ник признает, что начало было обескураживающим.

Но затем его представили Хусаму Джухара, эксперту по теплообмену и исследователю из Лондонского университета Брунеля, который вывел Ника на след термосифонов. Проще говоря, это герметичные трубы, используемые для передачи тепла — в данном случае к пиролизируемому ресурсу. Они содержат рабочую жидкость, которая циркулирует конвекцией, а не насосом.

«Если бы мы могли использовать их, это направило бы всю энергию в середину камеры… так что нам не нужно делать предварительную обработку.”

Другие пытались разместить нагревательные элементы снаружи, но это сгорало неравномерно. Устройство может газифицировать материал вблизи стенок камеры, но, двигаясь внутрь, вы можете получить высокотемпературный пиролиз, низкотемпературный пиролиз, а затем никакого эффекта в центре.

«Значит, если подгузник упадет в центр камеры, с ним ничего не случится».

Nik вместо этого создал устройство, в котором нагревательные элементы — четыре запатентованных термосифона — выступают в центр камеры.

«Неважно, куда вы бросите подгузник; вы получите идеально однородные 300 ° C. Для нас это был большой прорыв ».

Вид изнутри: Четыре внутренних термосифона обеспечивают равномерный нагрев

Три этапа работы

Пользователь кладет мусор — но давайте теперь назовем это «ресурсом», завинчивает крышку, чтобы она была герметичной, и с помощью сенсорного экрана включает ее.Далее следует трехступенчатый процесс: сушка, пиролиз, сжигание.

Элемент мощностью 3 кВт нагревает воду в термосифоне, находящемся под вакуумом, поэтому температура кипения составляет 45 ° C. Он поднимается до конца термосифонной трубки, и его тепло рассеивается в камере; Затем он конденсируется и течет обратно к нагревательному элементу и продолжает свое движение.

Ник объясняет, что городские отходы в среднем содержат около 35% влаги: продукты питания составляют около 70%; садовая обрезка 55%; и картон 10%. HERU нагревает ресурс, выпаривая его влагу.Образовавшийся пар проходит через два теплообменника, конденсируется. и вода стекает в канализацию. Уловленное тепло используется для нагрева воды в подключенном резервуаре для горячей воды.

После удаления влаги и температуры в камере около 220 ° C начинается пиролиз. Высушенный органический материал начинает разлагаться в отсутствие кислорода при повышении температуры в камере до 300 ° C. Он производит очень небольшое количество масляного пара, который проходит через теплообменники и конденсируется. Масло (в среднем около 5%) вместе с хлором смывается с поверхности теплообменников с помощью моющего средства и смывается в канализацию, подобно тому, как ваша посудомоечная машина избавляется от масла, смытого с грязной сковороды.Удаление хлора на этой стадии позволяет избежать образования диоксинов на стадии сгорания.

Синтез-газ, выходящий из нагретого материала, очищается через водяной сетчатый фильтр, проходит через циклон для отделения влаги, через фильтр 5 мкм и компрессор, а затем в резервуар для хранения емкостью 25 л до тех пор, пока он не понадобится котлу.

Сейчас около пяти часов; с газом и нефтью разбираются, и все, что остается от ресурса, — это полукокс с температурой 300 ° C. Машина открывает клапан, который вводит воздух для сжигания полукокса с образованием газа, богатого монооксидом углерода и оксидами азота.

«Выхлоп проходит через теплообменники, мы извлекаем энергию и направляем ее в систему горячего водоснабжения».

Затем выхлопные газы проходят через водяной сетчатый фильтр, в котором используется щелочной раствор для очистки от оксидов азота и оставшихся масляных паров.

«Мы превращаем их в нитрат и бросаем в воду. Затем эта вода используется в процессе стирки ».

Отработанный газ затем проходит в резервуар для хранения, при этом любой оксид углерода в потоке полностью сгорает, когда он попадает в котел.Как и в любом котле, образующийся CO ₂ удаляется, но Ник отмечает, что он не приближается к превышению нормативных пределов.

Ник говорит, что среднее сочетание ресурсов дает около 2 кВтч на каждый вложенный 1 кВтч, и компания, которая лицензировала технологию для производства коммерческих единиц, работает над дальнейшим повышением энергоэффективности.

Демо: Техническая оценка блока HERU, встроенного в трейлер

Борьба с фатбергами

«Значит, на дне камеры остается пепел.В какой-то момент я подумал, что это будет действительно неэлегантно, потому что нам придется вручную извлекать золу из машины ».

Ник работал с Университетом Брунеля, чтобы проверить золу и обнаружил, что она содержит твердое вещество, называемое щелочью. Это помогает очистить канализацию — как это было, когда викторианцы смывали золу от сгоревших отходов в канализацию — и, поскольку она является щелочной, помогает нейтрализовать серную кислоту, сливаемую в канализацию современными котлами, что подавляет бактерии, используемые при очистке воды. растения.

Итак, на заключительном этапе HERU просто промывает свои внутренности под давлением, чтобы смыть золу в канализацию.

«Компании по очистке сточных вод любят щелок, потому что HERU берет жировой элемент и превращает его в энергию … Наша система устранит жирберги и отправит компании по очистке сточных вод продукт, который очистит стоки».

«Вот и все. Машина должна остыть до температуры ниже 40 ° C, прежде чем ее можно будет снова открыть. Как стиральная машина, она должна завершить свой цикл ».

Затем он говорит: «Вы доливаете и снова идете.”

