Fűtés szilárd tüzelésű kazánnal ÁRFELÜLVIZSGÁLAT A TOBY PELLET kazánokról - monoblokk kazánok WIRBEL ECO-CK110 pelleteken Solovkiban

Röviden a pirolízis égéséről

A pirolízis a szénhidrogének lassú bomlása, amely magas hőmérséklet hatására, oxigénhiány mellett történik. A kijáratnál éghető gázt vagy folyékony üzemanyagot kapunk, az alapanyagtól és a kémiai reakció körülményeitől függően.

A pirolízis fűtőkazánok pontosan gázt termelnek és égetnek, ezért a második név - gáztermelő vagy gázosító. Kezdeti alapanyagok - száraz tűzifa, szén, üzemanyagbrikett.

A belső égésű motor üzemanyagát előállító gázgenerátor üzem diagramja

Referencia. Szénhidrogén-vegyületeket tartalmazó szilárd tüzelőanyagok széles választékát használják pirolízis-égetéshez. Ilyen például a folyékony üzemanyag előállítása régi autógumikból vagy a hulladék égetése ipari gáztüzelésű kemencékben.

Hogyan történik a fapirolízis:

1. Bizonyos mennyiségű apróra vágott fát vagy fűrészport raknak be egy zárt tartályba (reaktorba).
2. A fémedényt kívülről 500 ... 900 ° C-ra melegítik, a tuyereseken (fúrt lyukakon) keresztül korlátozottan szállítják a levegőt.
3. A fa elpárolog és alkotórészeikre bomlik - hidrogén, metán, szén-monoxid, vízgőz, szén-dioxid. A reakció végén az alján marad némi hamu.
4. A kapott gázelegyet lehűtjük, megtisztítjuk, majd palackokba pumpáljuk további felhasználás céljából.

A gázgenerátorba való betöltés előtt a fát szárítják. Ellenkező esetben a fűtési energiát a víz elpárologtatására fordítják, a pirolízis reakció nagymértékben lelassul, és egy csomó vízgőzt kapunk a kijáratnál.

Vegye figyelembe, hogy a szilárd tüzelőanyagok égetésének bármilyen folyamata fagáz felszabadulásával jár, még tűz esetén is (lásd a fotót). A pirolízist részletesebben más publikációnk írja le.

Hosszú égésű szilárd tüzelőanyagú pirolízis gázüzemű kazánok

Az ilyen kazánok működése az üzemanyag gázosításán alapul. Az ilyen kazán kemencéje vízszintesen 2 félre oszlik. A felső fele, amely egyben az üzemanyag töltőkamrája, a fa nem ég, hanem elpárolog. A magas hőmérséklet hatásait tapasztalva a tűzifa különböző éghető anyagokat bocsát ki, amelyek a kazán fő tüzelőanyagává válnak, és az alatta található második kamrában égnek.

A kazánok leírt működési elve jelentősen növeli az ilyen minták hatékonyságát, ebben az esetben 85 vagy akár 90% -ról beszélhetünk. Az üzemanyag égési ideje is jelentősen megnő, akár 12 órát is elérhet. Az a tény, hogy a szóban forgó kazánokban a tüzelőanyag közvetlen égési folyamata csak az alsó kamrában megy végbe.

A felső, rakodókamrában a tűzifa csak égő anyagokat bocsát ki. Ezt követően az éghető anyagokat összekeverik a levegővel, és egy speciális fúvókán keresztül a második, alsó kamrába juttatják, ahol az ilyen kazán fő tüzelőanyagává válnak. A tűzifából felszabaduló levegő és gázkeverék elégetésének során elég magas hőmérsékletet lehet elérni, ezért az alsó kamrát, amelyben az égési folyamat zajlik, speciális hőálló bevonattal burkolják.

A szóban forgó kazánokban az üzemanyag szinte teljesen kiég, ami lehetővé teszi számunkra, hogy a kazán hatékonyságáról is beszéljünk. Ezenkívül műszaki jellemzői miatt a kazán nem képez koromot és hamut működés közben. Annak érdekében, hogy a pirolízis kazán teljes mértékben el tudja látni funkcióit, a levegőt teljesen be kell pumpálni a készülékbe.

A szóban forgó kazánok összetett és drága berendezések. A legtöbb esetben az ilyen kazánok kialakítása a következőket tartalmazza:

• Füstelszívók;
• Elektronikus eszközök a kazán munkafolyamatának vezérléséhez és hatékony vezérléséhez.

