Kotol na pyrolýzu

Obsah článku

• Odkiaľ pochádza plynná fáza pri spaľovaní tuhého paliva?
• Pyrolytický kotol – zariadenie a princíp činnosti
• Výhody a nevýhody pyrolýznych kotlov
• Cena a výrobcovia, kritériá pre výber pyrolytického kotla
• Ako nainštalovať a prevádzkovať pyrolýzny kotol

V tomto článku: ako sa generuje plyn v kotloch na pyrolýzu; ako funguje a funguje pyrolytický kotol; jej pozitívne a negatívne vlastnosti; výrobcovia, ceny a výberové kritériá; inštalácia a prevádzka pyrolýznych kotlov

Ukazovateľom úplného spaľovania paliva v peci a jeho úplnej premeny na tepelnú energiu na vykurovanie obytných priestorov je … dym vychádzajúci z komína. Ak je tento dym viditeľný, ako sa hovorí, voľným okom unikajú plyny z pece potrubím, ktoré sa môže premeniť na energiu. Dnes existuje iba jeden druh kotlov, ktoré sú schopné úplne spáliť tuhé palivo v nich obsiahnuté, vrátane výroby a spaľovania jeho plynnej fázy, a to sú kotly na pyrolýzu..

Odkiaľ pochádza plynná fáza pri spaľovaní tuhého paliva?

Ak chcete vidieť plynnú fázu vlastnými očami, zapaľujte pravidelný zápas a zhasnite ho po zapálení plameňa. Všimli ste si biely dym prichádzajúci zo zápasu hneď po jeho zhasnutí? Toto je veľmi plynná fáza, ktorá nastáva, keď je drevo silne zahriate. Plyn pyrolýzy (generátora) pozostáva z oxidu, oxidu uhoľnatého, metánu a iných uhľovodíkov. Mimochodom, práca fajčiarov a samotné fajčenie je založená na pyrolýze dreva.

Ako fungujú kachle pre domácnosť, ktoré sú tradične vybavené v súkromných domoch na vidieku? Prvá palivová náplň je spaľujúca drevo, ohrieva kachle na požadovanú teplotu, potom sa ukladá uhlie. Keď je zapálená prvá záložka, dym vychádza z komína v kluboch, pretože teplota pece je príliš nízka na kvalitné spaľovanie paliva, potom klesá intenzita dymu (spaľuje sa uhlie), nedochádza však k úplnému spaľovaniu plynnej fázy uhlia a tieto plyny opúšťajú pec do komína, potom do atmosféry.

Na získanie a zapálenie plynnej fázy je potrebná teplota 450 až 1100 ° C, v dôsledku čoho sa vytvára dodatočná tepelná energia, ktorá umožňuje zvýšiť účinnosť vykurovacieho kotla. Ale nebude stačiť iba vysoká teplota, bude potrebné nútené prísun starostlivo vypočítaných častí vzduchu (malé množstvo nedovolí úplne horieť palivo, ale ak je veľa vzduchu, jednoducho sa zahrieva a odparuje sa do potrubia spolu s teplom) a spaľovacia komora plynu, ktorá nemá dĺžku. menej ako pol metra. Nastaviteľný prívod vzduchu v manuálnom režime nie je možný, potrebujete automatizáciu, ktorá môže monitorovať teplotu vo vnútri kotla a podľa týchto údajov znížiť alebo zvýšiť prívod vzduchu. V neprítomnosti spaľovacej komory sa pyrolytické plyny ochladzujú a prechádzajú iba 400 mm pozdĺž studených stien kotla, ich spaľovanie sa zastaví a stále sa vyparujú do potrubia..

Pyrolytický kotol – zariadenie a princíp činnosti

Konštrukcia obsahuje dve komory – horná komora je určená na uloženie a spaľovanie pevného paliva, dolná sa používa na spaľovanie generátorových plynov. Drevné palivo umiestnené v hornej komore sa ďalej suší v procese spaľovania a formovania plynnej fázy (proces pyrolýzy dreva je exotermický), v tej istej komore sa ohrieva vzduch násilne tlačený ventilátorom. Medzi hornou a dolnou komorou pyrolýzneho kotla je keramická mriežková dýza, ktorá je schopná odolať vysokým teplotám – cez otvory v nej plynné látky vznikajúce pri pyrolýze dreva v podmienkach nedostatku kyslíka prenikajú do dolnej komory. Popol zostávajúci po úplnom spálení paliva sa hromadí aj v dolnej komore kotla.

