Como aquecer adequadamente uma caldeira de carvão em uma casa, por que o carvão queima mal?

Os aquecedores a carvão são projetados para temperaturas mais altas do que os aquecedores a lenha. Funcionando com combustíveis de alto teor calórico, eles fornecem mais calor e são capazes de manter a produtividade por mais tempo em uma única guia.

Para que todas essas vantagens se manifestem com força total, é preciso saber como aquecer adequadamente a caldeira com carvão.

O princípio de operação de uma caldeira de carvão

Existem vários tipos de caldeiras a carvão:

1. queima direta... O combustível simplesmente queima na fornalha, delimitado por baixo pela grelha. Há uma câmara de cinzas embaixo dela. O calor gerado é comunicado ao transportador de calor que passa pelo trocador de calor;
2. pirólise... A ação é baseada na capacidade do combustível fóssil de se decompor quando aquecido sem o acesso do ar aos gases combustíveis (geração de gás ou pirólise). A fornalha é dividida em duas câmaras. Em um deles ocorre a geração de gás, no outro, a mistura de gases resultante é queimada. O suprimento de ar para ambas as câmaras é controlado por equipamento automático;
3. longa queima.

As caldeiras de longa duração são divididas em dois tipos:

• queima de topo... A fornalha de volume aumentado tem uma forma alongada para cima. O combustível é inflamado por cima, o ar é fornecido estritamente para a zona de combustão. Devido a isso, a carga de combustível é queimada por mais tempo do que em uma caldeira de combustão direta;
• ar forçado... É soprado por um ventilador através do duto. Ao atingir a temperatura desejada do refrigerante, o controlador desliga o soprador e o duto de ar é fechado por um amortecedor (abaixa com o próprio peso quando o ventilador é desligado). Depois que o refrigerante esfriar, o ventilador liga novamente e acende o carvão incandescente.

Modernas caldeiras a carvão são equipadas com uma unidade de controle eletrônico e um sistema de automação que torna o funcionamento do aquecedor seguro e eficiente.

Para regiões com fornecimento de energia instável, são produzidas caldeiras não voláteis, cujo funcionamento automático é feito por termogeradores, termopares, placas bimetálicas e sistemas de alavanca.

Características da operação de caldeiras de combustível sólido modernas

As caldeiras de combustível sólido da geração moderna são equipadas com um sistema pressurizado e uma unidade de controle automático. A eletrônica controla a temperatura do meio de aquecimento usando um sensor instalado no trocador de calor. Dependendo do regime de temperatura, a automação dá comandos para ligar e desligar o soprador, que fornece ar para a câmara de combustão e contribui para a remoção eficaz dos produtos da combustão pela chaminé. Assim, a intensidade do processo de combustão do combustível é regulada em função da temperatura do refrigerante.

Assim, o usuário assume a participação mínima necessária no funcionamento do equipamento. Sua preocupação sobre como aquecer a caldeira TT resume-se a abastecer com combustível em uma determinada frequência. Depois disso, a caldeira é ligada ao modo de combustão intensiva. À medida que a temperatura sobe, a intensidade da combustão enfraquece e, quando a temperatura atinge o máximo, a caldeira entra em modo de combustão lenta. Depois que a temperatura do meio de aquecimento desce abaixo do valor definido, o boost é ligado novamente.

O carregamento oportuno de combustível na caldeira TT é a principal tarefa do usuário, que não pode ser automatizado. O número e a frequência das guias são determinados com base na potência da caldeira e no regime de temperatura necessário. Se pular o tempo de assentamento, a caldeira poderá manter o funcionamento no modo de combustão lenta apenas por um tempo limitado, após o qual para.

De grande importância é como aquecer uma caldeira de combustível sólido. Hoje, os seguintes combustíveis podem ser usados ​​para esta finalidade:

• lenha;
• carvão;
• briquetes de combustível;
• pelotas.

Para obter o máximo dele, você precisa saber como aquecer com eficiência uma caldeira de combustível sólido com diferentes tipos de combustível.

Qual carvão escolher para a fornalha?

O combustível é selecionado de acordo com as recomendações do fabricante da caldeira.

