Cómo calentar adecuadamente una caldera de carbón en una casa, ¿por qué el carbón se quema mal?

Los calentadores de carbón están diseñados para temperaturas más altas que los de leña. Al funcionar con combustibles con alto contenido calórico, proporcionan más calor y pueden mantener la productividad durante más tiempo en una sola pestaña.

Para que todas estas ventajas se manifiesten con toda su fuerza, debe saber cómo calentar adecuadamente la caldera con carbón.

El principio de funcionamiento de una caldera de carbón.

Hay varios tipos de calderas de carbón:

1. quema directa... El combustible simplemente se quema en la cámara de combustión, delimitado desde abajo por una rejilla. Hay una cámara de cenizas debajo. El calor generado se comunica al portador de calor a través del intercambiador de calor;
2. pirólisis... La acción se basa en la capacidad del combustible fósil para descomponerse cuando se calienta sin acceso de aire a gases combustibles (generación de gas o pirólisis). La cámara de combustión se divide en dos cámaras. En uno se produce la generación de gas, en el otro se quema la mezcla de gases resultante. El suministro de aire a ambas cámaras se controla mediante un equipo automático;
3. larga quema.

Las calderas de combustión prolongada se dividen en dos tipos:

• quema superior... La cámara de combustión de mayor volumen tiene una forma alargada hacia arriba. El combustible se enciende desde arriba, el aire se suministra estrictamente a la zona de combustión. Debido a esto, la carga de combustible se quema más tiempo que en una caldera de combustión directa;
• aire forzado... Es soplado por un ventilador a través del conducto. Al alcanzar la temperatura deseada del refrigerante, el controlador apaga el ventilador y el conducto de aire se cierra con un amortiguador (baja por su propio peso cuando se apaga el ventilador). Una vez que el refrigerante se ha enfriado, el ventilador se enciende de nuevo y enciende el carbón incandescente.

Las modernas calderas de carbón están equipadas con una unidad de control electrónico y un sistema de automatización que hace que el funcionamiento del calentador sea seguro y eficiente.

Para regiones con suministro de energía inestable, se producen calderas no volátiles, cuyo funcionamiento automático es proporcionado por termogeneradores, termopares, placas bimetálicas y sistemas de palanca.

Características del funcionamiento de las modernas calderas de combustible sólido.

Las calderas de combustible sólido de generación moderna están equipadas con un sistema presurizado y una unidad de control automático. La electrónica controla la temperatura del medio de calentamiento mediante un sensor instalado en el intercambiador de calor. Dependiendo del régimen de temperatura, la automatización da comandos para encender y apagar el soplador, que suministra aire a la cámara de combustión y contribuye a la eliminación eficiente de los productos de combustión a través de la chimenea. Por tanto, la intensidad del proceso de combustión del combustible se regula en función de la temperatura del refrigerante.

De esta forma, el usuario toma la mínima participación necesaria en el funcionamiento del equipo. Su preocupación por cómo calentar la caldera TT se reduce a llenar el combustible a una cierta frecuencia. Después de eso, la caldera se enciende en el modo de combustión intensiva. A medida que aumenta la temperatura, la intensidad de la combustión se debilita y, cuando la temperatura alcanza un máximo, la caldera entra en modo de combustión sin llama. Una vez que la temperatura del medio de calentamiento desciende por debajo del valor ajustado, el refuerzo se activa de nuevo.

La carga oportuna de combustible en la caldera TT es la tarea principal del usuario, que no se puede automatizar. El número y la frecuencia de las pestañas se determina en función de la potencia de la caldera y el régimen de temperatura requerido. Si omite el tiempo de colocación, la caldera podrá mantener el funcionamiento en modo de combustión lenta solo durante un tiempo limitado, después del cual se detendrá.

Es de gran importancia cómo calentar una caldera de combustible sólido. Hoy en día, los siguientes combustibles se pueden utilizar para este propósito:

• leña;
• carbón;
• briquetas de combustible;
• pellets.

Para aprovecharlo al máximo, necesita saber cómo calentar eficientemente una caldera de combustible sólido con diferentes tipos de combustible.

¿Qué carbón elegir para el horno?

El combustible se selecciona de acuerdo con las recomendaciones del fabricante de la caldera.

