Изискване за дървени стърготини като гориво
Доколкото ни е известно, дървените стърготини са много ситно нарязана дървесина, получена при удара на режещ инструмент: триони, машинни инструменти. Като правило дървени стърготини се наричат дървообработващи отпадъци от това, цената на суровините за гориво е минимална и в някои случаи дори безплатна.
Съставът на дървените стърготини е до 70% въглехидрати (това са целулоза и хемицелулоза), 27% лигнин. Количеството въглерод в дървени стърготини достига 50%, водород 6% и кислород 44%, съдържание на азот - 0,1%.
Фиг. един Видове дървесни горива, производство на дървесни отпадъци
A - дъска Obzol, преработена в дърва за огрев; Б - Кроакър от иглолистни дървета; Б - Чипове с различни фракции; D - дървени стърготини с естествена влага с размер до 3 mm; D - дървени стърготини за улично съхранение, сурови; E - игловидни дървени стърготини с естествена влага; F - Стърготини с влага W до 30%; З - изгнили остатъци от дървени стърготини и дървесни стърготини; I - Сухи дървени стърготини и стърготини; K - Малки стърготини на улично съхранение; L - отпадъци от дървесни отпадъци (бивши мебели, палети, врати, строителни конструкции; M - дълги стърготини
За да използвате дървени стърготини като гориво, трябва да знаете техническите им характеристики. Основните параметри, които ни интересуват, са променливи и константи. Променлив, но много важен параметър на дървените стърготини е W влага. С увеличаване на влажността остатъчното съдържание на калории намалява, съответно, при един и същ обем дървени стърготини с различна влажност, могат да се получат различни количества топлина и количеството топлина може да се различава значително. Съдържанието на влага в дървените стърготини може не само да се контролира, но и да се доведе до желаната стойност. Вторият важен параметър е съдържанието на пепел - колкото по-високо е съдържанието на пепел в дървените стърготини, толкова повече примеси в тях под формата на пясък и кора. Наличието на примеси в горивото донякъде намалява неговата калоричност, влияе върху броя на почистванията за единица време. Ако се произвеждат дървени стърготини, те се получават в резултат на работата на машини върху ламинирано ПДЧ, ПДЧ, MDF и др. тоест от залепено дърво, тогава в дървените стърготини задължително ще присъстват смоли и лепила, използването на тези дървени стърготини е възможно само при допълнителни изследвания на съдържанието на формалдехиди и особено на вредните вещества. За пепелните остатъци от вредни вещества също трябва да се осигури изхвърляне.
Фракцията на дървени стърготини влияе върху тяхната плътност, окачването на дървени стърготини в системите за автоматично подаване. След настройка на оборудването, както беше правилото, дървените стърготини се опитват да издържат на същата фракция или в определени граници, за да не регулират отново оборудването. Така стърготините, смачкани на прах, изгарят по-лошо с голям поток от взривен въздух, отколкото дървени стърготини по структура по-близо до стърготини.
Фиг. 1 - Б Показана е класификацията на дървесното гориво съгласно ГОСТ 33103.1 - 2014. Фирма GRV е разработила и произвежда универсални котли, работещи на всички видове дървесни горива
Когато купувате дървени стърготини по договори и споразумения, трябва да се придържате към GOST 33103.1 - 2014, който подробно описва всички характеристики, на които трябва да се обърне внимание, GOST също така регламентира методи за определяне на съдържанието на влага в горивото и топлината на горене, което е важно тъй като към момента на сключване на споразумението за износ на дървени стърготини може да има само влага и съдържание на пепел, но всъщност след известно време на износа съдържанието на влага в дървените стърготини може да нарасне няколко пъти, например през пролетта спрямо есента.
Таблица №1 - Общ състав и съдържание на вещества в дървесното гориво
Съхранение на дървени стърготини
Основа за съхранение: колкото по-висока е влажността, толкова по-ниска е калоричността на дървените стърготини.
