Котлы видео. Пиролизный котел видео. Котлы длительного горения видео.

Котлы видео

На этом сайте superkotel.com.ua и также на канале в YouTube опубликованы информативные фильмы: котлы видео обзор конструкции, принцип работы, возможности использования различных видов топлива, схемы подключения, видео отзывы про котлы на различных объектах.

Видео сгруппированы по содержанию. Чтобы смотреть про котлы видео на определенную тему – нажмите на обложку плейлиста с соответствующим названием.

Котлы видео темы, которые подробно рассматриваются:

• пиролизный котел видео горения газа
• видео инструкция: розжиг, чистка, признаки отличной работы
• твердотопливные котлы видео отзывы и примеры на разных объектах
• какие виды топлива можно использовать в качестве топливного сырья
• сколько киловатт реально можно получить из каждого вида топлива и определение ориентировочного процентного содержания несгораемого остатка (от этого зависит на сколько часто придется чистить котел)
• пример как установить твердотопливный котел видео котельной, системы отопления, обвязки.

Пиролизный котел видео

Работа котла кардинально отличается от горения в классическом котле по типу «буржуйки».

Пиролизный котел конструктивно имеет минимум две отдельных камеры. В первой при температуре до 650°С и недостатке кислорода топливное сырье «тлеет». В процессе такого термического разложения выделяется газ, насыщенный горючими высококалорийными компонентами.

Проходя сквозь форсунки в колосниковой решетке и «встретив» порцию кислорода, этот газ воспламеняется и горит уже во второй камере. Как это выглядит можно посмотреть трехминутный ролик «пиролизный котел видео«, где заснят процесс горения пиролизного газа во второй камере газогенераторного (пиролизного) котла.

Конструкция БРИК имеет дополнительную третью камеру: дожигания. Ее наличие позволяет обеспечить условия для максимально полного сгорания летучих калорийных составляющих газовой смеси. В результате: лабораторные испытания подтверждают высокий КПД Котлов БРИК. Одно из таких испытаний даже имеет официальный публичный характер. Смотрите

пиролизный котел видео процесса измерения КПД, содержания СО и сажевого числа в исходящих дымовых газах.

Проверка КПД 90,6%. Измерение СО и сажевого числа.

Котлы длительного горения видео

По каким признакам можно определить, что котел длительного горения? Прежде всего нужно посмотреть на размер топливной камеры. Продолжительность горения на одной загрузке естественно зависит от того количества топлива, которое можно поместить внутрь.

Далее с помощью простых математических расчетов и справочных данных (сколько киловатт в час выделяет тот вид топлива, который Вы собираетесь использовать). Таким образом, можно узнать сколько киловатт тепловой энергии содержится в той порции топливного сырья, которое поместится в камеру котла за 1 раз. Делим это количество на среднюю мощность, которую будет «расходовать» Ваша система отопления и узнаем реальную длительность работы на 1 загрузке.

Отлично, если есть возможность посмотреть котел длительного горения видео работы в реальных условиях. Кто-то в рекламе может обещать сказочные цифры, которые кошмарно далеки от реальности. Внимательно изучайте характеристики котлов и проверяйте информацию с помощью калькулятора и справочных данных.

Котел длительного горения видео пример работы котла БРИК на разных видах топлива. Один и тот же котел несколько дней подряд разжигаем и загружаем полную топливную камеру разными видами топливного сырья. При этом производим контрольные замеры. Взвешиваем порцию топлива, которую удалось поместить в

котел длительного горения видео фиксация всего процесса. Теплосчетчик регистрирует количество киловатт, мощность, температуру теплоносителя, скорость покачивания воды через котел. Отмечено время начала розжига и момент, когда порция топлива догорела. Далее следует обобщающая информация и результаты проведенной «лабораторной работы».

Также интересные примеры работы: котел длительного горения видео БРИК мощные промышленные котлы на ДСП, брикетах древесных, а также «странном» и интересном топливе костра льна (стебли льна) в прессованном виде и просто сыпучем. В этих сериях Вы сможете узнать особенности горения, рекомендуемые настройки первичного и вторичного воздуха, длительность горения на 1 загрузке. Количество несгораемого остатка на колосниках позволит сделать вывод с какой частотой придется чистить котел, что также часто влияет на принятие решения об использовании того или иного топливного сырья.

Котлы видео ответы на частые вопросы

Множество вопросов, с которыми встречаются на разных этапах от выбора котла до его систематического использования в течении нескольких лет. Ответы на них Вы найдете в наших фильмах, которые сняты на разные темы:

• на что обратить внимание перед покупкой котла
• требования к котельной, рекомендации из практики
• дымоходная труба: материал, монтаж, чистка
• как установить твердотопливный котел видео
• обвязка твердотопливного котла видео
• настройка соотношения первичного и вторичного воздуха
• характер работы котла на разных видах топлива
• чистка твердотопливного котла видео
• почему в котле деготь, смола, конденсат
• замена футеровки, установка колосников

Подписывайтесь на наш канал в YouTube и узнавайте новости первыми.

Пиролизный котел — что это значит, как он работает

Содержание:

Пиролизные котлы — относительно новый вид твердотопливного отопительного оборудования. С его появлением на рынке у пользователей закономерно возникла масса вопросов относительно того, насколько эти агрегаты эффективны, экономичны, безопасны. Заявленные показатели тепловой эффективности соответствуют от 90 до 99%, что гораздо выше при стандартных 60-80% обычных твердотопливных котлов. Чтобы понять, чем это обусловлено, насколько реальны такие характеристики, достаточно разобраться с тем, что значит пиролизный котел.

Основное отличие пиролизного котла от классического твердотопливного

Принцип работы пиролизной печи основан на:

• медленном тлении топливного материала при высоких температурах;
• полном прогорании древесины или любого другого сырья;
• преобразовании в полезную энергию газообразной среды, образуемой при сгорании топлива за счет определенной температуры и давления.

Все это возможно за счет ограничения объема кислорода в камере сгорания и специфического устройства топливного бункера. Если вдаваться в подробности устройства, то печь пиролиза имеет такой принцип работы:

• Конструкция включает 2 камеры сгорания.
• Первая предназначена для закладки в нее самого топлива и его сжигания до образования древесного угля и газообразной смеси углеводородов.
• Во второй камере в тепловую энергию преобразуется полученный в первой камере газ.

Размеры топочной камеры в пиролизных котлах минимум в 3 раза больше, чем в традиционных твердотопливных моделях. Это позволяет намного реже заниматься закладкой сырья и получать от него максимально возможный объем тепловой энергии. То есть и исходный материал, и его производные задействуются для обогрева помещений, что и дает возможность получать эффективность в границах 99%.

Преимущества пиролизных котлов

Те, кто грамотно подходит к выбору отопительного оборудования и отдали предпочтение именно пиролизному котлу, убедились в целесообразности своего решения. Основные достоинства такого оборудования заключаются в следующем:

• Максимально возможная тепловая эффективность.
• Высокая надежность за счет тщательного проектирования каждой системы и оснащения многофункциональной автоматикой последнего поколения.
• Минимальные требования к обслуживанию, ведь за счет полного прогорания топлива и газа количество сажи и золы сведено к минимуму, а иногда ее практически нет. Как результат — дымоходная система безотказно, эффективно и безопасно работает более длительный период без необходимости частой прочистки.
• Абсолютная автономность — настройка режима работы, погодозависимая корректировка, автозагрузка топлива, датчики для обеспечения безопасности.
• Минимальные денежные затраты благодаря небольшому расходу топлива.
• Быстрое достижение оптимальных показателей температуры в помещениях.