A pirolízis kazán helyes működésének fontos feltétele az üzemanyag nedvességszintje. Az ilyen kazánba kerülő fa nedvességtartalma nem haladhatja meg a 25% -ot. A gyakorlat azt mutatja, hogy a farakásban tárolt tűzifa csak 24 hónappal a tárolás megkezdése után büszkélkedhet ilyen százalékos nedvességtartalommal. A kazán válogatós az üzemanyag méretét illetően is: az ilyen kazánban történő fektetésre előkészített tűzifa vastagsága nem lehet kevesebb 100 milliméternél. A szabályozhatónak tekinthető kazán minimális teljesítménye 50%, ha a kazán teljesítménye a jelzett érték alá csökken, a készülék működése instabillá válik. Ez azt sugallja, hogy a kazán jól alkalmazható az év hideg időszakaiban történő működésre, azonban a szezonon kívüli időszakban történő üzemelésre teljesen alkalmatlan.

Az olyan gyártók pirolízis kazánjai, mint a VERNER és az ATMOS, kiváló értékelésekkel büszkélkedhetnek olyan felhasználókkal, akik tanulmányozták és tesztelték ezt a technikát a gyakorlati használat során.

Működési szabályok

A minimális üzemanyag-fogyasztású gázgenerátoros fűtőelemek jó hőátadásához a gyártók javasolják az alábbi szabályok betartását:

• csak száraz fát használjon, megengedett nedvességtartalma 12 ... 20%;
• a kazán felszerelésénél és csövezésénél feltétlenül háromutas keverőszelepet vagy komplex Laddomat-21 eszközt kell használni a visszatérő hőmérséklet 65 ° C-os fenntartására;
• a fűtőközeg működési hőmérséklete az ellátásnál - 80 ... 90 ° C;
• a hőtermelőnek a maximálishoz közeli teljesítményen kell működnie; alacsony termelékenység (50% alatti) üzemmódban lehetetlen hosszú ideig működtetni az egységet;
• nagyon ajánlatos nagy rönkkel megfulladni, de kerek rönkkel nem;
• pirolízis kazánokkal együtt erősen ajánlott egy puffertartály használata, amely felesleges hőenergiát halmoz fel;
• a hőtároló minimális térfogatának követelménye 25 liter minden fűtőteljesítmény kilowattjára.

Magyarázat. Ha egy 65 ° C alatti hőmérsékletű hideg hűtőfolyadék kerül a kazántartályba, akkor az elsődleges kamrában az üzemanyag gázosítása során kondenzátum és kátrány képződik. A helyes csövezésről a TT kazánok csatlakoztatásáról szóló külön kézikönyvben olvashat bővebben.

A kazán fűtőanyag-ellátását háromutas szeleppel kell szabályozni. A puffertartály után egy másik keverőegységet telepítenek a víz hőmérsékletének csökkentésére
A puffertartály használata a kazán hatékony üzemmódjának köszönhető - intenzív égés, a kimeneti hőmérséklet 80 ... 90 fok. Ilyen körülmények között érhető el a magas, 86–87% -os hatékonyság. Lehetetlen a hőgenerátort a levegőn keresztül "megfojtani", az égési hatékonyság 40-50% -ra csökken, mint egy házi kályhában.

A hosszú égésű szilárd tüzelésű kazán működési elve.

Ezek a szilárd tüzelésű kazánok általában a "felső égés" elvén működnek. Hogyan működik a hosszú ideig égő kazán? Mielőtt az oxigén közvetlenül a kemencébe kerülne, ahol égés történik, felmelegítik. Fűtik annak érdekében, hogy végül csökkentsék az égési hulladék mennyiségét: korom, hamu. Az oxigént nem alulról felfelé, hanem felülről lefelé szállítják. Így csak a tűztérben tárolt szilárd tüzelőanyag legfelső rétege ég. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a levegő felülről jut be, nem hatol lefelé, és az égési folyamat ott lehetetlen. Csak az üzemanyag legfelső rétege ég. Amikor a felső réteg kiég, az alsó réteg bekapcsolása megtörténik. Tehát fokozatosan, ahogy az égés előrehalad, a levegő egyre alacsonyabban és alacsonyabban jut be. Ennek a megközelítésnek köszönhetően az üzemanyag legfelső rétege mindig ég, és az alatta lévő sértetlen marad, amíg sorra nem kerül.Ez lehetővé teszi az üzemanyag nagyon gazdaságos fogyasztását és az égési folyamat szabályozását. Ezzel a technológiával ég a szilárd tüzelőanyag nagyon sokáig.