El hecho es que hay varios tipos de carbón y difieren significativamente en sus características:

• carbón marron... El más común y de menor calidad: se quema rápidamente, fuma y emite un olor desagradable, genera muchos desechos: estructura - terroso, color - marrón o negro, capacidad calorífica: 16-22 MJ / kg, costo: 3,5-4,5 mil rublos ... por tonelada;
• carbón... Negro con brillo metálico o de resina. Buena calidad y al mismo tiempo costo asequible. Hay varias variedades, la más común es el carbón de llama larga: capacidad calorífica: 26-32 MJ / kg, costo: 5,5-7 mil rublos. por tonelada;
• antracita... Gris-negro con un brillo de vidrio o metal. La más alta calidad y más cara: capacidad calorífica: 32-36 MJ / kg, costo: 8-10 mil rublos. por tonelada.

El uso del carbón "incorrecto" conduce a sobrecostos o daños al calentador. Entonces, cuando la antracita se quema en el modo óptimo, la temperatura en el horno alcanza los 2200-23000C. Al cargar dicho combustible en una caldera de acero convencional, diseñada para carbón marrón, se quemará rápidamente.

O tendrá que "contener" la combustión cortando el suministro de aire, debido a lo cual la eficiencia de la antracita disminuirá drásticamente y el costo de comprar este costoso carbón será injustificado.

Antracita

Otro ejemplo: el carbón de llama larga debido a la alta humedad no es adecuado para una caldera de pirólisis: se forma abundantemente condensado en la chimenea, que se mezcla con los productos de combustión y se convierte en una sustancia resinosa viscosa. Estos calentadores requieren carbón a gas.

Hay tipos tóxicos de carbón que contienen más de un 2% de azufre. Está estrictamente prohibido usarlos como combustible para hornos y calderas: durante la combustión, se forma óxido de azufre (dióxido de azufre), que envenena el aire y destruye las partes metálicas.

¿Cómo y con qué carbón es mejor calentar una caldera de combustible sólido?

Para el consumo doméstico se suelen ofrecer varias marcas de carbón y lignito, además, también se utiliza carbón vegetal. Pero, antes de cargar el horno con combustible nuevo, debe leer atentamente las instrucciones para usar una caldera de combustible sólido, es en él donde se indican las marcas de combustible recomendadas por el fabricante.

Para calderas de calefacción domésticas e industriales, la documentación indica los grados de carbón que son óptimos para su uso. El hecho es que durante la producción de calderas, los productos terminados se prueban y certifican para su uso con diferentes tipos de combustible. La capacidad calorífica del carbón de un grupo puede ser superior a la capacidad calorífica de los grados recomendados por el fabricante, lo que puede poner en peligro el funcionamiento normal del equipo.

Una de las condiciones para calentar adecuadamente una caldera con carbón es la elección correcta del combustible, además de especificar el tipo y la marca, los fabricantes recomiendan centrarse en la cantidad de impurezas nocivas, polvo, contenido de cenizas y valor calorífico. Esta información se indica en el pasaporte de combustible, pero se deben averiguar con más detalle exactamente qué cualidades posee una marca en particular.

Carbón

Este tipo de carbón es el más común. En la mayoría de las marcas, el valor calorífico promedio ronda las 5500-6000 kcal / kg. Este indicador está asociado a un alto contenido de hidrocarburos, esta sustancia es aproximadamente del 75% en peso. Cuando se quema, el carbón forma de 2 a 5% de cenizas, pero debe decirse que esto se aplica a un producto de alta calidad que ha sido purificado a partir de piedra.Los grados de carbón se dividen según el tamaño de la fracción, la masa y el poder calorífico. Además, hay una gradación según la rapidez con la que se quema el combustible. Casi todas las marcas de carbón son adecuadas para quemar calderas universales de combustible sólido del tipo clásico. Pero para dispositivos de combustión prolongada, dicho combustible no es adecuado, tiene un índice de temperatura bastante alto, lo que tiene un efecto perjudicial en el equipo.

carbón marron

Este combustible se utiliza principalmente en las zonas donde se extrae. Históricamente sucedió que el carbón marrón no ha encontrado un uso generalizado y es principalmente un producto del consumo local. El poder calorífico del lignito es más bajo que el del carbón duro, es alrededor de 3000-3200 kcal / kg, esta cifra es casi 2 veces menor que la del carbón de menor grado. Una característica de este producto es el hecho de que deja más cenizas después de la combustión. En las instalaciones de calefacción doméstica, se utiliza lignito y una briqueta con una fracción de masa de contenido de humedad de aproximadamente el 50%.