Отвечая на вопрос о преодоленных проблемах безопасности, Ник отмечает, что термосифон — это сосуд высокого давления, поэтому в нем есть разрывная мембрана и есть ультрафиолетовый датчик, который проверяет, включен котел до того, как в него пойдет какой-либо газ. Он также протестировал машину, добавляя материалы, которые он не хотел бы использовать, например, батарейки и полные аэрозольные баллончики. HERU не поврежден, батареи выходят целыми, а сопла и содержимое аэрозольных баллонов подвергаются пиролизу и сгоранию, а на переработку остается только металлический контейнер.

Проблемы с упаковкой

Nik оптимистично оценивает дополнительные преимущества, говоря, что система также может улучшить материалы, которые мы отправляем на переработку. Добавьте к HERU стекло и металл, и они останутся чистыми. Этикетки и любые следы еды удаляются, но температура не становится достаточно высокой, чтобы изменить металл или стекло. Пользователь может просто вынуть его из HERU и положить в мусорную корзину.

Пользователи могут улучшить переработку отходов, пиролизируя и свою макулатуру.По мере роста опасений по поводу кражи личных данных люди начали измельчать свою макулатуру перед тем, как выбросить ее в мусорное ведро. Это создает проблему на предприятиях по переработке смешанных отходов, где стекло разбивается и пропускается через сита, чтобы отделить его, а также протягивается через измельченные полоски бумаги, загрязняя поток.

Если бы HERU получил широкое распространение и в мусорные баки добавляли только стекло и металл, это значительно облегчило бы работу переработчиков.

«Металл и стекло можно смешивать вместе, и их очень просто разделить с помощью магнита и вихревого тока.”

Он также может помочь справиться со сложной упаковкой, такой как ламинированные саше для кормов для домашних животных и тюбики Pringles, сочетание материалов которых делает их переработку огромной проблемой.

«В контейнере Pringles много чего происходит. У вас есть сталь внизу, алюминиевая фольга [покрывающая трубку] картонную трубку, ламинат сверху и пластиковую крышку ».

HERU пиролизирует все, кроме металла, который затем можно отправить на переработку.

На вопрос о его недостатках Ник откровенно ответил: «Стоимость».

«Он сделан из нержавеющей стали 316L, что дорого. Вам нужно разобраться с этим, потому что он должен иметь дело с элементом хлора ».

Текущая система встроена в трейлер, поэтому ее можно перемещать для демонстрации. Мое первое впечатление — это то, что он выглядит довольно грубым, его электрические линии хаотично пересекают пространство. Это кажется незаконченным, потому что это так. Baxi, котельная, с которой он работает, Нику посоветовали избегать изготовления печатной платы до тех пор, пока не пройдет как минимум восемь месяцев без модификации программного обеспечения.

После полной разработки бытовая единица была бы размером со стандартную посудомоечную машину. Пользователи могут установить его на кухне, в гараже или на улице, хотя Ник предупреждает, что из-за экономических соображений может пройти некоторое время, прежде чем вы сможете заглянуть в местный магазин электротоваров и купить его. Первоначальное внимание уделяется продажам предприятиям.

«Коммерческое развертывание должно стать ближайшим приоритетом — это не значит, что мы не будем стремиться делать внутреннее развертывание для клиентов, которым они нужны.”

Крупное домашнее потребление, вероятно, будет зависеть от стимулов для клиентов, таких как возврат местными властями части налога, уплаченного за сбор бытовых отходов.

Нет проблем с Pringles: HERU оставляет после себя только металл для вторичной переработки

Держится за HERU

Три существующих демонстрационных блока имеют емкость 19 л. Nik передал лицензию на эту технологию компании James Clark Technologies, которая сейчас разрабатывает прототип блока объемом 240 л для коммерческого использования.Затем десять из этих единиц будут изготовлены для первых пользователей, включая гостиницу, кинотеатр, больницу и дом престарелых, которые, как ожидается, будут доставлены в третьем квартале этого года. Эти единицы стоят приблизительно 30 000 фунтов стерлингов (39 000 долларов США). Стоимость будет снижаться по мере увеличения производства, но на данный момент он ожидает, что окупаемость инвестиций составит около пяти лет.

«В домах престарелых есть прокладки от недержания и постельные принадлежности, и их дорого утилизировать, поэтому окупаемость инвестиций будет еще быстрее».

«

отелей» также должны увидеть более быструю окупаемость, поскольку они производят много «отходов» и потребляют много энергии, — объясняет Ник.

Итак, что насчет промышленности? Есть ли планы по увеличению масштабов?

«Есть, да. Я подписываю соглашение о конфиденциальности, но ведутся дискуссии о строительстве 6-метрового дома, способного выдерживать до 200 тонн за раз. Я не могу сказать об этом слишком много «.

Ник говорит, что его видение проекта HERU состоит в том, чтобы каждый дом и бизнес мог управлять своими ценными ресурсами у источника.

«Мы будем следить за первыми десятью коммерческими установками раннего внедрения: 100, затем 1000, а затем полное производство, чтобы гарантировать качество; домашние HERU пошли по тому же пути, начав с новостроек.”

Обсуждаются три фабрики в США, и Nik также хочет производить продукцию в Азии.