Еще одно выгодное преимущество пиролизных котлов заключается в том, что эти системы работают не только на дровах. В топочную камеру можно загружать пеллеты, уголь, брикеты, торф, щепу, биомассу и другие виды энергосырья.

“Котёл 52” — это выбор тех, кто ищет грамотное решение теплообеспечения частного дома, коммерческого или промышленного помещения. У нас вы всегда можете не только подобрать лучшее по характеристикам оборудование под обозначенные цели по наиболее выгодной цене. Мы предоставляем отдельные услуги или можем профессионально выполнить комплекс работ по проектированию, монтажу, обслуживанию котельного оборудования.

Посмотрите наше видео

Какой принцип работы пиролизного котла? Преимущества

Опубликовано: 2020-10-13 Обновлено: 2020-10-27 751 Просмотр(ов)

Пиролизный котел — популярное решение на рынке отопления Украины. “Фантазии” продавцов по экономичности такого оборудования не знают границ. Какой принцип работы пиролизного котла и в чем его преимущества?

Для начала давайте разберемся что такое “пиролиз”.

Пиролиз — разложение вещества (при отоплении дров, дровяных брикетов, реже угля) на зольный остаток и пиролизный газ под воздействием высокой температуры при недостатке кислорода для обычного горения. Поскольку, процесс в твердотопливных пиролизных котлах не является “пиролизом” в чистом виде, то многие специалисты и производители называют такое оборудование газогенераторным. В принципе, это правильно, поскольку топливо сгорает при недостатке (не при полном ограничении доступа) кислорода.

Принцип работы пиролизного (газогенераторного) котла

Конструктивно пиролизный котел включает не одну камеру, как в традиционном оборудовании, а две. Верхняя камера предназначена для загрузки топлива, нижняя — для дожига генерируемых газов. Также пиролизный котел имеет и две камеры подачи воздуха. По одной воздух поступает в минимальном количестве в камеру загрузки. По второй воздух поступает в камеру дожига.

Логика процесса такая. Дрова закладываются в верхнюю камеру и разжигаются как и в обычном котле, при открытом шибере и достаточном для полноценного горения количестве воздуха. После розжига шибер подачи воздуха в первичную камеру прикрывается и дрова горят при недостатке кислорода с выделением пиролизного газа. При этом температура в первичной камере поддерживается на уровне 600-800 ℃. Выделяемые в результате разложения топлива газы направляются в нижнюю вторичную камеру. Там они смешиваются с воздухом и догорают. Выделяемое в результате горения тепло передается через теплообменник теплоносителю системы отопления.

Принцип работы пиролизного котла на дровах понятен. Но в чем преимущества такого оборудования? Оборудование такого типа стоит в несколько раз дороже традиционного. За что переплачивает покупатель?

Преимущества дровяных пиролизных котлов

Нужно отметить сразу, преимущества пиролизного котла не столь уж и значимые. Если цена оборудования для вас критический фактор, то лучше остановить свой выбор на котле с традиционным горением топлива. Увеличить его эффективность можно установив теплоаккумулятор.

Преимущества “пиролизника”:

• низкая эмиссия в атмосферу вредных газов
• более эффективное, примерно на 10-20%, использование топлива
• газогенераторный котел дольше работает на одной закладке дров, чем традиционный

Покупка отопительного котла, работающего по принципу газогенерации это европейский подход, минимальное загрязнение окружающей среды. Правда, когда он окупится это вопрос. Также нужно учесть, что для дровяного пиролизного котла нужны сухие дрова с влажностью 20% и менее. При большей влажности никакой эффективности не будет.

Известным производителем в Европе пиролизных котлов (они, кстати, называют их только “газогенераторными”) является фирма ATMOS (Чехия). Оборудование давно продается в Украине, проверено в наших условиях и хорошо себя зарекомендовало. 

Пиролизный котел своими руками – стоит ли такое отопление наших сил?

Вы узнали, что соседи установили пиролизный котел своими руками, чем решили проблемы с горячей водой и отоплением? Что ж, это по силам и вам, сейчас разберемся, как это сделать.

Процесс пиролиза для непрофессионалов

Для начала рассмотрим определение пиролиза. Это процесс разложения соединений без достаточного притока воздуха либо при полном его отсутствии. Котлы, работа которых основана на этом явлении, относятся к разновидности твердотопливного оборудования и чаще всего выступают в качестве водогрейных. Их особенность заключается в раздельном сгорании выходящих летучих веществ.

Топливом чаще всего выступают дрова, при этом горит и древесный газ в результате воздействия на него очень высокой температуры и дефицита кислорода. Получается, что дерево разлагается на летучую (газ) и твердую (кокс) фракцию. Как только первая начинает взаимодействовать с кислородом, сразу же возникает процесс горения, способствующий образованию тепловой энергии.

Принцип работы котла

Топка таких котлов состоит из газифицирующего отсека и камеры сгорания. Первый располагается в верхней части, в нем медленно горит и разлагается топливо. Для него характерно отсутствие кислорода. Все выделившиеся газы попадают в нижнюю часть, куда и подается воздух. В результате получается двойное дутье. Пространство между камерами разделено колосниками, на которых располагают дрова. Первичный же воздух подается сверху вниз. Так достигается характерное для подобных конструкций верхнее дутье.

Из-за повышенного аэродинамического давления топки тяга преимущественно имеет принудительный характер. Причем лучше отдавать предпочтение дымососам, чем дутьевым вентиляторам. Правда, очень часто в описаниях конструкции можно встретить именно понятие «вентилятор».

Теперь пришло время рассмотреть подробнее, как работает подобная установка. Кладем твердое топливо на колосники в верхней камере. Затем поджигаем их и закрываем герметично дверцу, в это время включается дымосос. Со временем кислорода в топке становится все меньше и получается его дефицит. Температура же внутри может превышать 800 градусов. Сочетание этих процессов приводит к обугливанию древесины с выделением газа. Собственно говоря, происходит пиролиз.

Далее смесь газов (угарный, водород, азот и углеводород) попадает в нижнюю часть топки. Туда же поступает под давлением и вторичный воздух. Взаимодействие всех вышеперечисленных газов приводит к процессу горения. Образовавшееся в результате тепло делится на две части. Одна поступает к колоснику и поддерживает пиролиз, а вторая расходуется на нагрев самого котла.

Достоинства и недостатки пиролизного оборудования

Мы уже рассмотрели конструкционные особенности и принцип работы пиролизного котла, теперь изучим все его достоинства и недостатки такого отопления для дома. Начнем с положительных сторон. Во-первых, появляется возможность регулирования процесса горения. Достигается оно за счет подачи первичного воздуха. Например, на одной закладке дров вы можете отапливать дом от 12 часов до нескольких суток. Во-вторых, экономичность, так как в подобных котлах топливный материал сгорает полностью. Кроме того, эти котлы в принципе считаются до 15% более экономными, чем традиционное твердотопливное оборудование.