Antracita

Al elegir un combustible que tenga el mayor poder calorífico, debe centrarse en la antracita, uno de los mejores tipos de carbón para la combustión en una caldera. El poder calorífico permite la liberación de 9000 kcal / kg durante la combustión, que es uno de los indicadores más altos. Sin embargo, después de la combustión, la antracita forma una gran cantidad de cenizas, hasta un 7%, y hasta un 5-7% de las brasas que no se han quemado.

Lignito

Este tipo de materia prima de carbón está destinado al consumo en plantas industriales. En la vida cotidiana, muchos fabricantes no recomiendan su uso debido a su estructura específica y una gran cantidad de residuos de cenizas.

Productos de procesamiento de carbón

Convencionalmente, este tipo de productos difícilmente pueden atribuirse a ningún tipo de combustible sólido elaborado a partir de hidrocarburos naturales, pero también es bastante difícil ignorarlos. Este tipo de producto incluye productos de procesamiento de carbón: briquetas de carbón y coque.

El primero es un tipo de combustible briquetado, obtenido a partir del prensado de los residuos de reducción de carbón en plantas de concentración. En pocas palabras, se trata de una fracción fina prensada de carbón de alta calidad, que permanece al tamizar la masa principal. Dicho combustible se usa principalmente en empresas industriales, ya que libera una gran cantidad de azufre durante la combustión y el contenido de cenizas en el residuo a menudo excede el 10% de la masa inicial.

El polvo de carbón en su forma pura prácticamente no se usa en sistemas de calefacción individuales, ya que no se proporciona la tecnología de quemar polvo en calderas domésticas de combustible sólido. En la producción industrial, en el sector energético con generación térmica e incluso en metalurgia, el uso de polvo está justificado, reemplaza competitivamente el costoso gas natural en forma de mezcla agua-polvo, pero en pequeñas calderas diseñadas para 7-15 kW de poder este método es demasiado caro.

El carbón de coque, que es el principal combustible para la producción de hierro en altos hornos, se puede utilizar con éxito en el hogar. Es cierto que debe recordar que el valor energético es de 5.6 a 7.0 mil kcal / kg. El contenido medio de cenizas es de aproximadamente el 8%, las sustancias volátiles del 3,2 al 4,2%, el azufre en la composición del coque es del 1-2%. El carbono puro constituye al menos el 87% de la sustancia.

Carbón de gas

Este tipo de carbón en la vida cotidiana a menudo se denomina combustible. El carbón de este grupo saturado con gases combustibles ligeros tiene una pequeña fracción, solo 3, máximo 4 cm de diámetro. Tal producto es excelente para encender, ya que rápidamente comienza a mantener la combustión y también aumenta rápidamente la temperatura de combustión a 400-600 grados, lo que es suficiente para encender la mayor parte de los carbones combustibles principales. Pero usarlo para una cámara de combustión completa es poco probable que funcione, su poder calorífico es pequeño y el tiempo de combustión es 4-5 veces mayor que el de la antracita o el coque.

Carbón

Hasta hace poco, el carbón vegetal era uno de los productos del carbón más comunes. Hoy en día, este carbón ha dado paso a la piedra, pero sigue siendo demandado en los hogares privados. Cuando se quema, forma de 7000 a 8000 kcal / kg, lo que es un buen indicador con leña común. Después de la combustión, el 84% del carbono se forma del 2 al 2,8% de las cenizas. Es especialmente bueno utilizar carbón vegetal en calderas de combustible sólido del tipo de pirólisis y calderas de combustión prolongada.

¿Cómo utilizar correctamente las plantas de combustible sólido?

La eficiencia de la caldera TT alcanza su máximo cuando se quema en el modo óptimo, se guían por el color de la llama:

1. rojo... Signo de suministro de aire insuficiente. El combustible se quema por más tiempo, pero no se quema por completo. Esto conduce a una disminución de la eficiencia y a la formación de humo, que es muy perjudicial para el medio ambiente. La temperatura de escape es baja y se forma abundante condensación en la chimenea. En combinación con el humo "malo", forma un cóctel cáustico, peligroso para la salud (no escurrir cerca de plantas comestibles);
2. amarillo... Modo de combustión óptimo, se suministra aire en cantidad suficiente;
3. blanco... Signo de entrada de aire excesiva. El tiro es demasiado fuerte, el combustible se quema rápidamente y la mayor parte del calor generado se lleva a la chimenea.

No se debe permitir que la temperatura del refrigerante en el "retorno" descienda por debajo de + 500C. De lo contrario, la humedad se condensa en el intercambiador de calor y reacciona con el azufre del humo para formar ácido sulfúrico. Este último corroe el intercambiador de calor.

