Hoe een kolenketel in een huis op de juiste manier te verwarmen, waarom verbrandt kolen slecht?

Kolenkachels zijn ontworpen voor hogere temperaturen dan houtgestookte. Ze werken op hoogcalorische brandstoffen, leveren meer warmte en kunnen de productiviteit langer op één tabblad behouden.

Om al deze voordelen volledig tot uiting te laten komen, moet u weten hoe u de ketel op de juiste manier met kolen kunt verwarmen.

Het werkingsprincipe van een kolenketel

Er zijn verschillende soorten kolengestookte ketels:

1. directe verbranding​De brandstof brandt gewoon in de vuurkist, van onderaf begrensd door het rooster. Er zit een askamer onder. De opgewekte warmte wordt overgedragen aan de warmtedrager die door de warmtewisselaar gaat;
2. pyrolyse​De actie is gebaseerd op het vermogen van fossiele brandstof om te ontbinden bij verhitting zonder luchttoegang tot brandbare gassen (gasproductie of pyrolyse). De vuurhaard is verdeeld in twee kamers. In de ene vindt gasontwikkeling plaats, in de andere wordt het resulterende mengsel van gassen verbrand. De luchttoevoer naar beide kamers wordt geregeld door automatische apparatuur;
3. lang branden.

Langgestookte ketels zijn onderverdeeld in twee typen:

• top branden​De vuurhaard met groter volume heeft een opwaarts-langwerpige vorm. Brandstof wordt van bovenaf ontstoken, lucht wordt strikt naar de verbrandingszone geleid. Hierdoor wordt de brandstoflading langer verbrand dan in een directe verbrandingsketel;
• geforceerde lucht​Het wordt door een ventilator door het kanaal geblazen. Bij het bereiken van de gewenste temperatuur van de koelvloeistof, schakelt de controller de ventilator uit en wordt het luchtkanaal afgesloten door een demper (zakt onder zijn eigen gewicht als de ventilator wordt uitgeschakeld). Nadat de koelvloeistof is afgekoeld, start de ventilator weer en ontsteekt de gloeiende kool.

Moderne kolengestookte ketels zijn uitgerust met een elektronische besturingseenheid en een automatiseringssysteem dat de werking van de kachel veilig en efficiënt maakt.

Voor regio's met een onstabiele stroomvoorziening worden niet-vluchtige ketels geproduceerd, waarvan de automatische werking wordt verzorgd door thermogeneratoren, thermokoppels, bimetalen platen en hefboomsystemen.

Kenmerken van de werking van moderne verwarmingsketels op vaste brandstoffen

Ketels op vaste brandstof van de moderne generatie zijn uitgerust met een systeem onder druk en een automatische besturingseenheid. De elektronica regelt de temperatuur van het verwarmingsmedium met behulp van een sensor die in de warmtewisselaar is geïnstalleerd. Afhankelijk van het temperatuurregime geeft de automatisering opdrachten om de ventilator aan en uit te zetten, die lucht naar de verbrandingskamer voert en bijdraagt ​​aan de effectieve afvoer van verbrandingsproducten door de schoorsteen. Zo wordt de intensiteit van het brandstofverbrandingsproces geregeld afhankelijk van de temperatuur van het koelmiddel.

De gebruiker neemt dus de minimaal noodzakelijke deelname aan de bediening van de apparatuur. Zijn bezorgdheid over het verwarmen van de TT-ketel komt neer op het tanken met een bepaalde frequentie. Daarna wordt de ketel overgeschakeld naar de intensieve verbrandingsmodus. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de intensiteit van de verbranding af en wanneer de temperatuur een maximum bereikt, gaat de ketel in smeulmodus. Nadat de temperatuur van het verwarmingsmedium onder de ingestelde waarde is gezakt, wordt de boost weer ingeschakeld.

Het tijdig laden van brandstof in de TT-ketel is de hoofdtaak van de gebruiker, die niet kan worden geautomatiseerd. Het aantal en de frequentie van tabbladen wordt bepaald op basis van het ketelvermogen en het vereiste temperatuurregime. Als u de legtijd overslaat, kan de ketel slechts een beperkte tijd in de smeulmodus blijven, waarna hij stopt.