O fato é que existem vários tipos de carvão, e eles diferem significativamente nas características:

• carvão marrom... O mais comum e de menor qualidade: queima rapidamente, fumega e emite um odor desagradável, gera muitos resíduos: estrutura - terrosa, cor - marrom ou preta, capacidade de calor: 16-22 MJ / kg, custo: 3,5-4,5 mil rublos ... por tonelada;
• carvão... Preto com brilho metálico ou de resina. Boa qualidade e ao mesmo tempo um custo acessível. Existem várias variedades, a mais comum é o carvão de chama longa: capacidade de calor: 26-32 MJ / kg, custo: 5,5-7 mil rublos. por tonelada;
• antracite... Preto acinzentado com brilho de vidro ou metal. A mais alta qualidade e mais cara: capacidade de calor: 32-36 MJ / kg, custo: 8-10 mil rublos. por tonelada.

O uso do carvão "errado" leva a custos excessivos ou danos ao aquecedor. Portanto, quando o antracito queima no modo ideal, a temperatura no forno atinge 2200-23000C. Ao carregar esse combustível em uma caldeira de aço convencional, projetada para carvão marrom, ele queimará rapidamente.

Ou você terá que "conter" a combustão cortando o suprimento de ar, devido ao qual a eficiência do antracito cairá drasticamente e o custo de aquisição desse carvão caro se revelará injustificado.

Antracite

Outro exemplo: o carvão de chama longa, devido à alta umidade, não é adequado para uma caldeira de pirólise - o condensado se forma abundantemente na chaminé, que se mistura com os produtos da combustão e daí se transforma em uma substância viscosa e resinosa. Esses aquecedores requerem carvão a gás.

Existem tipos tóxicos de carvão contendo mais de 2% de enxofre. É estritamente proibido utilizá-los como combustível para fornos e caldeiras: durante a combustão, forma-se óxido de enxofre (dióxido de enxofre), envenenando o ar e destruindo peças metálicas.

Como e com que carvão é melhor aquecer uma caldeira de combustível sólido

Para o consumo das famílias, normalmente são oferecidas diversas marcas de carvão e lenhite, além disso, o carvão vegetal também é utilizado. Mas, antes de carregar o forno com combustível novo, deve-se ler atentamente as instruções de uso da caldeira de combustível sólido, é nela que estão indicadas as marcas de combustível recomendadas pelo fabricante.

Para caldeiras de aquecimento doméstico e industrial, a documentação indica os tipos de carvão ideais para uso. O fato é que durante a produção das caldeiras, os produtos acabados são testados e certificados para uso com diferentes tipos de combustível. A capacidade térmica do carvão de um grupo pode ser superior à capacidade térmica dos graus recomendados pelo fabricante, o que pode comprometer o funcionamento normal do equipamento.

Uma das condições para o aquecimento adequado de uma caldeira com carvão é a escolha correta do combustível, além de especificar o tipo e a marca, os fabricantes recomendam focar na quantidade de impurezas nocivas, poeira, teor de cinzas e poder calorífico. Esta informação é indicada no passaporte de combustível, mas quais qualidades exatamente uma determinada marca possui devem ser descobertas com mais detalhes.

Carvão

Esse tipo de carvão é o mais comum. Na maioria das marcas, o valor calorífico está em torno de 5500-6000 kcal / kg. Este indicador está associado a um alto teor de hidrocarbonetos, esta substância é de cerca de 75% em peso. Quando queimado, o carvão forma de 2 a 5% de cinzas, mas deve-se dizer que isso se aplica a um produto de alta qualidade que foi purificado da pedra.Os graus do carvão são divididos de acordo com o tamanho da fração, a massa e o valor calorífico. Além disso, há uma gradação de acordo com a rapidez com que o combustível queima. Quase todas as marcas de carvão são adequadas para queimar caldeiras universais de combustível sólido do tipo clássico. Mas para dispositivos de longa queima, esse combustível não é adequado, pois tem um índice de temperatura bastante alto, o que tem um efeito prejudicial no equipamento.

Carvão marrom

Este combustível é usado principalmente em áreas onde é extraído. Historicamente, o carvão marrom não teve uso generalizado e é principalmente um produto do consumo local. O valor calorífico da lenhite é inferior ao da hulha, é cerca de 3000-3200 kcal / kg, este valor é quase 2 vezes inferior ao do carvão de qualidade inferior. Uma característica deste produto é o fato de deixar mais cinzas após a combustão. Em instalações de aquecimento doméstico, é usado carvão marrom e um briquete dele com uma fração de massa de teor de umidade de cerca de 50%.