В-третьих, опять-таки из-за полной утилизации дров оборудование не нуждается в слишком частой очистке. В-четвертых, благодаря автоматической оснастке управлять им достаточно просто. Вы можете контролировать процесс горения и тем самым повысить либо снизить эффективность. В-пятых, подобное оборудование обладает высокими показателями пожаро- и взрывобезопасности. И последнее, по сравнению с иными твердотопливными аналогами пиролизные установки более безопасные в экологическом плане, так как выброс вредных веществ сведен к минимуму.

Однако при таком большом количестве плюсов есть и некоторые недостатки. Остановимся и на них. Прежде всего смутить может стоимость подобного оборудования, ведь она значительно превышает цену иных систем отопления. Решить эту проблему вполне реально, если собрать пиролизный котел своими руками. Еще одним минусом подобных систем оказывается их зависимость от электроэнергии, ведь и дымосос, и электроника нуждаются в постоянном питании.

Кроме того, необходимо следить за состоянием топливного материала. Если дрова будут недостаточно сухими, то подобное самым негативным образом отразится на работоспособности котла и значительно снизит его мощность. И последний нюанс: полностью автоматизировать процесс не получится. Как ни крути, ведь следить за наличием топлива и вовремя подавать его придется вам самим.

Беремся за дело – как сделать свою установку?

Если вы не желаете переплачивать, но в то же время хотите пользоваться столь привлекательным оборудованием, то можно сделать его самостоятельно.

Как сделать установку пиролизного котла — пошаговая схема

Шаг 1: Подготовка инструмента

Нам понадобится электрический сварочный аппарат, шлифовальная машинка и дрель. Из расходных материалов следует приобрести 5 пачек электродов, 10 отрезных и 5 шлифовальных кругов. Из материала следует найти почти 8 квадратов 4-миллиметрового листового металла. Хотя если желаете немного сэкономить, для корпуса можно использовать и трехмиллиметровые листы, а вот к внутренним деталям предъявляются более серьезные требования, и сэкономить на толщине металла не получится.

Еще надо три трубы – одна диаметром 32 мм и длиной в 1 метр, вторая 57 мм (8 м) и третья 159 мм (0,5 м) – полтора десятка огнеупорного кирпича, профтрубы с толщиной стенок 2 мм и сечением 60х30 (1,5 м), 80х40 (1 м), четырехмиллиметровые стальные полосы шириной в 20 и 30 мм и длиной в 7,5 и 1,5 м соответственно. Один метр 5-миллиметровой полосы шириной в 80 мм. Еще не обойтись без температурного датчика и дымохода.

Если же вы желаете пойти по облегченному варианту, то в качестве корпуса можно использовать металлическую бочку объемом 200 литров. Еще вам понадобится крышка с бортиками, которая будет герметично закрывать емкость, массивный поршень сечением чуть меньше внутреннего диаметра бочки и металлическая труба высотой приблизительно на 20 см больше нашего корпуса и сечением 10 см. И последнее – дымоход, он также представляет собой полую трубу с внутренним диаметром 10 см, только его длина должна превышать высоту емкости минимум на 40 см.

Шаг 2: Подбор рабочей схемы

Как уже упоминалось, найти подробную схему котла можно в интернете, правда, если вы инженер-теплотехник, то вполне реально разработать ее самостоятельно. Мы же сейчас рассмотрим основные элементы. Такое отопительное оборудование состоит из корпуса, в котором располагаются дверца загрузки и крышка зольника. Еще не забудьте про контроллер контура и патрубок для аварийной линии. В защитный теплообменник необходимо обеспечить подвод холодной и горячей воды. Также следует собрать патрубок опорожнения с расширительным бачком и обеспечить обратную магистраль контура.

Собрать самодельный пиролизный котел из второго комплекта расходных материалов (с участием бочки) намного проще, правда, значительно уступать будут и его параметры. Все зависит от поставленных целей, например, для утилизации древесных отходов он станет незаменим. В верхней части бочки делается отверстие и вваривается труба-дымоход. Второй же полый элемент приваривается к центру поршня, при этом в крышке следует вырезать отверстие, чтобы обеспечить выход краю воздуховодной трубы.

В верхней части воздуховода устанавливается заслонка, с ее помощью можно регулировать количество поступаемого воздуха, а следовательно, и процесс горения. На поршне не помешают и дополнительные ребра, так получится лучше утрамбовать горючую смесь. Эксплуатация подобного оборудования очень проста, нужно всего-то засыпать топливный материал на дно бочки, поджечь его и закрыть емкость крышкой с поршнем, который будет плавно двигаться вниз под собственным весом.

Очень важно определить КПД оборудования, причем делать это следует еще на этапе пробного запуска при максимальной мощности. Достаточно обратить внимание на дым. Он не должен иметь неприятного запаха.

Шаг 3: Установка

Любое отопительное оборудование нуждается еще и в правильной установке. При этом следует отметить, что с технической стороны все достаточно просто, нужно всего-то придерживаться выбранной схемы, а вот несоблюдение техники безопасности повлечет за собой весьма серьезные последствия, вплоть до угрозы жизни. Итак, размещаться подобный котел отопления должен только в специальном нежилом помещении, особое требование предъявляется и к основе, на которой он будет стоять. Лучше всего подойдет бетон либо кирпич. Обязательно установите перед топкой толстостенный лист металла.

Желательно, чтобы в котельной не было посторонних предметов, но если таковые там находятся, то выбирайте безопасное расстояние от них до котла – более 20 см. Позаботьтесь о мощной вентиляции. Если желаете продлить жизнь оборудованию, то утеплите дымоход. В противном случае в нем образуется конденсат, который самым негативным образом скажется на работоспособности отопительного устройства.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Пиролизные котлы длительного горения своими руками: чертежи, видео

Владельцы домов предпочитают изготавливать пиролизные котлы своими руками, так как заводской вариант стоит довольно дорого. Котел длительного горения значительно превосходит по эффективности дровяные печи, и не вызывает температурных перепадов. Изготовить самостоятельно устройство не так просто, однако чертежи, видео и фото значительно упрощают задачу.

Пиролизный котел своими руками: принцип работы

Пиролизная печь – это сложное устройство, для работы которого в качестве топлива требуются дрова, брикеты или отходы кусковой древесины. Однако самым ценным веществом для эффективной работы котла является не горящие дрова, а пиролизный газ. В котле, изготовленном своими руками, идет скорее не горение, а медленное тление топлива, в результате образуется газ и древесный кокс. Учитывая принцип работы котла, часто используется другое название – газогенератор.   

На фото пиролизная печь

Пиролиз – это сложный термический процесс разложения сухого топлива на составляющие. Этот процесс проходит в первой камере котла. Важный аспект для образования газа – это низкое содержание кислорода, иначе пиролиз не начнется. В традиционных печах пиролизный газ свободно выводится через дымоход. Во время пиролиза древесины, кроме газа, выделяется огромное количество горючих веществ, а именно:

• смола;
• ацетон;
• древесный уголь;
• метиловый спирт.

Как известно, все перечисленные вещества отлично горят и выделяют большое количество энергии при разрушении огнем. Это происходит в специальной камере, где газ смешивается с кислородом и при очень высокой температуре начинается процесс горения смеси.