1 – palivo, 2 – primárny vzduch, 3 – sekundárny vzduch, 4 – výfukové plyny, 5, 6 – vstup a výstup vody
A – splyňovacia komora, B – rošt, C – dohorenie, D – potrubie spalín, E – odsávač dymu

Nútené privádzanie vzduchu s reguláciou jeho objemu je zabezpečené ventilátorom dodávajúcim vzduch cez vzduchový kanál umiestnený v hornej komore pyrolýzneho kotla, alebo pomocou ventilátora na odvod dymu inštalovaného vo výfukovom potrubí..

Pyrolýzny kotol funguje takto: palivo (drevo) je vložené do hornej komory, zapálené, dvere komory sa zatvoria a zapne sa ventilátor kotla. Hneď ako teplota vnútri hornej komory stúpne nad 250 ° C, drevo sa začne zuhoľňovať a uvoľňuje generátorový plyn, ktorý prúdi cez dýzu do spodnej komory. Tu sa do plynov získaných pyrolýzou pomocou natlakovania pridáva sekundárny vzduch a horia, čím sa časť tepla vracia na nižšiu úroveň palivovej náplne. Sekundárny vzduch – prúd vzduchu, ktorý sa ohýba okolo paliva v hornej komore po stranách alebo vstupuje cez špeciálne štrbiny vo dverách dolnej komory pyrolýzneho kotla.

Prívod tepla z pyrolytického kotla a jeho prenos do chladiva (voda alebo vzduch) sa uskutočňuje prostredníctvom kontaktu potrubia s chladiacim médiom vo vnútri so spodkom spodnej komory kotla..

Pri jednom plnom zaťažení palivovej (hornej) komory generuje pyrolytický kotol teplo od 6 do 12 hodín v závislosti od kvality paliva a potreby tepla.

Ak rozdelíme procesy prebiehajúce v pyrolytickom kotle na etapy, stane sa toto:

1. Teplota 450 ° C – drevo sa suší a odplyňuje;
2. Teplota 560 ° С – spaľuje sa generátorový plyn pripojený k sekundárnemu vzduchu;
3. Teplota 1100 ° C – zvyšky pyrolýzneho plynu sú spálené, teplo sa vracia do spodnej vrstvy paliva v hornej komore;
4. Teplota 160 ° С – odvod spalín do komína.

Výhody a nevýhody pyrolýznych kotlov

Po prvé, iba pyrolytické kotly sú schopné spaľovať generátorový plyn, t.j. podobné schopnosti ako pri spaľovaní pyrolýznych plynov inzerované výrobcami konvekčných kotlov typu Buleryan nezodpovedajú skutočnosti.

Pozitívne vlastnosti:

• vysoká účinnosť dosiahnutá dvoma stupňami spaľovania paliva, vysoká účinnosť – až 90%;
• výroba tepla z jednej karty paliva trvá asi 12 hodín (konvenčné kachle na drevo pracujú na jednej karte maximálne 4 hodiny);
• nízky odpad v dôsledku takmer úplného spálenia drevného paliva, zriedka sa vyžaduje čistenie popolníka v dolnej komore a komínových kanálov;
• spaľovací proces môže byť automatizovaný, ľahko regulovateľný a regulovateľný;
• integruje sa do takmer akéhokoľvek vykurovacieho systému bez potreby akýchkoľvek väčších zmien;
• je povolené ukladanie nesekaných guľatiny;
• šetrnosť k životnému prostrediu dosiahnutá spálením škodlivejších látok v dolnej komore, vďaka ktorým nie sú emitované do atmosféry.

Negatívne vlastnosti:

• potreba elektriny potrebnej na prevádzku ventilátora (odsávač dymu);
• vysoké náklady v porovnaní s konvenčnými vykurovacími kotlami – asi 2-krát;
• potreba nízkej vlhkosti paliva, t.j. palivové drevo musí byť suché, s obsahom vlhkosti najviac 20%;
• vyžaduje vysoké zaťaženie v prevádzke, keď klesne pod 50%, je narušená stabilita spaľovania, decht sa hromadí v dymovom kanáli.

Cena a výrobcovia, kritériá pre výber pyrolytického kotla

Na ruskom trhu sú prezentované pyrolytické kotly českých spoločností Dakon, OPOP a Atmos, slovinského Attack, nemeckého Viessmann a rakúskeho Wirbel. Náklady na pyrolýzny kotol s kapacitou 20 kW budú priemerne 45 000 rubľov.