«Генри Форд создал Ford Model T из-за своего ужаса, увидев конский навоз в Нью-Йорке. Сегодня у нас такая же проблема, но она спрятана в CO ₂ и закопана в ямах «вне поля зрения, вне памяти», где до недавнего времени мы наблюдаем доказательства этого загрязнения в наших океанах и ужасных пожаров в Австралии. Представьте, если бы мы могли увидеть это сегодня на улицах, как бы это выглядело? »

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Совместное сжигание биотоплива быстрого пиролиза и мазута в печи мощностью 300 кВт

1.Введение

Бионефть, возобновляемый жидкий продукт, получаемый в процессе быстрого пиролиза, имеет более низкое содержание серы и азота по сравнению с ископаемым топливом. Быстрый пиролиз биомассы термически расщепляет твердые биополимеры с образованием биомасла, которое может использоваться непосредственно в качестве топлива или может быть улучшено с образованием переносимой жидкости с более высоким содержанием энергии для выработки энергии, отопления или выработки электроэнергии [1, 2,3,4]. Разъединяющая природа установки является наиболее значительным преимуществом жидких биомасел для пиролиза биомассы [5].Использование пиролизного биомасла распространилось по всему миру. Бионефть, полученная в результате процессов пиролиза, имеет большой потенциал для замены традиционных ископаемых видов топлива (таких как дизельное топливо, мазут и природный газ) для выработки электроэнергии и отопления на месте, а также в качестве источника топлива для средних и крупных предприятий. -масштабные системы сжигания, такие как печи, котлы и турбины [6]. Существует два метода процесса пиролиза, а именно медленный и быстрый пиролиз [7]. Скорость нагрева, максимальная температура реакции и время пребывания (время нагрева биомассы) являются основными параметрами, контролируемыми в процессе пиролиза.Скорости нагрева для медленного пиролиза обычно ниже 100 ° C / мин, тогда как для быстрого пиролиза могут превышать 500 ° C / мин. Температура реакции для медленного пиролиза составляет около 300 ° C, а для быстрого пиролиза — около 500 ° C. Время пребывания для медленного пиролиза составляет несколько минут или даже часов, в то время как время пребывания для быстрого пиролиза короткое (менее двух секунд). Эта разница во времени пребывания приводит к существенным различиям в распределении продуктов пиролиза; при медленном пиролизе образуется в основном биогаз (синтез-газ), в то время как при быстром пиролизе образуется в основном бионефть [8].Biochar, как побочный продукт пиролиза биомассы, является вторым по выходу продуктом как для медленных, так и для быстрых систем пиролиза. В пересчете на массу сырья биомассы типичный выход биоугля находится в диапазоне от 15% до 40%. Он не подходит для повышения качества конденсируемых жидкостей с медленного пиролиза до транспортного топлива [8]. Тем не менее, быстрый пиролиз — это продвинутый процесс, который в последние годы вызвал большой интерес из-за высокого выхода (около 70%) сырого бионефти, которое может быть получено непосредственно из биомассы [9,10].Zheng et al. [6] исследовали характеристики горения при распылении биомасла, которое подвергалось быстрому пиролизу из рисовой шелухи. Было обнаружено, что после достижения установившегося режима горения температура в центре камеры сгорания превышает 1400 ° C. Концентрация CO упала с увеличением степени эквивалентности, указывая на то, что полное сгорание улучшилось в рабочих условиях с более высокими концентрациями кислорода. Между тем, концентрация NOx была немного увеличена при более высоком коэффициенте эквивалентности из-за более высокой температуры и повышенной концентрации O ₂ .Кроме того, измеренная концентрация SOx была очень низкой (менее 30 частей на миллион), поскольку биомасла содержат незначительные количества серы. Биожидкости быстрого пиролиза имеют хороший потенциал для замены обычного жидкого топлива, такого как тяжелое жидкое топливо и дизельное топливо. Использование жидкостей быстрого пиролиза (биомасла) в качестве топлива дает множество преимуществ, включая явно положительный баланс CO ₂ , высокую плотность энергии и возможность использования как в малых энергосистемах, так и на крупных электростанциях [3, 11].В качестве альтернативного топлива биотопливо можно сжигать совместно с мазутом, природным газом или угольными установками. Помимо преимуществ более высокой общей эффективности и более низких инвестиционных затрат по сравнению со 100% биомассой, сжигаемой на существующих электростанциях, совместное сжигание биомассы с традиционными ископаемыми видами топлива имеет ряд экологических преимуществ, таких как снижение выбросов CO ₂ , NOx и SOx [3,12]. Более того, биотопливо можно использовать в качестве стартового или резервного топлива для промышленных объектов [13]. Биотопливо в качестве возобновляемой зеленой энергии можно использовать отдельно или в смеси с обычным ископаемым топливом в качестве альтернативного топлива в дизельных двигателях, печах. , и котлы.Многие исследователи сообщают, что биодизель может быть смешан с дизельным топливом от 5% до 30%, и нет больших проблем при использовании дизельного двигателя с B20 (смесь 20% биодизеля с 80% дизельного топлива по объему) [14,15]. Более того, совместное сжигание бионефти с ископаемыми видами топлива, такими как уголь [16,17] и природный газ [18], было исследовано, особенно на крупных электростанциях. Компания Red Arrow Products в США использует биомасло (производимое Rapid Thermal Processing) совместно с углем в котле, оборудованном горелкой Стокера мощностью 20 МВт с пятипроцентной долей теплового ввода биомасла.Было обнаружено, что электростанция работала без каких-либо серьезных проблем после рентабельной модификации котла, чтобы обеспечить совместное сжигание биомасла с углем, и не было замечено никаких отрицательных воздействий на уровни выбросов, программы эксплуатации и технического обслуживания или обращение с золой [16 ]. Waagenar et al. [17] также сообщили о совместном сжигании биомасла быстрого пиролиза на угольной электростанции. Кроме того, пиролизное биомасло также сжигалось совместно с природным газом на электростанции комбинированного цикла мощностью 350 МВт в Харкуло в Нидерландах [18].Биомасло можно использовать как замену традиционному ископаемому топливу в существующих промышленных котлах. Однако требуются некоторые модификации системы сгорания и рабочих условий, чтобы улучшить сгорание для совместного сжигания биомасла с ископаемым топливом, поскольку некоторые проблемы могут возникнуть при использовании стандартного оборудования, сконструированного для сжигания ископаемого топлива [19]. Например, существующая горелка должна быть заменена модифицированной масляной горелкой или новой разработанной горелкой на биомасле (такой как конфигурация головки горелки) для сжигания биомасла.Кроме того, насосные, трубопроводные системы, системы подогрева масла и клапаны также должны быть специально разработаны для биомасла.