Важная особенность пиролизного котла – наличие принудительной тяги. Это достигается при использовании дымососа или верхнего вентилятора. Направление тяги – сверху вниз. Проходя через множество дымовых каналов, горячий газ нагревает воду, которая используется для обогрева здания.

Как сделать пиролизный котел в домашних условиях, видео

Для изготовления пиролизного котла своими руками необходимы различные инструменты и расходные материалы, а именно:

1. Электродуговая сварка.
2. Дрель и болгарка.
3. Отрезные и шлифовальные круги.
4. Стандартный слесарный инструмент.

Из основных материалов необходимо купить листовой металл толщиной от 4 мм, металлические трубы диаметром 6 см, огнеупорный кирпич, вентилятор и датчик температуры. Размеры котла следует определить заранее и чем он больше, тем большее помещение можно отопить. Чтобы избежать ошибок при проектировании, опытные мастера используют проверенные, готовые чертежи.

Чертеж пиролизного котла для изготовления своими руками:

Видео об изготовлении пиролизного котла длительного горения:

Решили для экономии денег изготовить пиролизные котлы длительного горения своими руками? Это непростая задача, и справится с ней далеко не каждый человек. Чертежи и видео значительно упростят эту задачу. Стоит внимательно изучить устройство пиролизной печи и принцип ее работы, чтобы сделать все правильно. Только в этом случае процесс газогенерации будет протекать верно.

 

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Автор aquatic На чтение 6 мин. Просмотров 2.7k. Обновлено 17.06.2020

Если вы находитесь в поисках  качественного отопительного устройства для своего дома, то предлагаем вам рассмотреть такой вариант как пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Это функциональные и удобные приборы для нагревания помещений за короткий период времени. Для их изготовления используются современные технологии, а отличный показатель скорости прогрева и безопасность использования выделяют этот агрегат на фоне других альтернативных вариантов. Наш обзор познакомит вас с принципом работы подобных устройств, с их характеристиками и с разными моделями.

Пиролизный агрегат – это функциональное и мощное устройство

Что такое пиролизный котел: принцип работы пиролиза и его эффективность

В основе принципа работы пиролизного котла длительного горения находится обработка газов, получаемых при сгорании сырья из древесины. Знаете ли вы, что полученный газ выделяет большее количество тепла, чем просто дрова. Достоинством этой техники можно назвать то, что она несложна в управлении и включает автоматизацию процесса обслуживания.

Название такие котлы получили, благодаря пиролизному сжиганию, которое представляет собой процесс сухой перегонки топлива. При нехватке кислорода и воздействии повышенных температур древесное топливо разлагается  и выделяет компоненты, которые и называются пиролизным газом. Так образуется древесный уголь.

Разница в работе стандартного агрегата и пиролизного

Процесс сухой перегонки производится при температурных значениях 200-800 градусов. При сгорании пиролизный газ взаимодействует с активным углеродом, что приводит к отсутствию вредных веществ в дыме при выходе из котла. Такой агрегат меньше загрязняет атмосферу и выделяет минимальное количество сажи. Поэтому его нужно меньше чистить.

Особенности функционирования сложной конструкции

Устройство пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром предполагает наличие двух отсеков. Нижний сделан для пиролизного процесса, а верхний – для переработки появившихся при сгорании газов.

Работа оборудования происходит следующим образом:

• топливное сырье загружается в топку;
• при помощи регулятора происходит установка режима горения;
• после прогрева топочного отсека, запускается режим пиролиза. При этом перекрывается доступ кислорода, а древесное сырье медленного сгорает и емкость заполняется углекислым газом;
• газ переходит в следующую камеру, размещенную в верхней части прибора;
• газообразный компонент сжигается, что позволяет выделить еще какой – то объем тепла.

Вид агрегата в разрезе

Полезная информация! Так как процесс происходит при повышенных температурах, то все детали должны быть сделаны из жаропрочных материалов. Для этих целей применяется чугун. Если конструкция из стали, то применяется покрытие из керамики.

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла длительного горения (видео)

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром: основные элементы

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром очень схожи со стандартными металлическими печами. В качестве топлива применяются дрова, торфяные брикеты, а также гранулы пеллет.

Составные элементы на примере конкретного оборудования

На дне емкости сгорания находится колосник, который выглядит как решетка из чугуна. Данный элемент предназначен для подачи воздуха под топливо. В корпусе из стали присутствуют две камеры: сгорания и загрузочная.  Внутри их поверхности облицовываются жаропрочным материалом. Дно емкости выкладывается кирпичом. В роли теплообменника выступают трубчатые конструкции.

На схеме изображена работа целой системы с подобным отопительным прибором

Полезная информация! Топливо, используемое для котлов должно быть хорошо просушенным.

Обзор моделей и стоимости пиролизных котлов

В таблице можно посмотреть, какие существуют модели, что из себя представляют и их цену.

Достоинства и недостатки котлов на пиролизном газе

У дровяного котла длительного горения с водяным контуром множество преимуществ по сравнению с другими отопительными конструкциями:

• для подобного оборудования характерно медленное сгорание дров. Закладка топлива производится не чаще, чем раз за 12 часов;
• так как топливо полностью перерабатывается, то не образуется много золы, что облегчает уход за конструкцией;
• высокий КПД, который выше чем у остального оборудования;
• возможность регулирования процесса сгорания дров;
• нет нужды измельчать сырье, так как в просторную топку помещаются дрова любого размера;
• присутствие водяного контура делает обогрев помещения более эффективным.

Внутреннее устройство пиролизного оборудования

Чтобы вы могли оценить устройство объективно, предлагаем, кроме достоинств больше узнать о недостатках:

• у подобных котлов цена в два раза больше стандартных агрегатов, работающих на дровах.
• зависит от электрической сети. Устройство дымососа не может работать без электричества;
• в процессе пиролиза может образовываться деготь, который засоряет элементы конструкции;
• в водяной контур необходимо подмешивать теплую воду.

Особенно актуальны котлы пиролизного типа, если поблизости есть деревообрабатывающее производство, где можно брать отходы.

В некоторых устройствах предусмотрены достаточно объемные топочные камеры, куда могут помещаться дрова большой длины

Обратите внимание! В некоторых случаях котел перестает работать, если вода из обратной системы попадает в контур охлажденной. Чтобы избежать подобной проблемы, установите обходной контур в конструкцию. При этом применяется трехходовой клапан. Когда горячая вода перемешается с охлажденной, прибор не будет выключаться.

Правильная загрузка дров

Полезные рекомендации по выбору

Выбрать подходящий пиролизный котел длительного горения на угле или на дровах, обращайте внимание на следующие параметры:

• при выборе производителя не обязательно выбирать только европейские модели. Они дорогие, но по качеству сборки не уступают отечественным производителям;
• наличие автоматической защиты и дозатора. Они отключают оборудование в случае непредвиденных ситуаций;
• наличие бойлерной системы.

Подобное оборудование лучше устанавливать в нежилом помещении

Используя данные рекомендации, вы сможете выбрать экономичные котлы на твердом топливе длительного горения.

Схема подключения пиролизного устройства

После приобретения оптимального варианта,  для качественной работы агрегата его нужно правильно установить. При установке оборудования не забывайте соблюдать определенные правила. Например, вокруг места монтажа должно быть свободное пространство. Если нет отдельного помещения, то отведите под устройство отдельную площадку с достаточным отступом от стен.