Стърготините могат да съдържат много влага, достатъчна за процеса на гниене и разлагане.Следователно съхранението на дървени стърготини не трябва да продължи дълго време при атмосферни валежи. В процеса на гниене на дървени стърготини структурата им се променя (фиг. 1 - Н) и топлината на изгаряне се губи. Преди директно изгаряне на дървени стърготини трябва да се изсушат и да се съхраняват под навес (фиг. 2).
Фиг. 2 Съхранение на дървени стърготини под навеса на вентилиран склад
Сушенето на дървени стърготини се извършва в барабани за сушене, на обекти със защита от валежи, които трябва да се проветряват. За да изсъхне дървени стърготини, дървесни стърготини, те трябва да бъдат обърнати от долните слоеве към горните. Освен това е възможно да се организира принудително подаване на въздух под налягане през въздуховодите от долните слоеве дървени стърготини. Когато съхранявате дървени стърготини, трябва да се спазват всички правила и разпоредби за пожарна безопасност. Ако дървените стърготини са вторична суровина след обработката на дървесината, тогава трябва да се вземе предвид тяхната влага и при ниска влажност 20-30% е препоръчително да се изпратят дървените стърготини за горене в котел или топлогенератор възможно най-скоро .
Местоположение на котела, котелно помещение
Първото правило на всяко котелно помещение е - негорими стени, покрив. Изискванията за местоположението на основното хранилище за гориво също се добавят към дървените стърготини; те не трябва да се намират в едно и също помещение с котела или топлинния генератор. Що се отнася до оборудването, предвиденият бункер се нарича експлоатационен, тъй като неговият обем е достатъчен само за няколко часа работа, това се дължи преди всичко на изискванията за пожарна безопасност. Котелното трябва да има захранваща и изпускателна вентилация или възможност за проветряване на помещението. Тъй като въздухът за горивния процес се взема от вътрешността на котелното помещение, трябва да се осигури подаване.
Фиг. 3 GRV котли за дървени стърготини и главен кош за съхранение на дървени стърготини
Размерите на котелното също зависят от начина на запълване на експлоатационния бункер. Когато се използва конвейер или шнек, размерите на котелното са по-малки, отколкото когато пристигне специално оборудване за разтоварване на дървени стърготини. Възможно е да се разположи експлоатационният котел в отделно помещение, за да се намалят размерите на основното котелно помещение.
Затворените кошчета за съхранение често се използват в производството на мебели, което е много удобно и възможно най-безопасно (виж фиг. 3).
Фиг. четири Котел за дървени стърготини и котелно помещение GRV
За котли на дървени стърготини с мощност до 50-400 kW можете да направите един бункер за гориво, докато няма нужда да се организира транспортна система от основното хранилище за гориво до експлоатационния бункер.
Домашна конструкция: материали и ред за сглобяване
И така, когато разбрахме устройството и принципа на функциониране на индустриалния дизайн, можем да започнем да се занимаваме с домакинско мини устройство, подобно на действие. Първо трябва да се запасите с необходимите инструменти и материали, от които ще бъде сглобена печката, а именно, ние се нуждаем от:
- заваръчна машина;
- тръба с наличния диаметър (32 - 56 мм);
- изходна тръба за газ (100 mm);
- комплект регулируеми и газови ключове;
- Български;
- рулетка;
- реле за часовник;
- термичен сензор;
- анти-експлозивен клапан;
- водна помпа;
- сферични кранове (3 бр.) и винтови съединители;
- захранващ шнек;
- винт за отстраняване на пепел (по избор);
- метален ъгъл 45 - 50 мм;
- хидравличен цилиндър;
- 200 л бъчви за пепел и стърготини (2 бр.);
- електрически вентилатор;
- ламарина (4 мм);
- теглич или фум лента.
Работният процес
Сглобяването на домашни котли за дървени стърготини започва с производството на корпуса и дъното на устройството. Всеки избира размерите на конструкцията индивидуално за себе си. С помощта на заваръчна машина се оформя тяло на котел без дъно и се покрива с водна риза... Домашно приготвените котли могат да се състоят от празни газови бутилки, но ние ще се спрем на заварената версия, която ще ви позволи да променяте размерите и мощността на инсталацията.