Использование биомасла для полной замены ископаемого топлива имеет некоторые ограничения, поскольку биомасло имеет плохие свойства, такие как высокая вязкость, низкая летучесть, коксование и коррозионная активность. Эти ограничения создают основную проблему в процессе сжигания и в промышленных применениях. Однако низкое соотношение биомасла к маслу, полученному из нефти (низкое содержание биомасла), имеет преимущества, такие как тот факт, что это может происходить без модификации секций горелки и котла, и его можно легко сжигать в существующих промышленных установках. котлы и печи.Более того, биотопливо, такое как биодизель, этанол и бутанол, производится из сельскохозяйственных культур, что приводит к проблемам с продовольственной безопасностью и увеличению затрат на энергию. С другой стороны, бионефть, полученная в результате быстрого пиролиза древесной биомассы (такой как древесные отходы и другое непищевое сырье), не вызывает проблемы продовольственной безопасности или роста цен на энергоносители.

В недавнем исследовании мы провели эксперименты по нагреванию взвешенных капель смесей бионефти / дизельного топлива и смесей бионефти / тяжелого дизельного топлива (HFO) для изучения поведения микровзрыва и воспламенения [20].Биомасло, используемое в экспериментах, было получено путем быстрой пиролизной обработки лауановой древесины. Результаты показали, что воспламенения не происходило, когда смеси биомасла / HFO имели более низкие соотношения смешивания биомасла ниже 50%. Однако при высоком соотношении компонентов смеси (не менее 60%) возможно возгорание. Более того, было замечено, что смеси биомасла / HFO требовали больше времени, чем смеси биомасла / дизельного топлива, для завершения горения. Учитывая практическое применение биомасла быстрого пиролиза в промышленных печах и котлах, необходимы дальнейшие исследования для достижения лучшего понимания характеристик горения и выбросов загрязняющих веществ при совместном сжигании биомасла с HFO.Поэтому в настоящем исследовании существующая испытательная печь для сжигания топлива _th мощностью 300 кВт была использована без каких-либо модификаций для изучения характеристик горения и выбросов смесей биомасла / HFO. Мы стремимся изучить возможность использования этих смесей в качестве замены HFO в промышленных приложениях.

2. Экспериментальная

2.1. Печь

На рис. 1 представлена ​​схема экспериментальной установки [21]. Общая конструкция и конструкция многотопливной испытательной печи _th мощностью 300 кВт разделена на три части: радиационную, конвективную и зоны дымовых газов.Имеются две камеры сгорания: горизонтальная (для газообразного / жидкого топлива) и вертикальная (для твердого топлива) излучающая камера с огнеупорной футеровкой и внутренним диаметром 0,56 м. Длина горизонтальной камеры сгорания составляет 2,8 м, длина вертикальной камеры сгорания — 3,05 м. Эти две камеры сгорания разделены подвижной заслонкой и могут альтернативно использоваться вместе с горизонтальной конвективной секцией. Оба они тесно связаны с радиационной зоной и оснащены смотровым окном, чтобы облегчить наблюдение за внешним видом пламени и стабильностью горения.В этом исследовании для проведения экспериментов использовалась горизонтальная камера сгорания. На рис. 2 представлена ​​принципиальная схема горизонтальной испытательной печи сгорания. Он оснащен масляной горелкой низкого давления (LPB) с воздушным соплом, в котором для распыления используется сжатый воздух. Первичный воздух (воздух для распыления) и вторичный воздух (воздух для горения) подается вентилятором мощностью 7,5 л.с. Топливный поток впрыскивается из центра сопла с первичным воздухом, а кольцевой поток вторичного воздуха вводится, окружая центрально впрыскиваемую струю жидкого топлива, текущую в горизонтальную камеру сгорания.При использовании пилотного пламени сжиженного нефтяного газа в качестве источника тепла после зажигания масляных брызг образуется устойчивое пламя.

Существует два типа систем охлаждения, включая теплообменники с водяным и воздушным охлаждением в горизонтальной конвективной секции. Насос мощностью 11 кВтэ используется для подачи охлаждающей воды, которая обменивается теплом с высокотемпературными дымовыми газами, а затем возвращается в градирню для охлаждения для повторного использования. Между тем, для подачи охлаждающего воздуха используются два вентилятора мощностью 10 л.с.Дымовые газы, нагнетаемые вытяжным вентилятором мощностью 10 л.с., проходят через конвективную секцию и выходят из дымовой трубы.

2.2. Экспериментальные процедуры

Все эксперименты проводились в горизонтальной печи, схема которой показана на рисунке 2. В экспериментах было установлено смесительное оборудование для процесса перемешивания, и скорость вращения смесителя составляла около 80 об / мин. Бионефть получали путем быстрого пиролиза древесной биомассы (лауановой древесины). Физические и химические свойства пиролизного биомасла перечислены в Таблице 1 и Таблице 2.В таблице 1 приведены приблизительные и окончательные результаты анализа, а также значения нагрева. Таблица 2 иллюстрирует физико-химические свойства биомасла, включая высшую теплотворную способность, содержание воды, содержание твердых частиц пиролиза, кинематическую вязкость, плотность, содержание серы, зольность, pH, температуру застывания и температуру вспышки, на основе методов испытаний ASTM D7544. В таблице 3 показаны физические и химические свойства тяжелого нефтяного топлива.