Вариант безотходного производства с пиролизной конструкцией

Не забудьте настелить на пол материал с негорючими свойствами. Это может быть кирпич, металл или асбестовые пластины. Кроме естественной вентиляции, продумайте приточную. Помните, что поблизости с котлом нельзя складывать топливное сырье.

Схема оборудования на отработке

До того как приобрести оборудование, рассчитайте тепловые потери вашего дома. Если этого не сделать, то можно выбрать прибор с маленькой мощностью, который не обеспечит постройку достаточным количеством тепла.

Подобное оборудование можно сделать своими руками

Использование наших советов поможет вам выбрать достойное оборудование. Какую модель предпочесть, решать вам. Надеемся, что в этом вам поможет наш обзор и информация.

принцип работы и виды котлов длительного горения.

Годы идут, наука и техника двигаются вперед, а твердые виды топлива по-прежнему остаются востребованными. Сжигать дрова в традиционной печи или в буржуйке не слишком эффективно, но ситуацию изменили пиролизные котлы отопления.

Высокий КПД и относительно простая эксплуатация — лишь немногие из преимуществ этих полезных устройств.

Что такое пиролиз

Дрова — это, пожалуй, самое первое топливо в человеческой истории. Практически каждому известно, как быстро они сгорают на открытом воздухе, и что тепла при этом выделяется не так уж и много. Но ситуация кардинально изменяется, если создать иные условия для процесса сгорания.

Так называемое пиролизное горение осуществляется в закрытых камерах. Туда загружают дрова или иное твердое топливо подобного типа: пеллеты, опилки, отходы древесного производства и т.п. Топливо поджигают и затем сокращают количество воздуха, поступающего в камеру.

К пиролизным котлам относят все твердотопливные теплогенераторы длительного горения, перерабатывающие твердый тип топлива

Значительную часть тепловой энергии, поставляемой котлами длительного горения, дает процесс сгорания пиролизных газов

В пирокотле сложные химические соединения расщепляются на более простые компоненты под воздействием высокой температуры без применения реагентов

В результате термической обработки топливо выделяет газ, который проще и легче горит. Потому пиролизные котлы относят к разряду газогенераторных

В пиролизном агрегате непрерывно происходит выделение огромного количества тепловой энергии, а отбираться может только необходимый ее объем

Желающим сделать пирокотел собственными руками следует учесть, что из-за непрерывно происходящих процессов высокотемпературного горения для изготовления топки нужна жаростойкая футеровка

По схеме горения пиролизные котлы делят на агрегаты естественного и принудительного типа. Естественные дешевле, но менее эффективны, чем принудительные, оборудованные наддувом

По специфике обслуживания систем пирокотлы делятся на одно-и двухконтурные. Первые предназначены только для отопления, вторые обслуживают отопление и ГВС

Как известно, при горении происходят окислительные процессы, один из главных участников которых — кислород, содержащийся в воздухе. Если кислорода мало, реакция замедляется и дрова сгорают медленно, фактически в таких условиях они просто тлеют. При этом выделяется некоторое количество тепловой энергии, зола и горючий газ.

Процесс пиролиза на этом не заканчивается. Полученный при сжигании первичного топливо газ смешивается с воздушными массами и также сгорает. В итоге тепловой энергии выделяет значительно больше, чем при работе стандартных теплогенераторов. Поэтому пиролизные котлы демонстрируют очень приличный КПД по сравнению со своими чисто твердотопливными “собратьями”, а также нередко предоставляют возможность заметно сэкономить на отоплении.

Преимущество отопительной техники этого типа состоит в том, что принцип ее работы и устройства относительно не сложен. Количество воздуха, поступающего в камеры сгорания, регулируется обычной механической заслонкой. Простая конструкция обеспечивает надежность устройства, поломки для пиролизных котлов — явление не частое.

Эта схема наглядно демонстрирует все этапы процесса пиролизного горения. Температура внутри устройства может достигать 1200 градусов

Еще один “плюс” пиролизных котлов — длительный период горения. Полная загрузка устройства топливом позволяет не вмешиваться в процесс в течение нескольких часов, иногда и более суток, т.е. нет необходимости постоянно подбрасывать дрова в топку, как это происходит при открытом горении.

Конечно, это не означает, что пиролизный котел можно оставлять без присмотра. Как и в отношении прочей отопительной техники, здесь имеются строгие правила техники безопасности. Стоит помнить, что пиролизный котел не всеяден — влажность топлива должна быть невысокой. Иначе часть драгоценной тепловой энергии уйдет не на подогрев теплоносителя, а на высушивание топлива.

Котлы пиролизного горения, особенно выполненные из чугуна, обладают значительным физическим весом, поэтому они всегда представлены только напольными моделями

При реализации пиролизного горения топливо сгорает почти полностью, чистить устройство придется гораздо реже, чем при эксплуатации традиционного твердотопливного котла. Мелкую золу, полученную после очистки, используют в качестве удобрения. Горение топлива в таких котлах осуществляется по направлению сверху вниз.

Поэтому возможности для естественной циркуляции воздуха в топке заметно ограничены. Использование принудительного нагнетания воздуха с помощью вентилятора значительно улучшает эффективность работы устройства, но при этом делает котел энергозависимым, поскольку для работы вентилятора необходима электроэнергия.

Устройство и работа пиролизного котла

Топка пиролизного котла разделена на два отделения. В первой сгорают дрова, а во второй производится вторичное сгорание смеси пиролизных газов и воздуха. Отделяет первую камеру от второй колосниковая решетка, на которую и укладывают топливо. Воздух обычно нагнетается принудительно с помощью небольшого вентилятора. Хотя в небольших моделях иногда для создания тяги используют дымосос.

На этой схеме представлено устройство пиролизного котла нижнего горения. Дрова медленно сгорают при малом количестве кислорода и выделяют горючий газ

Наличие принудительной вентиляции можно считать основным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели. Корпус устройства состоит из двух частей, вставленных друг в друга. Пространство между стенками заполняют теплоносителем, роль которого традиционно выполняет вода.

Сначала в первое отделение топки пиролизного котла загружают топливо, затем включают вентилятор и поджигают топливо. Образующиеся в результате горючие газы перемещаются во второе отделение, смешиваются с воздухом и сгорают. Температура горения может достигать 1200 градусов. Вода, находящаяся в наружном теплообменнике, нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остатки продуктов сгорания удаляются через дымоход.

В упрек устройствам, в работе которых используется пиролизный принцип горения, можно поставить относительно высокую цену. Обычный твердотопливный котел стоит значительно меньше. Но в котлах длительного горения дрова сгорают практически полностью, чего о классическом котле не скажешь.

К дровам для пиролизного котла предъявляют определенные требования по размерам и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкции изготовителя

Выбирая пиролизный котел, следует помнить, что недорогие модели малой мощности обычно рассчитаны только под дрова. Причем загружать топливо в устройство придется по максимуму, снижение нагрузки приводит к повышенному образованию золы и сажи, а также негативно сказывается на работе агрегата в целом.