Van groot belang is het verwarmen van een ketel met vaste brandstof. Tegenwoordig kunnen hiervoor de volgende brandstoffen worden gebruikt:

• brandhout;
• steenkool;
• brandstof briketten;
• pellets.

Om er het maximale uit te halen, moet u weten hoe u een verwarmingsketel met vaste brandstof efficiënt kunt verwarmen met verschillende soorten brandstof.

Welke steenkool moet je kiezen voor de oven?

De brandstof wordt gekozen in overeenstemming met de aanbevelingen van de ketelfabrikant.

Het is een feit dat er verschillende soorten steenkool zijn, en ze verschillen aanzienlijk in kenmerken:

• bruinkool​De meest voorkomende en van de minste kwaliteit: verbrandt snel, rookt en geeft een onaangename geur af, genereert veel afval: structuur - aards, kleur - bruin of zwart, warmtecapaciteit: 16-22 MJ / kg, kosten: 3,5-4,5 duizend roebel ... per ton;
• steenkool​Zwart met metallic of harsglans. Goede kwaliteit en tegelijkertijd betaalbare kosten. Er zijn verschillende soorten, de meest voorkomende is kolen met een lange vlam: warmtecapaciteit: 26-32 MJ / kg, kosten: 5,5-7 duizend roebel. per ton;
• antraciet​Grijszwart met een glans van glas of metaal. De hoogste kwaliteit en duurste: warmtecapaciteit: 32-36 MJ / kg, kosten: 8-10 duizend roebel. per ton.

Het gebruik van de "verkeerde" kolen leidt tot kostenoverschrijdingen of schade aan de kachel. Dus wanneer antraciet in de optimale modus brandt, bereikt de temperatuur in de oven 2200-23000C. Bij het laden van dergelijke brandstof in een conventionele stalen ketel, ontworpen voor bruinkool, zal deze snel doorbranden.

Of je moet de verbranding "tegenhouden" door de luchttoevoer af te sluiten, waardoor het rendement van antraciet sterk zal dalen en de aanschafkosten van deze dure steenkool onterecht blijken te zijn.

Antraciet

Een ander voorbeeld: kolen met lange vlammen zijn vanwege de hoge luchtvochtigheid niet geschikt voor een pyrolyse-ketel - condensaat wordt overvloedig gevormd in de schoorsteen, die zich vermengt met de verbrandingsproducten en daaruit verandert in een stroperige harsachtige substantie. Deze kachels hebben gasgestookte kolen nodig.

Er zijn giftige soorten steenkool die meer dan 2% zwavel bevatten. Het is ten strengste verboden om ze te gebruiken als brandstof voor ovens en boilers: tijdens de verbranding wordt zwaveloxide (zwaveldioxide) gevormd, waardoor de lucht wordt vergiftigd en metalen onderdelen worden vernietigd.

Hoe en met welke kolen is het beter om een ​​vastebrandstofketel te verwarmen

Voor huishoudelijk gebruik worden meestal verschillende merken kolen en bruinkool aangeboden, daarnaast wordt ook houtskool gebruikt. Maar voordat u de oven met nieuwe brandstof laadt, moet u de instructies voor het gebruik van de ketel voor vaste brandstof zorgvuldig lezen, hierin staan ​​de door de fabrikant aanbevolen brandstofmerken vermeld.

Voor huishoudelijke en industriële verwarmingsketels geeft de documentatie de kolenkwaliteiten aan die optimaal zijn voor gebruik. Feit is dat tijdens de productie van ketels afgewerkte producten worden getest en gecertificeerd voor gebruik met verschillende soorten brandstof. De warmtecapaciteit van steenkool van één groep kan hoger zijn dan de warmtecapaciteit van de door de fabrikant aanbevolen kwaliteiten, wat de normale werking van de apparatuur in gevaar kan brengen.

Een van de voorwaarden voor het correct verwarmen van een ketel met steenkool is de juiste brandstofkeuze, naast het specificeren van het type en het merk, raden fabrikanten aan zich te concentreren op de hoeveelheid schadelijke onzuiverheden, stof, asgehalte en calorische waarde. Deze informatie staat vermeld in het brandstofpaspoort, maar welke kwaliteiten een bepaald merk precies bezit, moet nader worden onderzocht.