Соотношение смеси тяжелого жидкого топлива и пиролизного биомасла было установлено равным 2.Добавляли 5%, 5% и 10% биомасла в эмульсию и 0,2% поверхностно-активного вещества для поддержания стабильности смешивания. Жидкое топливо нагревали до 80 ° C внутри служебного бака, а затем откачивали из него. Перед поступлением в камеру сгорания жидкое топливо снова нагревали до 90 ° C. Воздух был разделен на два потока: первичный воздух, используемый для распыления, и вторичный воздух, используемый для горения. Для измерения температуры использовались термопары

R-типа и K (Omega Engineering, Inc., Norwalk, CT, US).Как показано на Рисунке 2, три термопары R-типа (R6, R7 и R8) были размещены в зоне вокруг камеры сгорания, при этом R6 используется для измерения температуры дымовых газов после охлаждения системой водяного охлаждения. R7 и R8 использовались для измерения температуры стенок камеры сгорания. Двенадцать термопар типа K (K0 – K11) использовались для измерения температуры в конвективной секции. K0 использовался для измерения температуры внешней поверхности горелки; термопары K1 – K4 использовались для измерения температуры дымовых газов в различных положениях, а термопары K5 – K11 использовались для измерения температуры теплообменника для охлаждения дымовых газов.

Выбросы дымовых газов анализировали с помощью четырех анализаторов Rosemount (Emerson Electric Co., Сент-Луис, Миссури, США): O ₂ (модель 755, 0–25%, ± 0,1%), CO (модель 880 , 0–1000 частей на миллион, ± 1 частей на миллион), CO ₂ (модель 880, 0–100%, ± 0,1%) и NO / NO ₂ / SO ₂ (модель NGA2000, 0–2000 частей на миллион , ± 1 ppm). Перед поступлением в анализаторы проба газа должна быть кондиционирована путем охлаждения, сушки и фильтрации. Таким образом, был создан поток пробы сухого чистого газа, а результаты выбросов показаны в виде объемных концентраций в пересчете на сухое вещество.

2.3. Процесс предварительного нагрева печи

Промышленная печь для испытаний на сжигание нескольких видов топлива облицована огнеупорным кирпичом, который действует как источник поглощения тепла. Температура повышается со временем горения. Когда температура стенки печи изменяется слишком сильно, характеристики горения значительно изменяются. Чтобы избежать влияния колебаний температуры на характеристики горения, перед проведением последующих экспериментов печь необходимо нагреть до тех пор, пока температура стенки не достигнет квазистационарного состояния.

Дизельное топливо использовалось для предварительного нагрева печи. Процесс предварительного нагрева проводился поэтапно. Вначале горение в рабочих условиях с расходом дизельного топлива 12 л / ч и расходом воздуха 140 Нм ³ / ч поддерживали в течение 4 часов. Затем расход масла был увеличен до 16 л / ч с расходом воздуха 170 нм ³ / ч в течение еще 4 часов. Наконец, скорость потока масла была зафиксирована на максимальном значении 20 л / ч, с расходом воздуха 220 Нм ³ / ч в течение последнего периода нагрева до тех пор, пока температура стенки не изменится существенно с течением времени, что указывает на достижение квазистационарное состояние.Прогрев до проведения экспериментов занимал около 20 ч.

Твердотопливный пиролизный котел | Серверная служба

Принцип работы, лежащий в основе работы пиролизного котла, принципиально отличается от принципа работы классического твердотопливного котла. На схеме ниже показаны основные конструктивные элементы пиролизного котла, а также принцип пиролизного сжигания и нагрева теплоносителя:

Внешний вид пиролизного котла мощностью 25-80 кВт

Как видно из вышеприведенной диаграммы, в пиролизном котле существует разделение фаз горения:

На первом этапе не дрова, а газ, который выделяется из древесины под воздействием высокой температуры и недостатка кислорода,
На втором этапе горит твердый остаток.

Достоинством пиролизных котлов является высокий КПД котлов данного типа, достигающий 85%, практически полное отсутствие золы и сажи, возможность регулировки мощности в диапазоне 100% -30% от номинальной мощности. Однако стоимость пиролизных котлов намного выше стоимости простых классических твердотопливных аналогов.

Установка твердотопливного пиролизного котла потребует тщательного соблюдения всех требований, включая высоту и внутреннее сечение дымохода. Параметры дымохода будут зависеть от типа и мощности котла.Наконец, они определяются в соответствии с ручным обслуживанием конкретного котла.

Важным обстоятельством является возможность дальнейшего подключения газа. Котел может быть как с одним контуром, так и с несколькими, также возможно использование одноконтурного котла с подключением котла. Твердотопливные котлы по конструкции топки могут быть стальными и чугунными, что тоже необходимо учитывать перед установкой — материал различается по весу. Котлы можно устанавливать как на стяжку — жесткое основание, так и непосредственно на фундамент.

Монтаж пиролизного твердотопливного котла должен производиться с соблюдением требований безопасности. Обязательное требование — вентиляционное и дымоходное оборудование в помещении, где установлен котел. В течение одного часа воздухообмен должен пройти трижды, без учета воздуха, который потребуется для горения. В этом помещении запрещено хранение легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ. Монтаж твердотопливного пиролизного котла следует осуществлять методом размещения котла на огнеупорной основе — металлическом листе толщиной до 0.6 мм или асбестовая плита толщиной не менее полсантиметра. Перед самим котлом к ​​полу крепится металлический лист размером не менее 0,5 х 0,7 м.