Como funciona

El equipo es un dispositivo simple de dos cámaras. Otro combustible se arroja a la cámara superior según sea necesario. Su fondo es de malla, por lo tanto, con el tiempo de combustión, los residuos y productos de combustión bajo la influencia de la gravedad caen a la cámara inferior. Al llenar, debe eliminarlos de allí. La rejilla entre las cámaras suele estar hecha de metales refractarios fuertes. La mayoría de las veces es hierro fundido.

Esquema de marcador

Para automatizar el proceso, se pueden instalar varios dispositivos que controlarían el tiro y el funcionamiento del horno. En ausencia de sistemas de regulación automática, el funcionamiento se lleva a cabo debido a la diferencia de presión natural entre el ambiente externo y el interno. Una caldera con la adición de un sistema de combustión a largo plazo y automatización es mucho más fácil de mantener, pero ocupa grandes áreas. El costo de dicho equipo también es mucho mayor.

La automatización incluye un sensor de presión y un sistema de suministro de aire. Controlando el suministro de oxígeno al horno, es posible ajustar la velocidad de combustión. Cuantos más gases libres haya en la caldera, mayor será la velocidad de combustión de las pilas de combustible. El acceso reducido conduce a una disminución de la transferencia de calor de la caldera. Sin embargo, el tiempo de combustión aumenta.

El indicador de temperatura está regulado por un sistema de sensores. Si lo desea, puede configurar los modos de funcionamiento de la caldera. Cuando se establece una cierta temperatura, que se ha establecido en la pantalla de monitoreo, el sensor se activa y envía una señal a la electrónica para apagar el ventilador.

Después de eso, el acceso al aire y la velocidad de combustión se reducen significativamente. Por el contrario, cuando la temperatura en la cámara de combustión desciende, el sistema de ventilación se activa y el carbón comienza a arder. Teniendo en cuenta estas características del funcionamiento de la caldera, es posible derivar las reglas de operación y la inyección de combustible.

Circuito de calefaccion

Preparando la estufa para encender

Antes de encender una estufa o caldera después de un largo período de inactividad, haga lo siguiente:

• inspeccione la cámara de combustión en busca de grietas. A través de ellos, el monóxido de carbono venenoso ingresará a la habitación. Las grietas encontradas se sueldan o se cubren con mortero de arcilla (horno de ladrillos);
• comprobar el estado de la chimenea. Si hay escombros o nidos de pájaros, se limpia el conducto de escape de humo.También es necesario eliminar el hollín: estrecha la chimenea y es capaz de incendiarse, lo que provocará daños en la estructura y posiblemente un incendio;
• limpie la cámara de combustión del hollín y límpiela con un paño seco;
• Retire los objetos y materiales inflamables cerca del calentador.

Ahora, si hay carbón disponible, se puede encender la caldera.

¿Cómo eliminar las cenizas?

Si la caldera se calienta exclusivamente con madera, la limpieza de los productos de combustión es bastante simple. Después de quemarse, la ceniza se desmorona a través de la rejilla de hierro fundido. Luego se puede quitar de allí con una espátula. Sin embargo, es aconsejable eliminar los objetos y líquidos inflamables mientras lo hace.

Con el uso de carbón, el tiempo de quemado es significativamente más largo. Por lo tanto, es extremadamente difícil limpiar el nicho escoriado de manera oportuna. Para evitar tal efecto, se requiere colocar adicionalmente capas de carbón con capas intermedias de madera. O aumentando significativamente la temperatura en la caldera. Esto se logra fácilmente aumentando el empuje, así que active el ventilador o use técnicas de refuerzo.

El uso de materias primas sólidas como elemento de calefacción tiene varias ventajas sobre la madera. Calentamiento con turba o análogos a base de carbono. El encendido es mucho más fácil y los minerales de combustibles sólidos se queman con una temperatura más alta. El uso de materiales combinados ayuda mucho. Usar leña en combinación con carbón es la mejor opción para una casa particular.

¿Cómo derretir correctamente?

Una estufa o caldera de carbón se funde en la siguiente secuencia:

1. abra la puerta de la cámara de combustión y cierre el ventilador;
2. se coloca papel sobre la rejilla y sobre ella: astillas de madera, pastel u otro material inflamable. Aquí, en forma de cabaña o pozo, se colocan en una pequeña cantidad de leña. Prende fuego al papel;
3. cierre la puerta de la cámara de combustión y abra el ventilador. En el futuro, cada vez que se abra la puerta de la cámara de combustión, el ventilador se cierra y, una vez que se cierra la puerta, se abre;
4. después de la combustión del marcador de madera, se coloca carbón fino en una capa delgada;
5. después de que el carbón se quema, se agita con un atizador para evitar que se apelmace. De lo contrario, el aire dejará de fluir hacia la cámara de combustión;
6. el combustible principal se coloca sobre el carbón fino quemado: carbón grueso con un espesor de capa de hasta 60 cm;
7. la trampilla del ventilador se abre ligeramente para que se establezca el modo de combustión óptimo en la cámara de combustión.