Steenkool

Dit type steenkool komt het meest voor. Bij de meeste merken ligt de calorische waarde gemiddeld rond de 5500-6000 kcal / kg. Deze indicator wordt geassocieerd met een hoog koolwaterstofgehalte, deze stof is ongeveer 75 gew.%. Bij verbranding vormt steenkool 2 tot 5% as, maar dit geldt wel voor een hoogwaardig product dat uit steen is gezuiverd.Kolenkwaliteiten worden onderverdeeld naar de grootte van de fractie, massa en calorische waarde. Bovendien is er een gradatie op basis van hoe snel de brandstof verbrandt. Bijna alle merken steenkool zijn geschikt voor het verbranden van universele vaste brandstofketels van het klassieke type. Maar voor apparaten die lang branden, is dergelijke brandstof niet geschikt, deze heeft een vrij hoge temperatuurindex, wat een nadelig effect heeft op de apparatuur.

bruinkool

Deze brandstof wordt voornamelijk gebruikt in gebieden waar hij wordt gewonnen. Historisch is het zo gebeurd dat bruinkool geen wijdverbreid gebruik heeft gevonden en voornamelijk een product is van lokale consumptie. De calorische waarde van bruinkool is lager dan die van steenkool, het is ongeveer 3000-3200 kcal / kg, dit cijfer is bijna 2 keer lager dan dat van de laagste kwaliteit steenkool. Kenmerkend voor dit product is dat het na verbranding meer as achterlaat. In huishoudelijke verwarmingsinstallaties wordt bruinkool gebruikt en daaruit een briket met een massafractie van het vochtgehalte van ongeveer 50%.

Antraciet

Bij het kiezen van een brandstof met de hoogste calorische waarde, moet u zich concentreren op antraciet, een van de beste soorten steenkool voor verbranding in een ketel. De calorische waarde maakt het vrijkomen van 9000 kcal / kg mogelijk tijdens verbranding, wat een van de hoogste indicatoren is. Na verbranding vormt antraciet echter een grote, tot 7%, hoeveelheid as en tot 5-7% niet-verbrande kolen.

Bruinkool

Dit type steenkoolgrondstof is bedoeld voor consumptie in industriële installaties. In het dagelijks leven raden veel fabrikanten het gebruik ervan af vanwege de specifieke structuur en de grote hoeveelheid asresten.

Steenkoolverwerkende producten

Conventioneel zijn dit soort producten moeilijk toe te schrijven aan elk type vaste brandstof gemaakt van natuurlijke koolwaterstoffen, maar het is ook vrij moeilijk om ze te negeren. Dit type product omvat steenkoolverwerkingsproducten - steenkoolbriketten en cokes.

De eerste is een brikettetype brandstof, verkregen door het persen van het afval van kolenreductie bij concentratie-installaties. Simpel gezegd, dit is een geperste fijne fractie van hoogwaardige steenkool, die overblijft bij het zeven van de hoofdmassa. Dergelijke brandstof wordt voornamelijk gebruikt in industriële ondernemingen, omdat deze tijdens de verbranding een grote hoeveelheid zwavel afgeeft en het asgehalte in het residu vaak meer dan 10% van de oorspronkelijke massa overschrijdt.

Kolenstof in zijn pure vorm wordt praktisch niet gebruikt in individuele verwarmingssystemen, omdat de technologie van het verbranden van stof in huishoudelijke verwarmingsketels met vaste brandstoffen niet is voorzien. In de industriële productie, in de energiesector met thermische opwekking en zelfs in de metallurgie, is het gebruik van stof gerechtvaardigd, het vervangt op concurrerende wijze duur aardgas in de vorm van een water-stofmengsel, maar in kleine ketels ontworpen voor 7-15 kW van vermogen deze methode is te duur.

Cokeskolen, de belangrijkste brandstof voor de productie van hoogovenijzer, kunnen thuis met succes worden gebruikt. Toegegeven, u moet niet vergeten dat de energiewaarde van 5,6 tot 7,0 duizend kcal / kg is. Het gemiddelde asgehalte is ongeveer 8%, vluchtige stoffen van 3,2 tot 4,2%, zwavel in de cokesamenstelling is 1-2%. Pure koolstof maakt minstens 87% van de stof uit.