Котел необходимо устанавливать на расстоянии не менее полуметра от горючих конструкций. Проход между лицевой стороной котла и противоположной стеной должен быть не менее одного метра для нормального обслуживания агрегата. Зазоры в дымоходе и соединениях дымохода после подключения необходимо заполнить глиняным раствором или любым другим термостойким герметиком, чтобы избежать возникновения пожароопасной ситуации или неудовлетворительной работы котельного оборудования.При установке в качестве уплотнительного материала для резьбовых соединений желательно использовать льняную нить с пропиткой из белого цинка на льняном масле или свинцовом гудроне, а также ленту ФУМ. Допускаются и другие способы герметизации резьбовых соединений, которые могут гарантировать герметичность соединения.

Монтаж пиролизного котла на твердом топливе должен выполняться только специалистом!

Запрещается использовать воду из системы отопления для бытовых нужд во избежание выхода из строя котла, системы отопления и автоматических систем безопасности (может произойти коррозия защитной гильзы регулятора температуры воды).
Кипячение воды в отопительном котле и системе отопления запрещено, температура воды на выходе из котла не должна превышать 90 градусов. Если в системе произошел стук — из-за образования пара начались гидроудары, — тепло от топки необходимо отвести.
Очистить камеру котла можно только после того, как она полностью остынет.

Если Вам необходим качественный монтаж твердотопливного пиролизного котла — звоните нам по телефонам Ташкента:

+998 (71) 207-33-32

Пиролизный котел — Pyroheat OÜ

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к отопительным приборам, в которых твердое топливо растительного происхождения (дрова, древесные отходы, щепа, солома) подвергают высокотемпературной газификации (пиролизу) с последующим сжиганием пиролизных газов.

В уровне техники описан пиролизный (газификационный) котел, содержащий бункер для твердого топлива, камеру газификации и камеру сгорания пиролизного газа, объединенные общим двустенным вертикальным корпусом с теплоносителем (водой), циркулирующим между этими стенками. Подавляющее большинство имеющихся в продаже пиролизных котлов изготавливается по этой схеме, например, продукция производства компаний Astra, Atmos, Attack, Buderus, Dakon, Cichewic, Heiztechnik, Kostrzewa, Orlan, Opop, Viessmann.

Достоинством этого технического решения, которое привело к его широкому распространению, является эффективная передача тепла сгорания теплоносителю. В то же время конструкция имеет ряд недостатков, так как вода, температура которой не может превышать 100 ° C, находится в непосредственном контакте с внешними стенками топливного бункера и камеры газификации; при этом основной недостаток можно сформулировать так: «что-то, что должно быть очень горячим, охлаждается». Для обеспечения эффективной и устойчивой газификации древесины необходимо поддерживать температуру 100-200 ° С.в верхней части бункера (зона сушки) 300-550 ° C в нижней части бункера (зона сухой перегонки) и 750-900 ° C в активной зоне камеры газификации, но «вода рубашка », окружающая бункер и камеру газификации, препятствует обеспечению такого теплового режима.

Практическими последствиями этого являются низкая эффективность и нестабильность процесса газификации твердого топлива, необходимость использования древесины, которая просушивалась годами и имеет влажность до 20% (о чем добросовестный производитель уведомляет пользователей). ), отложения смолы и золы на стенках топливного бункера и камеры газификации, что удорожает и усложняет работу нагревательного устройства.

Кроме того, прямой контакт теплоносителя (воды) со стенками камеры газификации, в которой находятся десятки и даже сотни килограммов горячего угля, может привести к быстрому вскипанию воды и взрыву котла. при аварийном выходе из строя системы принудительной циркуляции. Для предотвращения этой опасности в состав отопительного прибора необходимо встраивать дополнительные системы, что опять же делает его более сложным и дорогим. Известно несколько технических решений, направленных на обеспечение высокой температуры в камере газификации пиролизного котла.

Таким образом, известен пиролизный отопительный котел, который содержит бункер для твердого топлива и камеру газификации, размещенную в общем вертикальном корпусе с «водяной рубашкой», при этом камера сгорания пиролизного газа выполнена в виде спиральной трубы. и помещен в камеру газификации (см. ЕР 2 821 698 А1). Помимо перечисленных недостатков прямого контакта теплоносителя со стенками бункера и камеры газификации, недостатками данного технического решения являются: сложность и дороговизна изготовления спиральной камеры (поверхность двойной кривизны). жаропрочная сталь, отсутствие предварительного подогрева вторичного воздуха, закачиваемого в камеру сгорания, а также высокая сложность очистки внутренних поверхностей бункера и камеры газификации.

Известно пиролизное нагревательное устройство, которое содержит бункер для твердого топлива, камеру газификации, камеру сгорания пиролизного газа, которые объединены в общий вертикальный корпус, содержащий спиральный водотрубный теплообменник, окружающий только пиролизный газ. камера сгорания, а также боковая поверхность и дно камеры газификации снабжены высокопрочной теплоизоляцией (см. ЕР 2 615 369 А1). Недостатками данного технического решения являются: использование контура теплообменника (жидкость в спиральной трубе, окруженная медленным потоком горячих продуктов сгорания), неэффективного с точки зрения теплоотдачи, высокая сложность обслуживания (очистки от сажи) таких теплообменник, чрезвычайно затрудняющий передачу тепла от зоны сгорания пиролизного газа к дну камеры газификации с толстым слоем теплоизоляции.

Известно газогенерирующее нагревательное устройство, в котором топливный бункер и камера газификации объединены в единый вертикальный корпус, а камера сгорания пиролизного газа имеет форму кольца, концентрически окружающего верхнюю часть камеры газификации ( см. DE 3411822A1). Недостатками данного технического решения являются: выбор неоптимальной для газификации древесного топлива схемы прямой (восходящей) газификации, отсутствие подогрева вторичного воздуха, крайне неравномерный состав газовой смеси в камере сгорания из-за подачи вторичный воздух в одной точке кольцевой камеры, затрудненный наличием широкого воздушного зазора во время передачи тепла от зоны горения к «водяной рубашке».