След това е необходимо да се направят укрепващи ребра между водната риза, както и да се осигурят технологични отвори, през които въздухът от вентилатора ще се подава в горивната камера. От метален ъгъл, ако е предвиден, се монтира "под напрежение" дъно, за което се изрязва до размер 50x25 mm и стеблото се закрепва към цилиндъра за изход. Когато корпусът на пещта върху дървени стърготини е готов, той е монтиран на седалка, монтиран е винт за отстраняване на пепелта и контейнерът е фиксиран под него.... Сега можете да монтирате вентилатор, шнек, който захранва чипове, както и контейнер за гориво и можем да кажем, че горелката за дървени стърготини е сглобена със собствените ни ръце.
Как да запаля печката
За да могат домашните печки за дървени стърготини да работят възможно най-ефективно, е необходимо правилно да изгаряте гориво. Първоначално натрошената дървесина се поставя в цев (или в бункер на „живото“ дъно) до 75% от обема си, след което се задейства часовото реле и шнекът подава дървени стърготини в пещта, където се запалват с изключително внимание при бензин или дизелово гориво. След това трябва да включите вентилатора.
Има и друга схема за отопление с дървесни стърготини, която се различава малко от предишната версия, тъй като е подходяща за по-прост самоделен котел за дървени стърготини (вижте снимката).
За неговото изпълнение е необходимо горивната камера да се напълни с дървени стърготини до три четвърти от нейния обем, докато се препоръчва да се натисне натрошеното дърво около конусната тръба. След трамбоване тръбата се отстранява, котелът за отопление на дървени стърготини се затваря с капак и се отваря амортисьорът на комина. В долната част на пещта се полагат и палят дърва за огрев, от топлината на които стърготините бавно тлеят.
Сега знаете как да съберете фурна за дървени стърготини със собствените си ръце, как трябва да работи и как да я загреете правилно. Добре изработеният агрегат е в състояние да осигури икономично отопление на малка жилищна площ или всяка друга стопанска постройка, а можете да научите повече за функционирането на печка от печка от видеото по-долу.
Доставка на гориво - дървени стърготини към бункера на котела
За капацитет на оборудването над 1 MW трябва да се използва основният склад за гориво със система „движещо се дъно“ .Този склад се запълва с челен товарач или самосвали. От основния склад дървени стърготини се подават от конвейери към експлоатационния бункер на котела. Трябва да се отбележи, че горивото под формата на стружки (фиг. 1 - М) е практически невъзможно да се достави със стандартни конвейери и шнекове, много висока степен на зависване на такива стружки, поради което в началния етап всички характеристики от горивото, включително геометричната форма, трябва да бъде избрана. Следните видове са отлични за транспортиране: фиг. 1 - B - K.
Модели на котли на GRV дървени стърготини
Като цяло преобладават универсалните котли за дървени стърготини, дърва за огрев, дървесни стърготини и въглища. Насипните горива като дървени стърготини автоматично се подават във вихрената горелка. След това горелката от горелката избухва във вътрешността на пещта, в която горивото е напълно изгорено. Стените на горивото възприемат топлинната енергия и я предават на охлаждащата течност, продуктите от горенето под формата на смес от газове се нажежават до червено и се преместват в топлообменника на котела, поради развитата площ на топлообменника, възниква пренос на топлина от продуктите на горенето към охлаждащата течност.
Фиг. пет GRV модели котли за дървени стърготини
А) - Универсални котли до 300 kW, използващи вихрова горелка; Б) - Универсален котел на дървени стърготини с подвижна решетка, без въздушно отопление; Б) - Универсални котли за дървени стърготини, дървесни стърготини, пелети без подвижна решетка, с автоматично отвеждане на пепелта; Г) - Универсален котел за дървени стърготини, дървесни стърготини с почистваща решетка, нагрят взривен въздух
Отличителна черта на универсалните котли на дървени стърготини:
Бункерът за гориво се използва с бъркалка за дървени стърготини, за да се предотврати окачването
Всички универсални котли GRV имат решетка, която подобно на стените на пещта се охлажда от топлоносител
Увеличени размери на пещта на универсални котли
Просторна пепелна секция на котела, площта на пепелната секция напълно покрива площта на пещта
Топлообменник само с потока на продуктите от горенето извън тръбите, а не обратно, което значително увеличава интервалите между почистването от въглеродни отлагания, мащаб
· Универсални котли за дървени стърготини, също работят с пълна мощност с ръчно зареждане, докато размерите (дължина и ширина на пещта) позволяват изгаряне на отслабване, палети, изхвърляне на големи клони и др.