Gas kolen

Dit type steenkool wordt in het dagelijks leven vaak een brandbaar materiaal genoemd. Steenkool van deze groep verzadigd met licht brandbare gassen heeft een kleine fractie, slechts 3, maximaal 4 cm in diameter. Zo'n product is uitstekend geschikt voor aanmaakhout, omdat het snel de verbranding begint te behouden en ook snel de verbrandingstemperatuur verhoogt tot 400-600 graden, wat voldoende is om het grootste deel van de belangrijkste brandstofkolen te ontsteken. Maar het is onwaarschijnlijk dat het voor een volwaardige vuurhaard zal werken, de calorische waarde is klein en de verbrandingstijd is 4-5 keer hoger dan die van antraciet of cokes.

Houtskool

Tot het recente verleden was houtskool een van de meest voorkomende steenkoolproducten. Tegenwoordig heeft deze steenkool plaatsgemaakt voor steenkool, maar er is nog steeds vraag naar in particuliere huishoudens. Bij verbranding vormt het 7000 tot 8000 kcal / kg, wat een goede indicator is voor gewoon brandhout. Na verbranding wordt 84% koolstof gevormd uit 2 tot 2,8% as. Het is vooral goed om houtskool te gebruiken in ketels met vaste brandstoffen van het pyrolyse-type en in lang brandende ketels.

Hoe vaste brandstofcentrales correct te gebruiken?

Het rendement van de TT-ketel bereikt zijn maximum bij verbranding in de optimale modus, ze worden geleid door de kleur van de vlam:

1. rood​Teken van onvoldoende luchttoevoer. Brandstof brandt langer, maar brandt niet volledig. Dit leidt tot een afname van de efficiëntie en de vorming van rook, wat zeer schadelijk is voor het milieu. De uitlaatgastemperatuur is laag en er vormt zich overvloedig condens in de schoorsteen. In combinatie met "slechte" rook vormt het een bijtende cocktail die schadelijk is voor de gezondheid (niet uitlekken in de buurt van eetbare planten);
2. geel​Optimale verbrandingsmodus, lucht wordt in voldoende hoeveelheid aangevoerd;
3. wit​Teken van overmatige luchtinlaat. De trek is te sterk, de brandstof verbrandt snel, het leeuwendeel van de opgewekte warmte wordt afgevoerd naar de schoorsteen.

De temperatuur van de koelvloeistof in de "retour" mag niet onder de + 500C komen. Anders condenseert vocht op de warmtewisselaar en reageert het met de zwavel in de rook om zwavelzuur te vormen. Dit laatste tast de warmtewisselaar aan.

Hoe werkt het

De apparatuur is een eenvoudig apparaat met twee kamers. Andere brandstof wordt naar behoefte in de bovenste kamer gegooid. De bodem is gaas, dus met de verbrandingstijd vallen residuen en verbrandingsproducten onder invloed van de zwaartekracht in de onderste kamer. Bij het invullen moet u ze daar verwijderen. De grill tussen de kamers is meestal gemaakt van sterke, vuurvaste metalen. Meestal is het gietijzer.

Bladwijzerschema

Om het proces te automatiseren, kunnen een aantal apparaten worden geïnstalleerd die de trek en de werking van de oven regelen. Bij afwezigheid van automatische regelsystemen wordt de werking uitgevoerd vanwege het natuurlijke drukverschil tussen de externe en interne omgeving. Een ketel met toevoeging van een langdurig verbrandingssysteem en automatisering is veel gemakkelijker te onderhouden, maar neemt grote oppervlakten in beslag. De kosten van dergelijke apparatuur zijn ook veel hoger.

De automatisering omvat een druksensor en een luchttoevoersysteem. Door de zuurstoftoevoer naar de oven te regelen, is het mogelijk om de verbrandingssnelheid aan te passen. Hoe meer vrije gassen in de ketel, hoe hoger de verbrandingssnelheid van de brandstofcellen. Een verminderde toegang leidt tot een afname van de warmteoverdracht van de ketel. De brandtijd neemt echter toe.

De temperatuurindicator wordt geregeld door een sensorsysteem. Indien gewenst kunt u de bedrijfsmodi van de ketel instellen. Wanneer een bepaalde temperatuur is ingesteld, die is ingesteld op het monitoringdisplay, wordt de sensor geactiveerd en stuurt een signaal naar de elektronica om de ventilator uit te schakelen.