Antracite

Ao escolher um combustível de maior poder calorífico, deve-se focar no antracito, um dos melhores tipos de carvão para combustão em caldeira. O valor calorífico permite a liberação de 9.000 kcal / kg durante a combustão, que é um dos maiores indicadores. No entanto, após a combustão, o antracito forma uma grande quantidade de cinzas, de até 7%, e de até 5-7% de carvões que não queimaram.

Lignite

Esse tipo de matéria-prima de carvão é destinado ao consumo em plantas industriais. No dia a dia, muitos fabricantes não recomendam o seu uso devido à sua estrutura específica e grande quantidade de resíduos de cinzas.

Produtos de processamento de carvão

Convencionalmente, esses tipos de produtos são difíceis de atribuir a qualquer tipo de combustível sólido feito de hidrocarbonetos naturais, mas também é muito difícil ignorá-los. Este tipo de produto inclui produtos de processamento de carvão - briquetes de carvão e coque.

O primeiro é um tipo de combustível briquetado, obtido a partir da prensagem de resíduos de redução de carvão em usinas de concentração. Simplificando, esta é uma fração fina prensada de carvão de alta qualidade, que permanece ao peneirar a massa principal. Esse combustível é utilizado principalmente em empreendimentos industriais, pois libera grande quantidade de enxofre durante a combustão, e o teor de cinzas no resíduo muitas vezes ultrapassa 10% da massa inicial.

O pó de carvão em sua forma pura praticamente não é utilizado em sistemas de aquecimento individuais, uma vez que a tecnologia de queima de pó em caldeiras domésticas de combustível sólido não é fornecida. Na produção industrial, no setor de energia com geração térmica e até na metalurgia, o uso do pó se justifica, pois substitui competitivamente o caro gás natural na forma de mistura água-pó, mas em pequenas caldeiras projetadas para 7-15 kW de poder este método é muito caro.

O carvão coqueificável, que é o principal combustível para a produção de ferro de alto-forno, pode ser usado com sucesso em casa. É verdade que é preciso lembrar que o valor da energia é de 5,6 a 7,0 mil kcal / kg. O teor médio de cinzas é de cerca de 8%, as substâncias voláteis de 3,2 a 4,2%, o enxofre na composição do coque é de 1-2%. O carbono puro representa pelo menos 87% da substância.

Carvão de gás

Na vida cotidiana, esse tipo de carvão costuma ser chamado de combustível. O carvão deste grupo saturado com gases combustíveis leves possui uma pequena fração, apenas 3, no máximo 4 cm de diâmetro. Esse produto é excelente para acender, já que rapidamente começa a manter a combustão e também aumenta rapidamente a temperatura de combustão para 400-600 graus, o que é suficiente para inflamar a maior parte dos carvões principais do combustível. Mas usá-lo para uma fornalha completa provavelmente não funcionará, seu valor calorífico é pequeno e o tempo de combustão é 4-5 vezes maior do que o do antracito ou do coque.

Carvão

Até o passado recente, o carvão vegetal era um dos produtos de carvão mais comuns. Hoje, esse carvão deu lugar ao carvão de pedra, mas ainda permanece em demanda nas residências. Quando queimada, forma de 7000 a 8000 kcal / kg, o que é um bom indicador com lenha comum. Após a combustão, 84% do carbono é formado de 2 a 2,8% de cinzas. É especialmente bom usar carvão em caldeiras de combustível sólido do tipo pirólise e caldeiras de longa queima.

Como usar corretamente as usinas de combustível sólido?

O rendimento da caldeira TT atinge o seu máximo quando queima no modo óptimo, são guiados pela cor da chama:

1. vermelho... Sinal de fornecimento de ar insuficiente. O combustível queima por mais tempo, mas não queima completamente. Isso leva a uma diminuição da eficiência e à formação de fumaça, que é muito prejudicial ao meio ambiente. A temperatura de exaustão é baixa e a condensação se forma abundantemente na chaminé. Em combinação com a fumaça "ruim", forma um coquetel cáustico que é perigoso para a saúde (não escorra perto de plantas comestíveis);
2. amarelo... Modo de combustão ideal, o ar é fornecido em quantidade suficiente;
3. Branco... Sinal de entrada de ar excessiva. A tiragem é muito forte, o combustível queima rapidamente, a maior parte do calor gerado é levado para a chaminé.

A temperatura do refrigerante no "retorno" não deve cair abaixo de + 500C. Caso contrário, a umidade condensa no trocador de calor e reage com o enxofre na fumaça para formar ácido sulfúrico. Este último corrói o trocador de calor.