· Инсталиран е отделен вентилатор за изгаряне на дърва, докато горелката за дървени стърготини има собствен вентилатор. Този дизайн е по-надежден, винаги можете да превключите към резервно гориво, без да променяте настройките и дизайна на котела за дървени стърготини
Използването на стомана от 5 до 12 мм гарантира дълъг експлоатационен живот на оборудването
Фиг. 6 Котел за дървени стърготини. Бункер за котел със система за бъркане и подвижно дъно
Фиг. 7 GRV котел за дървени стърготини по време на производството
На фиг. Фигури 6 и 7 показват GRV технология за котли за дървени стърготини със система за нагряване с въздух за изгаряне за процеса на горене. Такива системи се използват в големи когенерационни централи, които използват отопление за производство на електричество. Използването на топлина от изходящите продукти на изгаряне за нагряване на взривния въздух в този случай осигурява стабилна работа на котела върху дървени стърготини с влажност 50-55%, което значително спестява разходите за подготовка на горивото.
Фиг. 8 Котел за дървени стърготини без система за нагряване с въздух с взрив
Използването на сухи дървени стърготини със съдържание на влага W <20% позволява използването на котли от серията GRV (показани на фиг. 8 и фиг. 5 A, B, C), в които няма предварително отопление на въздуха. Тези котли имат 7-8% по-малко аеродинамично съпротивление и могат да бъдат монтирани за работа на естествена тяга, изискванията за комина в този случай са до 10-12 метра, с изключение на котлите с мощност над 400 kW.
Фиг. девет GRV котел на дървени стърготини, можете да помислите за подаване на гориво
Характеристики на котлите
Котлите за дървени стърготини, предлагани на вътрешния пазар (повечето от които работят и на чипове), имат мощност от 10 до 500 kW. Като се вземе предвид използването на 1 kW за топлоснабдяване от около 10 кв. m, това означава възможност за отопление на помещения с площ до 5000 "квадрата" с помощта на такова оборудване. А за тяхната работа ще са необходими от 2 до 100 кг суровини на час. Самоизработените устройства могат да имат почти всякаква мощност, но обикновено се правят въз основа на осигуряване на топлина до 100-500 кв. м.
Предимствата на такива котли с продължително горене пред конвенционалните системи са:
- способността за работа върху дървесен чипс, дървени стърготини и пресовани стърготини (пелети);
- максимална ефективност;
- висока скорост на отопление на въздуха;
- използвайте не само за отопление, но и за получаване на топла вода, сушене на неща и дори за готвене и затопляне на храна.
Котлите с продължително изгаряне, работещи на дървени стърготини и дървени стърготини, са монтирани само на пода. Монтирането им на стена не е възможно поради голямото тегло на оборудването. Поддръжката на тези устройства е съвсем проста - пепелта се отстранява не повече от 1-2 пъти месечно за котел, използван в жилищни помещения, и веднъж седмично за промишлено оборудване.
Печките за дървени стърготини не са ново явление, но все още се търсят днес. Такива единици само увеличават популярността си сред населението всяка година поради значителни предимства.Конструктивните характеристики на устройствата, работещи с дървесни отпадъци, допринасят за дългосрочно изгаряне на гориво с максимален топлообмен. Отоплението с дървени стърготини, евтин и екологичен материал, ви позволява значително да спестите пари, като закупите евтини суровини за отопление на частна къща.