Котлы верхнего горения

Один из вариантов пиролизного устройства — котел верхнего горения. Принцип действия этих двух агрегатов очень схож. Точно так же в топку загружают большое количество твердого топлива низкой влажности, воздух нагнетают принудительно и обеспечивают тление топлива при пониженном количестве кислорода. Задвижку, которая регулирует поток кислорода, устанавливают в нужном положении.

Схема устройства котла верхнего горения. Топка такого котла имеет глухое дно, частички продуктов горения удаляются через дымоход (+)

Но котлы длительного горения не имеют ни зольника, ни колосника. Дно представляет собой глухую металлическую плиту. Такие котлы устроены так, чтобы древесина сгорала полностью, а оставшееся в топке малое количество золы выдувалось воздухом. Такие устройства отличаются высоким КПД и также работают при температурах более 1000 градусов.

Основная особенность таких устройств — они действительно обеспечивают длительный срок работы при полной загрузке. Топливная камера в таких устройствах обычно выполнена в форме цилиндра. В нее сверху загружают топливо, сверху же, по центру, нагнетается необходимый для горения воздух.

В котлах верхнего горения устройство для нагнетания воздуха — это подвижный элемент, который опускается вниз по мере прогорания дров

Таким образом осуществляется медленное тление верхнего слоя топлива. Топливо постепенно сгорает, его уровень в топке понижается. Одновременно изменяется и положение устройства для подачи воздуха в топку, этот элемент в таких моделях подвижен и он практически лежит на верхнем слое дров.

Второй этап горения осуществляется в верхней части топки, которая отделена от нижнего отделения толстым металлическим диском. Горячие пиролизные газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива внизу, расширяются и перемещаются вверх. Здесь они смешиваются с воздухом и сгорают, дополнительно передавая теплообменнику солидную порцию тепловой энергии.

Балка, удерживающая диск, который разделяет камеру сгорания на две части, как и сам этот диск, в процессе работы котла верхнего сгорания постоянно находится под воздействием высокой температуры. Со временем эти элементы сгорают, их придется периодически заменять.

На выходе из второй части топливной камеры обычно установлен регулятор тяги. Это автоматический прибор, который определяет температуру теплоносителя и в зависимости от полученных данных регулирует интенсивность движения горючего газа. Он защищает устройство от возможного перегрева.

Стоит отметить, что наружный теплообменник в таких котлах реагирует на изменение скорости циркуляции жидкости в теплообменнике, т.е. на колебания температуры. На поверхности устройства сразу же образуется слой конденсата, который вызывает коррозию, особенно если речь идет о стальных котлах. Предпочтительнее брать устройство из чугуна, которое значительно лучше сопротивляется подобному воздействию.

Хотя топливо в пиролизных котлах длительного горения должно сгорать без остатка, на практике так бывает не всегда. Порой пепел спекается, образуя частички, которые трудно удалить с помощью потока воздуха. Если в топке накопится большое количество таких остатков, может наблюдаться заметное снижение тепловой отдачи агрегата. Поэтому котел верхнего горения следует периодически все же прочищать.

Особенность устройств этого типа в том, что по мере сгорания топлива его можно догружать, не дожидаясь сгорания всей закладки топлива. Это удобно, когда нужно избавиться от горючего бытового мусора. Существуют также разновидности котлов верхнего горения, которые работают не только на древесном топливе, но и на угле. Сложные узлы автоматического управления в пиролизных котлах этого типа отсутствуют, поэтому серьезные поломки наблюдаются крайне редко.

Конструкция котла верхнего горения позволяет загружать топку лишь частично, если это необходимо. Однако в этом случае выполнить розжиг верхнего слоя топлива может быть не просто. Само топлива должно быть подсушенным, дрова из открытой поленницы для такого котла не подходят. Топливо крупных фракций также не следует использовать для этого вида техники, т.е. дрова придется обязательно колоть на небольшие части.

Особенности эксплуатации газогенераторных котлов

Эффективность работы пиролизного котла во многом зависит от типа и качества топлива. Технически в топку можно загрузить не только древесину, но и уголь, и даже торф, большинство современных моделей котлов рассчитаны на использование нескольких видов топлива. Древесина сгорает примерно за 5-6 часов, в зависимости от сорта. Чем тверже дерево, тем дольше оно горит.

Современные модели котлов пиролизного горения могут работать на различных видах древесного топлива: дровах, брикетах, пеллетах, угле, торфе и т.п.

Около десяти часов уйдет на сгорание черного угля, а такое же количество бурого угля будет тлеть в течение восьми часов. На практике самую высокую теплоотдачу пиролизная техника демонстрирует при загрузке сухим деревом. Оптимальными считаются дрова влажностью не более 20%, а длиной около 45-65 см.

Если доступа к такому топливу не имеется, можно использовать уголь или другое органическое топливо: специальные брикеты и пеллеты из древесины, отходы, полученные при обработке дерева, торф, материалы с целлюлозой и т.п. Перед началом эксплуатации котла следует внимательно изучить рекомендации производителя устройства в отношении топлива.

В котлах пиролизного горения поступление воздуха регулируется обычными механическими задвижками. Отсутствие сложной электроники обеспечивает высокую отказоустойчивость прибора

Слишком влажное топливо в таких устройствах недопустимо. При его сгорании в топке образуются дополнительные водяные пары, которые способствуют образованию таких побочных продуктов, как деготь и копоть. Стенки котла загрязняются, теплоотдача снижается, со временем котел может даже прекратить работу, затухнуть.

Если использовать для котла пиролизного горения дрова со слишком высокой влажностью, внутри устройства возникнут условия для образования дегтя, который ухудшит теплоотдачу устройства и может привести к поломкам

Если в топку заложено сухое топливо и котел настроен правильно, пиролизный газ, полученный в результате работы устройства, будет давать пламя желто-белого цвета. Такое горение сопровождается ничтожным выделением побочных продуктов сгорания топлива. Если цвет пламени окрашен иначе, имеет смысл проверить качество топлива, а также настройки прибора.

Пиролизные газы, смешанные с воздухом, горят ровным желто-белым пламенем. Если цвет пламени изменился, возможно, нужно проверить настройки котла или качество топлива

В отличие от обычных твердотопливных устройств, перед загрузкой дров в пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, топку следует разогреть. Для этого выполняют следующие шаги:

1. Загружают на дно топки мелкую сухую растопку (бумагу, щепу и т.п.)
2. Поджигают ее с помощью факела из подобных материалов.
3. Закрывают дверцу камеры сгорания.
4. Дверцу загрузочной камеры оставляют немного приоткрытой.
5. Добавляют порции растопку по мере ее сгорания.
6. Процесс повторяют до тех пор, пока на дне не образуется слой тлеющих углей.

К этому моменту топка уже прогревается примерно до 500-800 градусов, создавая условия для загрузки основного топлива. Не следует использовать для розжига растопки бензин, керосин или любые другие подобные жидкие вещества. Перед тем, как прогревать топку котла длительного горения, следует убедиться, что устройство готово к эксплуатации.

Характерная особенность котлов пиролизного горения — малое количество золы и пепла, что облегчает процесс очистки устройства и его обслуживания

Для этого проверяют наличие тяги, герметичность дверок, исправность запорных механизмов и регулировочной аппаратуры, наличие теплоносителя в системе отопления и т.п. Затем следует включить терморегулятор, чтобы убедиться, что на прибор поступает напряжение. После этого открывают шибер прямой тяги и вентилируют котел в течение 5-10 минут.