Como funciona

O equipamento é um dispositivo simples de duas câmaras. Outro combustível é lançado na câmara superior conforme necessário. Seu fundo é malhado, portanto, com o tempo de combustão, resíduos e produtos da combustão sob a influência da gravidade caem para a câmara inferior. Ao preencher, você precisa excluí-los de lá. A grade entre as câmaras é geralmente feita de metais fortes e refratários. Na maioria das vezes, é ferro fundido.

Esquema de favoritos

Para automatizar o processo, vários dispositivos podem ser instalados para controlar a tiragem e a operação do forno. Na ausência de sistemas de regulação automática, o funcionamento é realizado devido à diferença natural de pressão entre o ambiente externo e interno. Uma caldeira com a adição de um sistema de queima de longo prazo e automação é muito mais fácil de manter, mas ocupa grandes áreas. O custo desse equipamento também é muito maior.

A automação inclui um sensor de pressão e um sistema de fornecimento de ar. Ao controlar o suprimento de oxigênio para o forno, é possível ajustar a taxa de combustão. Quanto mais gases livres na caldeira, maior será a taxa de queima das células de combustível. O acesso reduzido leva a uma diminuição na transferência de calor da caldeira. No entanto, o tempo de queima aumenta.

O indicador de temperatura é regulado por um sistema de sensor. Se desejar, você pode definir os modos de funcionamento da caldeira. Quando uma determinada temperatura é definida, que foi definida no display de monitoramento, o sensor é acionado e envia um sinal para o sistema eletrônico desligar o ventilador.

Depois disso, o acesso ao ar e a taxa de combustão são significativamente reduzidos. Por outro lado, quando a temperatura na fornalha cai, o sistema de ventilação é ativado e o carvão começa a acender. Levando em consideração essas características do funcionamento da caldeira, é possível derivar as regras de operação e injeção de combustível.

Circuito de aquecimento

Preparando o fogão para lenha

Antes de acender um fogão ou caldeira após um longo período de inatividade, faça o seguinte:

• inspecione a fornalha para verificar se há rachaduras. Através deles, o monóxido de carbono venenoso entrará na sala. As fissuras encontradas são soldadas ou cobertas com argamassa de argila (forno de tijolos);
• verifique o estado da chaminé. Se houver detritos ou ninhos de pássaros, o duto de exaustão de fumaça é limpo.Também é necessário remover a fuligem: estreita a chaminé e pode incendiar-se, o que provocará danos na estrutura e possivelmente um incêndio;
• limpe a fornalha da fuligem e seque-a com um pano seco;
• remova objetos e materiais inflamáveis ​​próximos ao aquecedor.

Agora, se houver carvão disponível, a caldeira pode ser acionada.

Como remover as cinzas?

Se a caldeira for aquecida exclusivamente com lenha, a limpeza dos produtos da combustão é bastante simples. Depois de queimar, as cinzas se esfarelam pela grade de ferro fundido. Depois, pode ser retirado com uma espátula. No entanto, é aconselhável remover objetos e líquidos inflamáveis ​​ao fazer isso.

Com o uso de carvão, o tempo de queima é significativamente maior. Portanto, é extremamente difícil limpar o nicho de escória em tempo hábil. Para evitar tal efeito, é necessário colocar camadas adicionais de carvão com camadas intermediárias de madeira. Ou aumentando significativamente a temperatura da caldeira. Isso é facilmente conseguido aumentando o empuxo, portanto, ative o ventilador ou use técnicas de impulso.

O uso de matérias-primas sólidas como elemento de aquecimento apresenta várias vantagens em relação à madeira. Aquecimento com turfa ou análogos à base de carbono. A queima é muito mais fácil, e os minerais de combustível sólido queimam com uma temperatura mais alta. O uso de materiais combinados ajuda muito. Usar lenha em combinação com carvão é a melhor opção para uma casa particular.

Como derreter corretamente?

Um fogão a carvão ou caldeira é derretido na seguinte sequência:

1. abra a porta da fornalha e feche o soprador;
2. o papel é colocado na grelha e sobre ela - aparas de madeira, bolo ou outro material inflamável. Aqui, em forma de cabana ou poço, colocam-se sobre uma pequena quantidade de lenha. Ponha fogo no papel;
3. feche a porta da fornalha e abra o soprador. No futuro, todas as vezes antes de abrir a porta da fornalha, o soprador é fechado e, depois que a porta é fechada, ela é aberta;
4. após a combustão do marcador de madeira, carvão fino é colocado sobre ele em uma camada fina;
5. depois que o carvão queima, ele é agitado com um atiçador para evitar que caia. Caso contrário, o ar deixará de fluir para a fornalha;
6. o combustível principal é colocado no carvão fino queimado - carvão grosso com uma espessura de camada de até 60 cm;
7. a tampa do soprador é ligeiramente aberta para que o modo de combustão ideal seja estabelecido na fornalha.