Печките на дървени стърготини, както ги наричат още, вършат отлична работа с отоплението на оранжерии, работилници, бензиностанции, гаражи и не много големи жилищни помещения... Производството на такива общи котли може да се извърши без особени затруднения със собствените ви ръце, след като сте прегледали чертежите и сте изучили процеса на сглобяване. Като изходен материал можете да използвате всякакви импровизирани контейнери като стари метални бъчви, тръби, газови бутилки, разбира се, без съдържание и други подобни резервоари. Преди да се занимавате с дървени печки със собствени ръце, които планирате да отоплявате през студения сезон, ви предлагаме да се запознаете с дизайна и характеристиките на промишленото оборудване и да направите заключения въз основа на това какъв трябва да бъде котелът за дървени стърготини, и как да се справим със сглобяването му.
Разликата между захранването с бутало и шнека
Използването на подаване на бутало от пневматичен цилиндър осигурява бързо зареждане с гориво, безопасност, тъй като буталото, което движи горивото, е и затвор за предотвратяване на обратното изстрелване. Самата пневматика се използва в много области на автоматизацията, като най-надеждна и не причудлива. Ако влязат чужди предмети, контролерът, който управлява котела, не включва бавно предупредителната сирена и спира подаването на въздух. Тази система, разработена от инженерите на GRV, е тествана на такива горива като гранули от гранули, дървени стърготини с различно съдържание на влага, дървесни стърготини, дървесна маса и въглища.
Пожарогасене, рискове, превенция
Преди да използват дървени стърготини като гориво, стружките трябва да са наясно с опасността от пожар и първоначално трябва да се вземат всички мерки за спазване на пожарната безопасност.
Използването на дървени стърготини и дървесна маса в котлите е десет пъти по-екологично от съхраняването на дървени стърготини на сметища, поради факта, че в резултат това води до пожар и изгарянето на дървени стърготини с голямо химическо подпалване, по-скоро свързано с процеса на пиролиза, макар и не само въздухът е отровен, но почвата от продукти на пиролиза, включително киселини. На фиг. 11 показва пример за изгаряне на дървени стърготини през зимата под слой сняг.
Фиг. десет Пожари на сметища за плочи и дървени стърготини
Фиг. единадесет Тлеещи дървени стърготини през зимата
Предпазни мерки и мерки за контрол, предвидени върху котела, топлинния генератор:
1. Контрол върху положението на буталата, когато положението на буталото се отклонява от зададеното, се задейства аларма и котелът за дървени стърготини спира работата си
2. Контрол на включването на димоотвода, при изключване на аспиратора, за да се избегне възможността за обратен поток и дим в помещението, духащите вентилатори на котела GRV и автоматичното подаване на гориво се спират
3. Контрол на температурата на тунела за подаване на гориво, ако нормално зададената температура е превишена, котелът спира работата си, тунелът може да се нагрее поради ненавременното почистване на топлообменника
4. Затваряне на резервоара за гориво с автоматичен затвор след подаване на гориво
5. Задължителен контрол върху температурата на охлаждащата течност, включително на топлинни генератори GRV
6. Разбира се, необходимо е да се проектира отделно хранилище за гориво от котелното, на самия котел се използва само междинен бункер и експлоатационният обем на експлоатационния бункер е ограничен
7. Почистването на топлообменника трябва да се извършва с включен димоотвод и без процес на горене в котела.
8. Всички люкове за почистване на топлообменника са оборудвани със специални отразяващи плочи
Автоматични котли за въглища и дървесни стърготини
Техническото устройство и основният принцип на работа на такива котли не се различават много от техните аналози на пелети. Винтов транспортьор по същия начин извършва автоматично подаване на въглища в пещта. Процесът на запалване и подаване на въздушна маса се извършва автоматично, като се фокусира върху информацията на специален сензор.
Може да се види известна разлика в дизайна на шнека. Въглищните котли, работещи в автоматичен режим, имат по-масивен шнек, който се задвижва от достатъчно мощно електрическо задвижване.
Автоматичен котел за дървени стърготини
Котлите за чипс съдържат допълнителен елемент в своя дизайн. Това е дробилка за дърво. Всъщност размерите на чиповете могат да бъдат много разнообразни и някои елементи от такова гориво просто не могат да поместят шнека. Специален нож за рязане, който се задвижва едновременно с конвейера, помага за регулиране на размера на стружките до приблизително един стандарт.