Az ilyen kazánok nemcsak gazdaságosak, hanem környezetbarátak is. Természetesen, feltéve, hogy tűzálló építőanyagokat használnak, amelyek nemcsak a kazán maximális hatékonyságát, a hőszigetelést biztosítják, hanem az esetleges tűzesetek ellen is védelmet nyújtanak.

Ebből a videóból egyértelműen megértheti a pirolízis kazán működését:

A pirolízis fűtőberendezések valódi előnyei

Soroljuk fel az eladók által bejelentett gázosító kazánok előnyeit, majd őszinte történeteket gyomlálunk ki:

• a pirolízis hőforrásai teljes értékű gázgenerátorok, amelyek éghető szintézisgázt bocsátanak ki;
• az egységek magas hatékonyságuk miatt nagyon gazdaságosak és környezetbarátak;
• a kazánok teljesen elégetik a szenet és a tűzifát, gyakorlatilag maradványok nélkül;
• égési idő - több mint 10 óra (a legszerényebb adat 8 óra).

Jegyzet. A hirdetők és a nem túl lelkiismeretes gyártók mindig összehasonlítják a gáztermelő egységeket a hagyományos közvetlen égésű kazánokkal, "megfeledkezve" az ugyanolyan hatékony pelletmelegítőkről. De még ez az összehasonlítás sem túl nyerő.

Az első állítás túl merész. Emlékezzünk: az intenzív pirolízis erős hevítésből és oxigénhiányból indul ki, de mi történik a kazánban? A ventilátor feleslegesen fúj levegőt a tűztérbe, nincs parázslás. A szintézisgáz természetesen felszabadul, de közvetlen tüzelőanyag-égés is jelen van.

Bal oldalon lángfáklya található az utánégő rekeszben a kazán működése alatt, jobb oldalon egy tűzcsöves hőcserélő (felülnézet)

Vessünk egy pillantást a többi előnyre:

1. A gazdaságosságról és a környezetbarátságról szóló állítás nem mese. A megfelelő hatékonyság miatt a kazán jobban elnyeli az üzemanyagenergiát, és sokkal kevésbé mérgező vegyületeket - nitrogén-oxidot és szén-monoxidot - bocsát ki a légkörbe. 1. feltétel: teljes mértékben betartják az üzemmódra és a tűzifa nedvességtartalmára vonatkozó ajánlásokat.
2. A teljesebb égés oka a száraz fa és a kényszerített levegő befecskendezése. Ha fűrészporbrikettet vagy száraz akácot tesz egy hagyományos turbófeltöltős kazánba, akkor a hamu maradéka szintén nulla lesz. Sok könnyű hamut egyszerűen egy ventilátor fúj ki a kéménybe. Ez azt jelenti, hogy ez a tény nem előny.
3. Az égési idő két tényezőtől függ: az üzemanyagtartó hatékonyságától és kapacitásától. A hatékonyság szempontjából a szilárd tüzelésű kazánok 10% -kal veszítenek a pirolízis kazánoktól, ez kismértékű növekedést jelent a működés időtartamában. A fő tényező az égéstér térfogata, ha eléri a 80 litert vagy annál többet, a tűzifa 6-8 óra alatt kiég.

Referencia. A cseh Atmos gyártó leírja hőtermelőinek előnyeit (szó szerint): egy nagy üzemanyagtartály - hosszú égési idő. Ezért a következtetés: a munka időtartamára vonatkozó állítás igaz, csak az oka különbözik - a kemence kapacitása, és nem a fa gáztermelés ténye.

Emellett sok mesét mesélnek a parázslás gazdaságos módjáról, amely a pirolízis egységekben egyszerűen hiányzik. Az "Atmos DC15E" kezelési útmutatóban szerepel - a lángintenzitás csökkenése a hatékonyság csökkenéséhez és az üzemanyag-fogyasztás növekedéséhez vezet.

A legújabb pirolízis típusú "Atmos" hőtermelő az "Aquatherm-2019" kiállításon

A pirolízis kazán készülék több sémája

Mielőtt saját kezűleg folytatná a gáztermelő kazán gyártását, meg kell ismerkednie a készülék lehetséges lehetőségeivel. Az ilyen egységeknek eltérő tervezési megoldása lehet. De a gyakorlatban a működésük elve ugyanaz: mindkettőjüknek két tüzelőanyag-kamrája van. Közülük az első rendszerint az üzemanyag betöltésére és annak pirolízis égésére szolgál, a második pedig a pirolízis során felszabaduló éghető gáz elégetésére szolgál.A kazán kialakításától függően különböző alakúak, méretűek lehetnek, és egymáshoz képest különböző pozíciókat foglalhatnak el.