Аналогично DE 3411822 A1 раскрыто газогенерирующее нагревательное устройство (см. RU 2578550 C1), в котором указанные недостатки усугубляются наличием сферической, подвижной и вращающейся решетки, которая сложна в эксплуатации и дорогостоящая в эксплуатации. производство. Кроме того, устройства, описанные в EP 2615 369 A1, DE 3411822 A1, RU 2578550 C1, используют цилиндрический бункер и цилиндрическую камеру газификации, что накладывает дополнительные ограничения на форму и размеры используемого древесного топлива.

Известно газогенерирующее нагревательное устройство, содержащее прямоугольный топливный бункер а. Камера газификации и камера сгорания пиролизного газа объединены в одном вертикальном корпусе, в котором поток горячих продуктов сгорания из камеры сгорания омывает и нагревает неизолированные металлические боковые стенки бункера и камеры газификации (см. CZ 2008191 A3). Этот патент не содержит (ни в формуле изобретения, ни в описании, ни на графической иллюстрации) ни способ передачи тепла сгорания теплоносителю, ни возможное расположение теплоносителя (циркуляция, продувка).Таким образом, воплощение описанного технического решения невозможно без дополнительной изобретательской деятельности, что ставит под сомнение законность выдачи патента.

Кроме того, испытания этого типа теплогенераторов показали, что в них возникает положительная обратная связь следующего типа: случайное увеличение образования пиролизного газа приводит к повышению температуры в камере сгорания, продукты сгорания нагревают газификацию. еще больше стенок камеры, еще больше усиливается образование пиролизного газа и т. д.Даже если использование дорогих жаропрочных сталей позволяет предотвратить разрушение конструкции, такой режим работы (принудительный и неуправляемый) не соответствует требованиям пользователей отопительных приборов.

Известно пиролизное нагревательное устройство, состоящее из двух модулей, соединенных с газоходом: теплогенератора и жаротрубного теплообменника, причем теплогенератор содержит в едином вертикальном корпусе прямоугольный бункер для твердого топлива, камеру газификации. с термостойким теплоизоляционным покрытием внутренней поверхности боковых стенок и камерой сгорания под ней, которая разделена на два симметричных, параллельных, горизонтальных отсека, в которые подается воздух в количестве, превышающем это в 2-3 раза необходимого для полного сгорания пиролизного газа (см. RU 164691 У1),

Испытания данной конструкции показали, что принятая схема передачи теплоты сгорания пиролизного газа в камеру газификации (только снизу камеры газификации) не обеспечивает температурный режим, необходимый для газификации особо сложных видов топлива (например, сырой щепы с влажностью 50%) по всей высоте камеры газификации.Кроме того, предложенная схема передачи тепла теплоносителю (массоперенос горячих продуктов сгорания в смеси с избыточным воздухом) требует использования тяжелого и большого жаротрубного теплообменника.

Технические результаты, которые могут быть достигнуты с помощью предлагаемого заявленного изобретения: стабильная и контролируемая газификация древесного топлива с естественной (т.е. высокой) влажностью, полное и чистое сгорание пиролизного газа (с минимальными выбросами окиси углерода и сажа) в сочетании с высокой эффективностью передачи тепла теплоносителю и минимальными габаритами и массой конструкции.

Указанный технический результат достигается пиролизным котлом

, содержащим в едином вертикальном корпусе прямоугольный бункер для твердого топлива и камеру газификации под ним, имеющую внутреннее термостойкое теплоизоляционное покрытие, и окно. с решеткой для выхода газов пиролиза; камеру сгорания пиролизного газа в виде двух симметричных параллельных горизонтальных отсеков; воздуховоды для подачи первичного и вторичного воздуха, а также напорный вентилятор, установленный снаружи корпуса; водяная полость с двойными стенками, окружающая камеру сгорания пиролизного газа таким образом, что внешняя стенка камеры сгорания также является внутренней стенкой водяной полости,

камера газификации расположена без зазора между двумя вышеупомянутыми отсеков камеры сгорания пиролизного газа, а в боковых поверхностях отсеков камеры сгорания, обращенных к камере газификации, расположены горизонтальные щели, обеспечивающие прохождение потока потока пиролизного газа от выходного окна камеры газификации в камеру сгорания с поток поворачивает 90 градусов влево и вправо.

Воздуховоды первичного и вторичного воздуха могут быть выполнены в виде плоских каналов и установлены на боковых поверхностях отсеков камеры сгорания, обращенных к камере газификации, при этом эти каналы закрывают только часть площади боковой поверхности камеры сгорания. отсеки.

Воздуховоды для подачи первичного и вторичного воздуха также могут быть выполнены в виде плоской решетки из круглых или прямоугольных труб, установленных на боковых поверхностях отсеков камеры сгорания, обращенных к камере газификации, при этом эти трубы закрывают только часть боковой поверхности. площадь поверхности отсеков камеры сгорания.

Форсунки для подачи вторичного воздуха могут быть размещены в воздуховоде таким образом, чтобы поток вторичного воздуха, выходящий из них, перемещался со скоростью около 10-20 м / с параллельно, в том же направлении и близко близость к потоку пиролизного газа, поступающего через упомянутые выше горизонтальные щели в отсеки камеры сгорания.

Вышеупомянутые горизонтальные прорези входа пиролизного газа могут быть в 2–3 раза короче длины отсека камеры сгорания и располагаться на переднем конце отсеков камеры сгорания.