Daarna worden de toegang tot lucht en de verbrandingssnelheid aanzienlijk verminderd. Omgekeerd, wanneer de temperatuur in de vuurkist daalt, wordt het ventilatiesysteem geactiveerd en begint de kolen te ontbranden. Rekening houdend met deze kenmerken van de werking van de ketel, is het mogelijk om de bedieningsregels en brandstofinjectie af te leiden.

Verwarmingscircuit

De kachel voorbereiden op aanmaakhout

Doe het volgende voordat u een kachel of boiler aansteekt na een lange periode van inactiviteit:

• inspecteer de vuurhaard op scheuren. Hierdoor komt giftig koolmonoxide de kamer binnen. Gevonden scheuren zijn gelast of bedekt met kleimortel (steenoven);
• controleer de staat van de schoorsteen. Als er puin of vogelnesten zijn, wordt het rookafvoerkanaal gereinigd.Het is ook nodig om roet te verwijderen: het vernauwt de schoorsteen en kan vlam vatten, wat zal leiden tot schade aan de constructie en mogelijk tot brand;
• maak de vuurhaard schoon van roet en veeg deze af met een droge doek;
• verwijder brandbare voorwerpen en materialen in de buurt van de kachel.

Als er nu kolen beschikbaar zijn, kan de ketel worden gestookt.

Hoe as verwijderen?

Als de ketel uitsluitend met hout wordt verwarmd, is het reinigen van de verbrandingsproducten vrij eenvoudig. Na het uitbranden brokkelt de as af door het gietijzeren rooster. Daarna kan het daar met een spatel worden verwijderd. Het is echter aan te raden om daarbij brandbare voorwerpen en vloeistoffen te verwijderen.

Bij gebruik van kolen is de doorbrandtijd beduidend langer. Daarom is het buitengewoon moeilijk om de met slakken bedekte nis tijdig te reinigen. Om een ​​dergelijk effect te voorkomen, is het vereist om extra lagen steenkool met tussenlagen van hout te leggen. Of door de temperatuur in de ketel aanzienlijk te verhogen. Dit wordt gemakkelijk bereikt door de stuwkracht te vergroten, dus activeer de ventilator of gebruik boosttechnieken.

Het gebruik van vaste grondstoffen als verwarmingselement heeft verschillende voordelen ten opzichte van hout. Verwarmen met turf of op koolstof gebaseerde analogen Het aansteken is veel gemakkelijker, en vaste brandstofmineralen zullen bij hogere temperatuur verbranden. Het gebruik van gecombineerde materialen helpt veel. Het gebruik van brandhout in combinatie met kolen is de beste optie voor een privéwoning.

Hoe goed te smelten?

Een kolenkachel of boiler wordt gesmolten in de volgende volgorde:

1. open de vuurhaarddeur en sluit de ventilator;
2. papier wordt op het rooster en erop gelegd - houtsnippers, cake of ander brandbaar materiaal. Hier, in de vorm van een hut of een put, lagen ze in een kleine hoeveelheid brandhout. Zet papier in brand;
3. sluit de deur van de vuurhaard en open de ventilator. In de toekomst wordt elke keer voordat de deur van de vuurhaard wordt geopend, de ventilator gesloten en nadat de deur is gesloten, wordt deze geopend;
4. na de verbranding van de houtbladwijzer wordt er in een dunne laag fijne steenkool op gelegd;
5. nadat de steenkool is opgebrand, wordt deze met een pook geroerd om aankoeken te voorkomen. Anders zal er geen lucht meer in de vuurhaard stromen;
6. de hoofdbrandstof wordt op de uitgebrande fijne steenkool gelegd - grove steenkool met een laagdikte tot 60 cm;
7. de ventilatorklep wordt een klein stukje geopend zodat de optimale verbrandingsmodus in de vuurkist tot stand komt.

Wanneer de ketel met geforceerde luchttoevoer wordt aangestoken, wordt in plaats van de klep te openen de controller die de ventilator bestuurt ingeschakeld en wordt de gewenste temperatuur van het koelmiddel erop ingesteld.