Ezenkívül a pirolízis kazánok különböző modelljei különbözhetnek az elsődleges és a másodlagos levegő ellátásának módjától: természetesek vagy kényszerűek, ventilátor segítségével. Az alábbiakban az ilyen kazánok készülékének leggyakoribb sémáit vesszük figyelembe, amelyek felhasználhatók, ha saját kezűleg építik őket.

Pirolízis kazánok természetes levegőellátással

1.opció.

Az üzemanyag betöltésére és pirolízisének égésére szolgáló kamra alján, a pirolízis gáz utánégője pedig fölötte helyezkedik el (1. ábra). Az ilyen rendszerű primer és szekunder levegő ellátása alulról, a fúvóajtón keresztül történik, amelyet egy lánc köt össze egy érzékelő-szabályozóval, amely a kazán "vízköpenyébe" van beépítve. Az elsődleges levegőt a fúvókamrán és a rostélyon ​​keresztül juttatják olyan mennyiségben, amely biztosítja a szilárd tüzelőanyag lassú égését az éghető gáz felszabadulásával, amelyet természetes huzat segítségével juttatnak a felső kamrába. A szekunder levegőt az alsóban előmelegítik, és kalibrált lyukakkal ellátott csövek segítségével juttatják a felső kamrába, biztosítva a gázégési folyamatot.

1. ábra: Pirolízis kazán vázlata természetes levegőellátással és az utóégető felső helyével

2. lehetőség.

Ez a séma (2. ábra) a tüzelőanyag-betöltő és pirolízis égőkamra helyét mutatja felül, a gázégőkamra pedig alul található. Egy ilyen kazán meggyulladása esetén a fojtószelep felnyílik, és az üzemanyag égni kezd, mint egy hagyományos szilárd tüzelésű kazánban, és a füstgázok közvetlenül a kéménybe kerülnek. Az üzemanyag meggyulladása után a csappantyú bezárul, és a kazán gáztermelő üzemmódban kezdi meg működését: a pirolízis gáz belép az alsó kamrába, és ott ég, hőenergiát szabadít fel és melegíti a hűtőfolyadékot a hőcserélőjében („vízköpeny”).

2. ábra Egy felső töltőkamrával ellátott pirolízis kazán és pirolízis égés diagramja

3. lehetőség.

Ez a pirolízis kazán sémája abban különbözik az előzőtől, hogy a rakodóajtó nem az oldalán, hanem a tetején helyezkedik el. Ezenkívül a hőcserélőt olyan csövekkel egészítik ki, amelyek lehetővé teszik az érintkezési terület növelését forró gázokkal és a hőátadás hatékonyságának növelését. A rakodóajtó felső helye megkönnyíti az üzemanyag betöltése folyamatát. Ezenkívül, ha szükséges, egy ilyen kamra felfelé meghosszabbítható, növelve ezzel az egyidejűleg töltött üzemanyag térfogatát, és ezáltal a kazán működésének időtartamát.

Ábra. 3 Egy pirolízis kazán rajza, tetején töltőajtóval

4. lehetőség.

Ez a séma (4. ábra) különbözik a többitől mind a hőcserélő elhelyezkedése (a felső rész), mind pedig maguk az égéstér kialakítása szempontjából. Betöltés - hajlított talppal ellátott bunker formájában készül, amely biztosítja az üzemanyag spontán áramlását, amikor kiég, az elsődleges égési helyre. Az utóégető itt tűzálló anyagból készült cső formájában készül, és az adagoló garatban helyezkedik el, az elsődleges égéstér felett. A benne lévő hőmérséklet növelése és az éghető gáz elégetésének jobb feltételeinek megteremtése érdekében ez a kialakítás biztosítja a falak kívülről történő melegítését a forró füstgázok egy részével.

Ábra. 4 A hőcserélő tetején elhelyezett pirolízis kazán rajza

Kiterjesztett levegő pirolízis kazánok

1.opció.

Az üzemanyag betöltésére és elsődleges égésére szolgáló kamra ebben a sémában alul helyezkedik el (5. ábra). Alapja tűzálló anyagból készül (például: tűzoltótégla), amelynek nyílásai az elsődleges levegő ellátására szolgálnak a robbanókamrából, amelyek a kazán hátsó fala közelében helyezkednek el.A fagáz elégetéséhez a másodlagos levegő ellátását a kazán elülső falán, a rakodóajtó felett elhelyezett ventilátor segítségével végezzük.