Pri výbere kotla tohto typu je lepšie zastaviť u európskych výrobcov, pretože domáce pyrolytické kotly majú často nízku kvalitu. Podrobnejšie sa oboznámte s bojlerom, najmä s dolným krytom komory a dýzou – kotol vydrží dlhšie, ak sú uvedené prvky vyrobené z keramiky, ktorá vydrží vysoké teploty. Uistite sa, že v kotli sú dve spaľovacie komory, či je do oboch komôr nastaviteľný prívod vzduchu. Kanál, v ktorom cirkuluje chladivo, by mal byť v kontakte iba so spodnou komorou pyrolýzneho kotla a komínovým kanálom, inak sa nevytvoria vysoké teploty potrebné na pyrolýzu a dohorenie plynov v komorách pece – chladivo bude aktívne odvádzať teplo.

Záruka výrobcu na prevádzku pyrolytického kotla musí byť viac ako jeden rok, na prípadné vyhorenie stien komory – najmenej 10 rokov.

Dbajte na záruky za automatizáciu kotla a dýzu – ich náklady v prípade opravy môžu byť až 50% z ceny samotného kotla.

Pri výbere výkonu kotla by ste mali vychádzať z vykurovanej oblasti. Výber nízkoenergetického alebo nadmerne výkonného pyrolytického kotla povedie k jeho predčasnému zlyhaniu: v prvom prípade kvôli extrémnemu zaťaženiu; v druhom – kvôli hromadeniu kondenzátu v komínovom kanáli.

Dôsledne vyhodnotiť vzhľad kotla, skontrolovať zvary, zistiť hrúbku a druh kovu použitého pri jeho konštrukcii. Vnútorné steny kotla musia byť vyrobené z vysoko legovanej ocele kotla s hrúbkou 4 mm alebo viac – ak predávajúci označil oceľ, z ktorej sú komory pyrolýzneho kotla vytvorené, za „konštrukčný“, potom odmietnite tento výstup odkúpiť a opustiť (konštrukčná oceľ nebude odolávať vysokým teplotám v peciach). kotol a vyhorí za dva až tri roky).

Konštrukcia pyrolytického kotla opísaná v tomto článku bola testovaná európskymi a domácimi používateľmi a je najúčinnejším – improvizovaným modelom niektorých domácich a európskych výrobcov, ktorých dizajn sa líši od „klasického“ modelu, najčastejšie nemajú schopnosť generovať alebo spaľovať pyrolytické plyny..

Ako nainštalovať a prevádzkovať pyrolýzny kotol

Tieto kotly musia byť umiestnené mimo obytných priestorov. Podľa noriem protipožiarnej bezpečnosti musí byť základňa pyrolýzneho kotla vyrobená z tehly alebo kameňa, podlahová plocha pred komorami pece musí byť pokrytá plechom s hrúbkou 1,5 – 2 mm. Minimálna vzdialenosť medzi stenami alebo predmetmi v kotolni a kotlovým bubnom je 200 mm. Výrobcovia pyrolýznych kotlov odporúčajú izolovať komín fóliou z minerálnej vlny – ochladzovanie spalín spôsobí hromadenie kondenzátu a dechtu.

Pyrolytické kotly však, rovnako ako všetky ostatné vykurovacie kotly, ktoré fungujú na horľavé palivo, potrebujú stály prívod čerstvého vzduchu – ventilačný otvor do kotolne s minimálnou plochou 100 cm.² absolútne potrebný.

Dajte si pozor na obsah vlhkosti v drevených polenách umiestnených v hornej peci kotla – pri prevádzke pyrolýznych kotlov je to dôležitý faktor pri ich úspešnej a dlhodobej prevádzke..

Dôležité: Výrobcovia kategoricky zakazujú spaľovanie akýchkoľvek syntetických materiálov v pyrolytických kotloch. výsledné produkty spaľovania budú aktívne korodovať vnútorné teleso kotla, čo výrazne zníži jeho životnosť.

Počas prevádzky je potrebné odstraňovať popol zo spodnej časti pecí pece (asi raz týždenne, frekvencia závisí od intenzity práce a výkonu tohto kotla), uistite sa, že otvory v dýze umiestnené medzi hornou a dolnou komorou nie sú upchané popolom. Raz mesačne je potrebné kompletne vyčistiť komory pece, raz týždenne – dvere pecí pomocou škrabky.