Al encender la caldera con suministro de aire forzado, en lugar de abrir la compuerta, se enciende el controlador que controla el ventilador y se establece la temperatura deseada del refrigerante.

Período de calentamiento principal

Convencionalmente, el proceso de cómo calentar adecuadamente una caldera con carbón se puede dividir en varias etapas: la primera ignición, el segundo período de la combustión principal, la etapa de lograr una combustión estable y, finalmente, la atenuación.

El período principal de la combustión suele caer en el momento en que la leña forma carbones productivos para rellenar con combustible fósil. Depende de cuándo se elige el momento de llenar la primera porción de combustible y cómo calentar adecuadamente la caldera de combustible sólido. Por lo general, toma de 4 a 5 minutos desde el momento en que el papel comienza a quemarse hasta que los troncos del marcador principal del árbol se envuelven en llamas, pero esto es con tiro normal y un amortiguador de soplado abierto. Puede verificar lo que está sucediendo en la cámara de combustión abriendo la puerta de la cámara de combustión; con una apertura cuidadosa, la cámara de combustión se iluminará con una llama brillante uniforme, lo que significa que ha llegado el momento de llenar la primera porción de carbón.

Primero se vierte carbón de fracción fina de 2-4 cm de diámetro en el horno. Aproximadamente en esta etapa, necesitará de 0,5 a 1 kg de combustible o 1-2 cucharadas. El carbón se vierte a través de la puerta contra incendios y se hace de modo que su capa se distribuya uniformemente por toda el área del fuego. Inmediatamente después del llenado, la puerta se cierra y el pestillo de la puerta del soplador se abre ligeramente para aumentar el acceso de oxígeno al espacio de combustión.

Vale la pena verificar lo que está sucediendo en la cámara de combustión en 10-12 minutos. Este tiempo es suficiente para que la temperatura suba a 400 grados y el combustible comience a arder, emitiendo suficiente calor. Durante este período, debe prestar atención a las lecturas del termómetro en la caldera, si la temperatura subió bruscamente y el refrigerante comenzó a calentarse mejor en tuberías y radiadores, entonces es hora de agregar otra porción de combustible a la caldera.

De acuerdo con las reglas sobre cómo calentar adecuadamente una caldera con carbón, debe agregar de 3 a 5 kg de antracita o carbón de fracción media. Las brasas deben ser de tamaño mediano, 4-7 cm de diámetro. Al igual que el combustible, el llenado se realiza a través de la puerta cortafuegos con una espátula o pala. Si es posible, el carbón se esparce por toda el área del horno de modo que la capa sea de unos 10-15 cm (aunque mucho aquí depende del tamaño del horno). Una vez que se cierra la puerta del horno, se ajusta el termostato y la caldera se cambia a un modo de combustión prolongada, cuando ella misma regula la apertura y el cierre de la válvula de suministro de oxígeno.

Ventajas de la calefacción doméstica con carbón.

1. El carbón se extrae en territorio ruso y los precios no aumentan.
2. Para usar este combustible, no es necesario instalar tuberías de gas especiales, como para la calefacción de gas.
3. Su precio es relativamente bajo en comparación con el combustible líquido o el gas.
4. Fácil de transportar, no requiere condiciones especiales de almacenamiento.
5. Calentar con carbón es beneficioso, ya que retiene el calor en el momento de arder. Por lo tanto, el aire caliente de la habitación permanecerá caliente durante mucho tiempo.
6. La buena salida de calor del carbón permite utilizarlo en pequeños lotes para mantener una temperatura agradable incluso en heladas severas.

Características de las rejillas

Se instalan varias rejillas en calderas de carbón. Se diferencian en material y forma. Las rejillas de acero se deforman con el tiempo debido a las altas temperaturas.

Rejillas de calderas

Los más confiables están hechos de hierro fundido en forma de celosía sólida. También debes prestar atención a la forma de las orejas. Las peculiaridades de las rejillas modernas son que están hechas en forma de esquinas, lo que permite que la ceniza se desmorone rápidamente en el cenicero.