Съществуват и универсални устройства, които могат да комбинират функциите на няколко устройства. Например, автоматичен котел на въглища е оборудван с допълнителен бункер с подаване на дърва за огрев. Разбира се, ефективността от изгарянето на не-основен вид гориво ще бъде по-ниска, но устройството ще продължи да работи.
Икономическа ефективност на котлите за дървени стърготини
Котлите и топлинните генератори се използват за генериране на топлина от изгарянето на гориво, в този случай БИО маса под формата на дървени стърготини. Икономическата ефективност се влияе от транспортните разходи, цената на суровините и поддръжката на оборудването. Можете да повлияете на всички тези фактори, но най-основният показател в този случай е калоричността на горивото. Стърготините със съдържание на влага 30% и съдържание на влага 50% ще се различават два пъти по калоричност. За да се достигне съдържанието на влага в дървените стърготини до 30%, е необходимо пространство, складове за съхранение, евентуално допълнителни инсталации за сушене, всичко зависи от мащаба на преработка на дървени стърготини в топлина.
Обещаваща насока, по която работят специалистите на компанията GRV, е производството на пиролизен газ от масата на дървени стърготини в ретортни инсталации, пречистване на газ и използването му в двигатели с вътрешно горене. Тази технология е известна отдавна. Работим върху комбинирането на производството на газ и производството на топлинна енергия за нуждите на производството, отоплителните системи. Поради факта, че инсталацията се намира на улицата, тогава в този случай не се изисква да се решават много въпроси за защита срещу въглероден окис.
Използването на инсталация за пиролиза, комбинирана с топлинен генератор или котел, ви позволява да поставите ТЕЦ във вашия завод за преработка на дървен материал, земеделско предприятие, както и в оранжерийни комплекси и др.
Характеристики на работа на котли върху дървени стърготини, топлинни генератори върху дървени стърготини
Използването на дървени стърготини под формата на гориво предполага наличието на минимална инфраструктура за съхранение на дървени стърготини, наличие на котелно помещение и лице, отговорно за работата на котелното оборудване.
Обхват на работа
Домашни котли за дървени стърготини
Първо, корпусът на пещта е направен от газов цилиндър. За да направите това, отрежете горната му част по съществуващия заваръчен шев, след което внимателно почистете остатъците от шева отвън. Полученият капак ще трябва да приляга плътно към горивната камера, така че трябва да направите кант от лента от дебел метал около обиколката на цилиндъра, изпъкнала на 15-20 мм над ръба. След това можете да прикрепите към тялото резетата за капака от всякакъв дизайн и да заварите 2 удобни дръжки от метална пръчка към самия капак. В него трябва да се направи дупка по външния диаметър на въздушната тръба.
Котелът за дървени стърготини трябва да има традиционен изход за димни газове в горната част, така че ще трябва да се изреже дупка в тялото за него.Можете веднага да заварявате тръбата на комина, но това може да създаде неудобство при инсталиране на водна риза, тук всеки избира последователността на работа за себе си.
Следващият етап е производството на товар, който ще притиска горивото. Диаметърът на детайла трябва да е малко по-малък от вътрешния размер на цилиндъра. След като го изрежете от дебела ламарина, ребрата се заваряват към една равнина на продукта, за да дифузира въздуха, а в центъра се прави отвор, равен на външния диаметър на въздушната тръба. Последният се вмъква в него и херметично се попарва в кръг.
Остава да се направи водна риза. Корпусът на цилиндъра има кръгла форма, така че тук трябва да се забъркате с ламарина, за да повторите тази форма. Но първо трябва да изрежете от дебел лист и да заварите усилватели отвън към тялото на камината, което няма да позволи на метала на водната риза да играе поради топлинно разширение. След това металното яке трябва да бъде заварено към всеки усилвател. Последният етап е изрязване на отвори за фитинги за охлаждаща течност и заваряване на резбови втулки за свързване към отоплителната система. По-долу има видео с препоръки за направата на котел.