Обзор популярных моделей

Следует понимать, что любой пиролизный котел — это достаточно тяжелый агрегат, который не предназначен для подвешивания на стену. Такие устройства можно применять как для отопления небольшого дома, так и для просторных коттеджей. Котлы длительного горения различаются по мощности.

Выбирая котел пиролизного горения, следует ориентироваться на такие показатели, как тепловая мощность устройства, размеры камеры загрузки, наличие второго контура и т.п.

На этот показатель обычно и ориентируются покупатели. Среди популярных моделей такой техники следует упомянуть:

• “Atmos” (Украина) — представлены устройствами, которые могут работать и на дровах, и на угле, мощность варьируется в пределах от 14 до 75 киловатт.
• “Attack” (Словакия) — способны справиться с обогревом площадей до 950 кв. м, некоторые модели способны продолжать работу даже при перебоях с электроэнергией.
• “Bosch” (Германия) — высококачественная продукция известного бренда, мощность варьируется в пределах 21-38 киловатт.
• “Buderus” (Германия) представлена линейками Elektromet и Logano, первая хорошо известна в Европе как классический вариант пиролизного котла, вторая — более современные версии, предназначенные для частных домов.
• “Gefest” (Украина) — высокомощные устройства с КПД до 95%.
• КТ-2Е (Россия) специально разработан для крупных жилых помещений, мощность агрегата составляет 95 киловатт.
• “Opop” (Чехия) — относительно недорогие котлы, надежные и долговечные, мощность 25-45 киловатт.
• “Stropuva” (производства Литвы или Украины) с мощностью от семи киловатт вполне подойдут для небольшого дома, но в модельном ряде представлены и более мощные устройства.
• “Viessmann” (Германия) — идеальный выбор для частных домовладений, мощность стартует с 12 киловатт, применение современных технологий позволяет экономить топливо.
• “Буран” (Украина) с мощностью до 40 киловатт еще один популярный вариант для владельцев больших коттеджей.
• “Логика” (Польша) высокомощные устройства на 20 киловатт с легкостью обогревают помещения площадью до 2 тыс. кв. м, это скорее котел для промышленных нужд: обогрева цехов, офисов, теплиц и т.п.

Выбирая пиролизный котел для частного дома, следует обратить внимание на модели с двумя контурами, чтобы не только отапливать жилище, но и обеспечить его автономным горячим водоснабжением.

Теплообменник для ГВС бывает накопительного или проточного типа. Для последнего варианта используют модели котлов повышенной тепловой мощности.

Выводы и полезное видео по теме

На этом видео наглядно изображен принцип работы пиролизного котла:

Подробный обзор работы котла верхнего горения можно посмотреть здесь:

Пиролизные котлы недешевы, но полностью оправдывают вложенные в их приобретение средства. При правильной установке и обслуживании такие устройства обеспечат дом стабильным и недорогим теплом.

BLAGO — TT — Вспомогательное оборудование

Устройство и принцип работы

Пиролизный теплогенератор с фронтальной камерой дожигания горючих газов содержит корпус 1, водяную рубашку 2, образованную в корпусе 1, дверной проем 3, накопитель топлива 4, расположенный в корпусе 1 над камерой сгорания 5, механизм подачи воздуха в камеру сгорания. камера 5 и камера дожигания горючих газов 6, отверстие 7, соединяющее камеру сгорания 5 и камеру дожига горючих газов 6, и зольную камеру 8, расположенную под камерой сгорания 5.

Отверстие 7 и камера дожигания горючих газов 6, расположенные под нижней стенкой 9 дверного прохода 3, и каналы 11, установленные за боковыми стенками 10 дверного проема 3, для отвода горючих газов из камеры дожига горючих газов 6.

Механизм подачи воздуха в камеру дожигания горючих газов 6 осуществляется через сквозное отверстие 12, соединяющее камеру дожигания горючих газов 6 с зольной камерой 8 и клапаном 13, регулирующим объем поступающего извне воздушного потока.

Клапан 13 совмещен с пластиной зольника 14 и площадь сечения сквозного отверстия 12 регулируется перемещением зольника 14. Камера дожигания горючих газов 6 футерована огнеупорным материалом. При этом верхняя плита из огнеупорного материала в камере 6 дожигания горючих газов является нижней стенкой 9 дверного прохода 3 и выполнена съемной. Каналы 11 для отвода горючих газов из камеры дожигания горючих газов выполнены в водяной рубашке 2.

В каналах 11, соединенных с рычажным механизмом 16, установлены стимуляторы турбулентности 15. Тяговые механизмы 16 расположены по бокам дверного проема 3 и предназначены для возвратно-поступательного движения стимуляторов турбулентности 15.

За счет возвратно-поступательного движения стимуляторов турбулентности 15 каналы 11 очищаются от золы, смол и гудрона. Зольник 8 имеет колосниковую решетку 22. Колосниковая решетка 22 очищается топочным механизмом 17. Тяговый терморегулятор 18 установлен в водяной рубашке 2 котла.

Тяговый терморегулятор 18 i соединен с поворотным клапаном 19 цепью. Имеются ковш 20 и змеевик аварийного охлаждения 21, колосниковая решетка 22.

Описание работы теплогенератора

Пиролизный теплогенератор с фронтальной камерой дожига горючих газов работает следующим образом. Дверь дверного гарнитура 3 открыта. Сухая щепа кладется на колосниковую решетку 22. Разжигается. При воспламенении щепы необходимо положить на нее дрова, уголь или опилки.

Затем дверь дверцы 3 закрывается. При этом хранилище топлива 4 должно быть плотно закрыто. Задана подача воздушного потока, движущегося в камеру дожигания горючих газов 6. Для этого край клапана 13 устанавливается посередине проходного участка сквозного отверстия 12; зольник 14 перемещается одновременно.

Окончательная регулировка основана на цвете пламени в камере дожигания горючих газов 6, наблюдая за ним через смотровое окошко.Пламя должно быть соломенного цвета при оптимальном режиме сжигания топлива. Шкала в терморегуляторе тяги 18 установлена ​​на 85 ^o C (для воды), а поворотный клапан 19 — в среднее положение. Но это не должно быть связано с цепью. При повышении температуры теплоносителя до 85 ^o C (определяется по показаниям термопар) поворотный клапан опускается с зазором 3 мм и соединяется цепью с терморегулятором тяги 18. Регулировка была сделана. Температура охлаждающей жидкости изменяется в процессе сгорания топлива.

Положение поворотного клапана 19, соединенного цепью с тягодутьевым терморегулятором 18, изменяется пропорционально. При подъеме температуры охлаждающей жидкости рычаг терморегулятора тяги 18 поворачивается. Поскольку он соединен цепью с поворотным клапаном 19, поворотный клапан 19 опускается вниз, закрывая проходное сечение зольного ящика 8, через которое всасывается воздух.

Снижается поток воздуха и процесс окисления с выделением тепловой энергии. При дозаправке топлива подачу воздуха в камеру сгорания 5 и в камеру дожигания горючих газов 6 необходимо перекрыть, опустив поворотный клапан 19 до упора, открыть дверцу дверного проема 3 на угол 25-30 градусов. , подождите 5 минут, а затем полностью откройте дверцу.