Ao acender a caldeira com alimentação de ar forçado, ao invés de abrir o damper, o controlador que controla o ventilador é ligado e nele é ajustada a temperatura desejada do refrigerante.

Período de aquecimento principal

Convencionalmente, o processo de como aquecer adequadamente uma caldeira com carvão pode ser dividido em várias etapas - a primeira ignição, o segundo período da combustão principal, a etapa de obtenção de combustão estável e, finalmente, a atenuação.

O período de aquecimento principal geralmente cai no momento em que a lenha forma carvão produtivo para reaterro com combustível fóssil. Depende de quando é escolhido o momento de enchimento da primeira porção de combustível e de como aquecer adequadamente a caldeira de combustível sólido. Normalmente, leva de 4 a 5 minutos a partir do momento em que o papel começa a queimar até que as toras do marcador principal da árvore sejam engolfadas pelas chamas, mas isso ocorre com a tiragem normal e um amortecedor de soprador aberto. Você pode verificar o que está acontecendo na fornalha abrindo a porta da fornalha - com a abertura cuidadosa, a fornalha acenderá com uma chama ainda brilhante, o que significa que chegou o momento de encher a primeira porção de carvão.

Carvão de fração fina de 2-4 cm de diâmetro é primeiro colocado no forno. Nesta fase, você precisará de 0,5 a 1 kg de combustível ou 1-2 colheres. O carvão é despejado pela porta corta-fogo e feito de modo que sua camada seja uniformemente distribuída por toda a área do incêndio. Imediatamente após o enchimento, a porta se fecha e a trava da porta do soprador se abre ligeiramente para aumentar o acesso de oxigênio ao espaço de combustão.

Vale a pena verificar o que está acontecendo na fornalha em 10-12 minutos. Esse tempo é suficiente para que a temperatura suba para 400 graus e o combustível comece a queimar, liberando bastante calor. Nesse período, vale atentar para as leituras do termômetro da caldeira, se a temperatura subiu muito e o refrigerante começou a esquentar melhor nas tubulações e radiadores, então é hora de colocar mais uma porção de combustível no caldeira.

De acordo com as regras de como aquecer adequadamente uma caldeira com carvão, é necessário adicionar de 3 a 5 kg de antracito ou carvão de fração média. Os carvões devem ser de tamanho médio, com 4-7 cm de diâmetro. Assim como o combustível, o abastecimento é feito pela porta corta-fogo com uma espátula ou pá. Se possível, o carvão é espalhado por toda a área do forno de forma que a camada seja de cerca de 10-15 cm (embora muito aqui dependa do tamanho do forno). Após o fechamento da porta do forno, o termostato é regulado e a caldeira passa para o modo de queima de longa duração, quando ela própria regula a abertura e o fechamento da válvula de alimentação de oxigênio.

Vantagens do aquecimento doméstico com carvão

1. O carvão é extraído em território russo e os preços por ele não aumentam.
2. Para usar esse combustível, não é necessário instalar gasodutos especiais, como para aquecimento a gás.
3. Seu preço é relativamente baixo em comparação ao combustível líquido ou gás.
4. Fácil de transportar, não requer condições especiais de armazenamento.
5. O aquecimento com carvão é benéfico, pois retém o calor no momento da combustão lenta. Assim, o ar aquecido da divisão permanecerá quente por muito tempo.
6. A boa produção de calor do carvão torna possível usá-lo em pequenos lotes para manter uma temperatura confortável mesmo em geadas severas.

Características das grades

Várias grelhas são instaladas em caldeiras de carvão. Eles diferem em material e forma. As grelhas de aço se deformam com o tempo devido às altas temperaturas.

Grelhas de caldeira

Os mais confiáveis ​​são feitos de ferro fundido na forma de uma treliça sólida. Você também precisa prestar atenção ao formato das orelhas. As peculiaridades das grelhas modernas são que são feitas em forma de cantos, o que permite que as cinzas se desintegrem rapidamente no cinzeiro.