Фигурная вставка из термостойкого изоляционного материала может быть установлена ​​в каждом отсеке камеры сгорания напротив горизонтальной прорези входа пиролизного газа, закрывая не менее двух поверхностей камеры сгорания, т.е. упомянутый горизонтальный паз.

Каждый отсек камеры сгорания может быть оборудован продольной горизонтальной перегородкой, длина которой меньше длины отсека, при этом перегородка без зазора контактирует с передним концом отсека камеры сгорания.

Вышеупомянутая продольная горизонтальная перегородка может быть выполнена в виде плоского ящика, внутри которого движется воздушный поток, а на внешней поверхности ящика есть сопловые отверстия для подачи вторичного воздуха в камеру сгорания.

Вышеупомянутая водяная полость может содержать, по крайней мере, две жаровые трубы, вход в которые соединен с выходом отсеков камеры сгорания посредством газохода, а выход — с отверстием дымохода для атмосферу с помощью газохода.

Данные конструктивные решения обеспечивают достижение заявленного технического результата, при этом совокупность таких решений не встречается ни в одном из известных пиролизных котлов, поэтому заявленная полезная модель соответствует критериям новизны.

Раскрытое устройство может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием технологических процессов и материалов, известных и традиционно используемых при производстве отопительных котлов. Таким образом, заявленная полезная модель соответствует критериям промышленной применимости.

Устройство пиролизного котла поясняется чертежами. ИНЖИР. 1 показано поперечное сечение устройства; ИНЖИР. 2 показан продольный разрез устройства в варианте с жаровыми трубами и сопловыми отверстиями для подачи дополнительного вторичного воздуха.

Пиролизный котел содержит бункер для твердого топлива 1 , камеру газификации 2 с термостойким теплоизоляционным покрытием 3 и окно выхода пиролизного газа с решеткой 4 , два отсека пиролиза газовая камера сгорания 5 с горизонтальными прорезями 6 и фигурными термостойкими вставками 7 , полость с водой 8 , окружающая камеру сгорания, воздуховоды 9 выполнены в виде плоских каналов с сопловыми отверстиями для подача первичного воздуха 10 и вторичного воздуха 11 , установленных в виде продольной горизонтальной перегородки в отсеках камеры сгорания, плоских коробчатых воздуховодов 12 с сопловыми отверстиями для подачи дополнительного вторичного воздуха 13 , газоход 14 , жаровые трубы 15 , дымовая труба 16 , золоуловитель 17 установить d под решеткой.

Пиролизный котел работает следующим образом: Твердое топливо (например, дрова или щепа с естественной влажностью) загружается в бункер 1 . Древесное топливо под действием силы тяжести опускается вниз, последовательно проходя зону сушки (верхняя часть бункера), зону сухой перегонки (нижняя часть бункера) и попадая в камеру газификации 2 .

Воздух, нагнетаемый внешним вентилятором (не показан) в коробчатый воздуховод 9 , нагревается через стенки канала пламенем в камере сгорания 5 и с высокой скоростью направляется в верхнюю часть. часть камеры газификации через сопловые отверстия 10 , где происходит процесс неполного сгорания (тления) древесного топлива.Древесное топливо газифицируется под действием тепла от тления, а также от нагрева горячими стенками отсеков камеры сгорания, и образующийся при этом пиролизный газ движется через слой раскаленного угля к выходному окну 4 располагается внизу камеры газификации, а затем, поворачиваясь на 90 градусов влево и вправо через прорези 6, , входит в отсеки камеры сгорания. Термостойкая теплоизоляция внутренних стенок камеры газификации защищает металлические поверхности от выгорания (термоэрозии) и за счет теплоемкости сглаживает случайные колебания температуры внутри камеры газификации.

Поток горячего вторичного воздуха, выходящий из коробчатого воздуховода 9 через отверстия сопел 11 с высокой скоростью (10-20 м / с), увлекает поток пиролизного газа, смешивается с ним и образовавшаяся газовая смесь воспламеняется. Фигурная жаропрочная вставка 7 за счет высокой теплоемкости и низкой теплопроводности поддерживает стабильно высокую температуру в зоне воспламенения, а ее форма способствует вихревому движению газовой смеси, что обеспечивает качественное перемешивание топливо (пиролизный газ) и окислитель (воздух).Для обеспечения оптимальных условий горения вторичный воздух подается в двух зонах: через отверстия 11 на входе в камеру сгорания и через отверстия 13 вдоль потока пламени.

Поток горячих продуктов сгорания движется к противоположному концу отсека камеры сгорания, поворачивается на 180 градусов и возвращается назад, двигаясь над горизонтальной перегородкой 12 ; такая схема движения продуктов сгорания обеспечивает интенсивный прогрев камеры газификации по всей ее высоте.После этого продукты сгорания перемещаются через газоход , 14, в жаровые трубы , 15, , и при выходе поток газа выпускается в атмосферу через дымовую трубу , 16, .

Оптимальная температура боковых стенок камеры газификации для газификации влажного древесного топлива достигается регулировкой скорости воздушного потока, движущегося по коробчатому воздуховоду 9 , подбором соответствующей площади поверхности коробчатого воздуховод или заменив сплошной короб на плоскую решетку из отдельных трубок; Таким образом, конструкция позволяет добиться стабильной и контролируемой газификации древесного топлива.

Передача тепла теплоносителю (воде), циркулирующему в полости 8 , осуществляется в двух зонах: на поверхности внешних стенок камеры сгорания 5 отсеков и через жаровые трубы 15 ; в первой зоне конвективная теплопередача от продуктов сгорания к стенке камеры сгорания дополняется мощным тепловым излучением от высокотемпературного (более 1000 ° C) пламени.