Ábra. 5 Pirolízis kazán felső égéskamrával és másodlagos levegő kényszerített ellátásával

2. lehetőség.

Ez a séma (6. ábra) abban különbözik, hogy az elsődleges és a másodlagos levegőellátást ventilátor segítségével hajtják végre, amely a kazán elülső falán vagy a kéményen található (füstelvezető). Egy ilyen rendszer lehetővé teszi az egység működésének hatékonyabb szabályozását, de függ a villamos energia rendelkezésre állásától. Ezenkívül a bemutatott sémában a kamrák közötti átfedés tűzálló anyagból készül, amelyben vannak csatornák a másodlagos levegő ellátására, és egy fúvóka található a pirolízis gáz ellátására az alsó égéstérbe.

Ábra. 6 Gázgenerátoros kazán alsó gázégőkamrával, primer és szekunder levegő kényszerített ellátásával

A kazánok jelentős hátrányai

Ha felkeresi a fűtőberendezések bármelyik online áruházát, és megkérdezi, hogy mennyibe kerülnek a pirolízis hőgenerátorok, azonnal meglátja azok fő hátrányát. Nem a legdrágább orosz kazán "Suvorov M" K-20 (20 kW) kerül 1320 köb. Vagyis az ATMOS DC 20 GS, azonos teljesítményű, 2950 cu. e. Összehasonlításképpen: a drága, hagyományos Buderus Logano S131-22 H fűtőberendezés ára 1010 USD. e.

Jelöljük ki a gázosító hőforrások egyéb hátrányait:

• 2 kamra, tégla vagy kerámia bélés, valamint egy vízi kabát a test alsó részén - a fenti tervezési megoldások jelentősen megnövelik az egységek súlyát és méreteit;
• az üzemanyag minőségének magas követelményei;
• 80 ° C hőmérsékletű hűtőfolyadékot ritkán használnak magánházak fűtésekor, ami azt jelenti, hogy nem lehet megtenni egy drága hőtároló + csővezeték elemek nélkül;
• a bélés kerámia részei nem tartanak örökké - a fúvóka megrepedhet a túlmelegedéstől, és ki kell cserélni.

Azt kell mondanom, hogy a pirolízis kazánok vonzzák az otthoni kézműveseket. De egy ilyen egység elkészítése saját kezűleg nagyon nehéz, tapasztalatra és befektetésre van szüksége az anyagok vásárlásához. Fűtőtestet nem lehet ingyen elkészíteni. Sokkal könnyebb hegeszteni a hagyományos vagy a bánya kazánt.

Jegyzet. A tematikus fórumokon működő kazánok tulajdonosainak véleménye alapján továbbra is lehet nyers tűzifát használni. Az algoritmus a következő: az egységet megolvasztják és száraz rönkökkel felmelegítik, majd nedves fát dobnak fel. De az ilyen üzemanyag aránya nem haladhatja meg a 30% -ot, különben a korom és a korom elmegy. Hallgassuk meg a szakértő véleményét a videóról:

Következtetések és ajánlások a választáshoz

Ebben a helyzetben van értelme pirolízis kazánokat választani az összes létező kazán közül:

• hajlandó fizetni a hatékonyságért és a környezet megóvásáért;
• a költségvetés lehetővé teszi a szükséges mennyiségű fűtőberendezés és hőtároló megvásárlását;
• a kazánházban elegendő hely van a berendezések számára;
• lehetőség van kiváló minőségű tűzifa betakarítására, brikett vásárlására vagy frissen vágott fa szárítására.

A hőtermelő modellt teljesítmény és funkcionalitás szempontjából választják ki. Hogyan válassza ki otthonának a megfelelő fatüzelésű hőforrást, olvassa el az utasításokat.

Kezdetben a pirolízis háztartási kazánokat tárolótartály felszerelésére és jó üzemanyag-felhasználásra tervezték. Ez egy olyan nyugat-európai gyakorlat, amikor a szilárd tüzelőanyag-egységeket puffertartály nélkül nem lehet működtetni.

Jövedelmünk nem olyan magas, ezért a háztulajdonosok mindenen spórolnak - felszerelésen, üzemanyagon, égési módszeren. Ezért a következtetés: a gáztermelők jelenleg nem egyeztethetők össze a legtöbb lakástulajdonos igényével és költségeivel, mert nem lesznek képesek megfelelően működtetni őket.