Hoofdverwarmingsperiode

Conventioneel kan het proces van het op de juiste manier verwarmen van een ketel met steenkool worden onderverdeeld in verschillende fasen: de eerste ontsteking, de tweede periode van de hoofdverbranding, de fase van het bereiken van een stabiele verbranding en ten slotte verzwakking.

De belangrijkste verwarmingsperiode valt meestal op het moment dat het brandhout productieve kolen vormt om met fossiele brandstof te vullen. Het hangt ervan af wanneer het moment waarop de eerste portie brandstof wordt gevuld, wordt gekozen en hoe de ketel voor vaste brandstof op de juiste manier wordt verwarmd. Het duurt gewoonlijk 4-5 minuten vanaf het moment dat het papier begint te branden totdat de blokken van de belangrijkste bladwijzer van de boom in vlammen zijn gehuld, maar dit is met normale tocht en een open ventilatiedemper. U kunt controleren wat er in de vuurhaard gebeurt door de deur van de vuurhaard te openen - bij voorzichtig openen zal de vuurhaard oplichten met een gelijkmatige heldere vlam, wat betekent dat het moment is aangebroken om de eerste portie kolen te vullen.

Kolen met een fijne fractie met een diameter van 2-4 cm worden eerst in de oven gegoten. In ongeveer dit stadium heeft u 0,5 tot 1 kg brandstof of 1-2 schepjes nodig. Kolen worden door de branddeur gestort en zo gemaakt dat de laag gelijkmatig over het hele vuuroppervlak wordt verdeeld. Direct na het opvullen sluit de deur en gaat de grendel op de ventilatorklep iets open om de toegang van zuurstof naar de verbrandingsruimte te vergroten.

Het is de moeite waard om te controleren wat er binnen 10-12 minuten in de vuurhaard gebeurt. Deze tijd is voldoende om de temperatuur te laten stijgen tot 400 graden en de brandstof begint te branden en geeft voldoende warmte af. Gedurende deze periode is het de moeite waard om aandacht te besteden aan de metingen van de thermometer op de ketel, als de temperatuur sterk is gestegen en de koelvloeistof beter begint op te warmen in de leidingen en radiatoren, dan is het tijd om nog een portie brandstof aan de ketel toe te voegen boiler.

Volgens de regels voor het op de juiste manier verwarmen van een ketel met steenkool, moet u 3 tot 5 kg antraciet of middelzware steenkool toevoegen. De kolen moeten middelgroot zijn, 4-7 cm in diameter. Het vullen gebeurt net als de brandstof door de branddeur met een spatel of schep. Indien mogelijk wordt de steenkool over het hele oppervlak van de oven verspreid, zodat de laag ongeveer 10-15 cm is (hoewel veel hier afhangt van de grootte van de oven). Nadat de deur van de oven is gesloten, wordt de thermostaat ingesteld en wordt de ketel overgeschakeld naar een langdurige brandmodus, wanneer deze zelf het openen en sluiten van de zuurstoftoevoerklep regelt.

Voordelen van huisverwarming met kolen

1. Op Russisch grondgebied wordt steenkool gewonnen en de prijzen daarvoor stijgen niet.
2. Om deze brandstof te gebruiken, hoeft u geen speciale gasleidingen te installeren, zoals voor gasverwarming.
3. De prijs is relatief laag in vergelijking met vloeibare brandstof of gas.
4. Gemakkelijk te vervoeren, er zijn geen speciale bewaarcondities voor nodig.
5. Verwarmen met steenkool is gunstig, omdat het de warmte vasthoudt tijdens het smeulen. Zo blijft de verwarmde lucht in de kamer lang warm.
6. De goede warmteafgifte van steenkool maakt het mogelijk om het in kleine batches te gebruiken om zelfs bij strenge vorst een comfortabele temperatuur te behouden.

Kenmerken van roosters

In kolenketels zijn verschillende roosters geïnstalleerd. Ze verschillen in materiaal en vorm. Stalen roosters vervormen na verloop van tijd door hoge temperaturen.

Ketelroosters

Betrouwbaardere zijn gemaakt van gietijzer in de vorm van een stevig rooster. Je moet ook letten op de vorm van de oren. De eigenaardigheden van moderne roosters zijn dat ze zijn gemaakt in de vorm van hoeken, waardoor de as snel in de aslade kan verkruimelen.