Поворотный ковш предназначен для загрузки угля в теплогенератор. Уголь загружается и вращением ковша 20 вверх загружается в загрузочный бункер 4.

Основы биоэнергетики | Министерство энергетики

Технологии биоэнергетики преобразуют возобновляемое топливо из биомассы в тепло и электроэнергию с использованием процессов, аналогичных тем, которые используются с ископаемым топливом. Есть три способа высвободить энергию, хранящуюся в биомассе, для производства биоэнергии: сжигание, бактериальный распад и преобразование в газ / жидкое топливо.

Горение

Большая часть электроэнергии, вырабатываемой из биомассы, производится путем прямого сжигания. Биомасса сжигается в котле для получения пара высокого давления. Этот пар проходит через ряд лопаток турбины, заставляя их вращаться. Вращение турбины приводит в движение генератор, вырабатывающий электричество. Биомасса также может служить заменой части угля в печи существующей электростанции в процессе, называемом совместным сжиганием (одновременное сжигание двух разных типов материалов).

Бактериальное разложение (анаэробное разложение)

Органические отходы, такие как навоз животных или человеческие сточные воды, собираются в бескислородных резервуарах, называемых варочными котлами. Здесь материал разлагается анаэробными бактериями, которые производят метан и другие побочные продукты, с образованием возобновляемого природного газа, который затем может быть очищен и использован для выработки электроэнергии.

Преобразование в газ или жидкое топливо

Биомасса может быть преобразована в газообразное или жидкое топливо посредством газификации и пиролиза.Газификация — это процесс, при котором твердый материал биомассы подвергается воздействию высоких температур при очень небольшом количестве кислорода для получения синтез-газа (или синтез-газа) — смеси, состоящей в основном из моноксида углерода и водорода. Затем газ можно сжигать в обычном котле для производства электроэнергии. Его также можно использовать для замены природного газа в парогазовой турбине.

Пиролиз использует процесс, аналогичный газификации, но в других рабочих условиях. В этом сценарии биомасса нагревается в более низком диапазоне температур, но при полном отсутствии кислорода для производства сырой бионефти.Затем это биомасло заменяют мазутом или дизельным топливом в печах, турбинах и двигателях для производства электроэнергии.

Почему пиролиз и «пластик для топлива» не решают проблему пластмасс — Низкое воздействие на жизнь, обучение, продукты и услуги

Инженер-энергетик д-р Эндрю Роллинсон объясняет, почему пиролиз и использование пластика в топливе не являются устойчивым решением проблемы пластика.

---

Ситуация усугубляется распадом мирового рынка вторичной переработки, и кажется, что большинство правительств и местных властей во всем мире хватаются за соломинку, чтобы найти быстрое решение проблемы пластиковых отходов.Пластик накапливается на суше и угрожает биосфере из-за загрязнения океанов. В то же время большинство правительств проявляют болезненный страх сделать что-либо, что может препятствовать непрерывному экономическому росту.

Таким образом, в качестве будущего решения предлагаются такие решения

Wonder, как пиролиз «пластика в топливо» (1) и экологически чистая энергия из отходов (EfW). Ибо, если бы такие машины были способны просто и устойчиво преобразовывать пластик в топливо или энергию, тогда граждане могли бы чувствовать себя побужденными покупать больше и тратить больше, освобожденные от чувства вины, зная, что все, что они видели и хотели, можно было купить.

Но это предположение по своей сути ошибочно. Пиролиз пластика никогда не может быть устойчивым. В недавнем академическом журнале я подробно рассказываю, почему эта концепция термодинамически бездоказательна, практически неправдоподобна и экологически необоснованна (2).

Пиролиз происходит, когда твердое органическое вещество нагревается, что приводит к выделению газов, масел и угля, отсюда этимологический корень этого слова «разрыхление или изменение в результате пожара». Это старая технология, которая раньше применялась путем нагревания древесины для производства таких веществ, как метанол, ацетон и креозот, до нефтехимической очистки.Когда древесина подвергается медленному пиролизу, полукокс называется «древесным углем»; когда уголь подвергается пиролизу, полукокс называется «коксом»; а с пластмассами обугливание почти не образуется или вообще не образуется.

Р. Фладд, Tractatus Secundi Pars VII De Motu. in libros quatuor divisa, стр. 433–468 (Oppenheim: de Bry, 1618).

Современное понятие состоит в том, чтобы пиролизовать пластик (и другие бытовые отходы) в газ или нефть, которые затем можно использовать как товар, неизменно как «топливо», самостоятельно. При этом игнорируется тот факт, что пиролиз является энергозатратным процессом: для обработки отходов необходимо затратить больше энергии, чем можно фактически восстановить.Это никогда не может быть устойчивым.

А что с топливом от этих непродуманных схем? Все продукты пиролиза EfW или продукты «пластик для топлива» должны сжигаться для высвобождения энергии, при этом выделяется такое же количество углекислого газа, как если бы пластик сжигался напрямую. Существование продукта было всего лишь промежуточным этапом в процессе сжигания ископаемого топлива.

Но идея еще более неосмотрительна. У концепции пиролиза пластмасс есть существенные недостатки.Уже почти сто лет негласно известно, что этот вид отходов практически несовместим с этими технологиями (3). Кроме того, в получаемых продуктах концентрируются тяжелые металлы и диоксины, что делает их непригодными в качестве топлива, поскольку при сгорании они выбрасываются в окружающую среду.

Несмотря на это, многие правительства продолжают тратить миллионы, обманывая общественность, в поисках «инноваций», которые содержат устойчивый ответ. Они игнорируют вышеупомянутые научные предпосылки и следы коммерческих неудач (4).

Были привлечены также академические исследования, привлеченные конкурсами на получение финансовых вознаграждений. Поскольку во многих странах преобладает грантовое финансирование, которое связывает промышленность, инновации и академические исследования, возникли этические опасности, которые привели к отравленным плодам (2).

Многие современные академические исследовательские статьи представляют пиролиз с положительной коннотацией, оценивая его с точки зрения эффективности «рекуперации энергии» или «преобразования». И это несмотря на огромные общие потребности в энергии.В одном исследовании концепция была описана как «высокая эффективность», но результаты показали, что система работала с большой отрицательной эффективностью, потребляя от 5 до 87 раз больше энергии, чем можно было бы получить из продуктов пиролиза.

Графический отрывок из: Роллинсон, А., Оладехо, Дж. М. 2019. «Запатентованные промахи», осведомленность об эффективности и заявления о самоокупаемости в области пиролиза энергии из сектора отходов. Ресурсы, сохранение и переработка, 141, стр. 233-242.

Возможно, хуже всего то, что некоторые исследовательские группы недавно заявили, что пиролизные установки могут быть автономными.Поступая таким образом, они совершают грубую ошибку, которая подвергает их мгновенной дискредитации, поскольку они игнорируют второй закон термодинамики. Такое безумие сродни устаревшей погоне за вечным двигателем.

Вечное движение невозможно, потому что оно нарушает законы термодинамики. Эти законы лежат в основе всей инженерии и, по сути, всех универсальных взаимодействий. Первый закон гласит, что энергия должна быть сохранена — то, что входит, должно выходить наружу. Второй закон гласит, что всякий раз, когда происходит передача энергии, некоторая величина всегда должна теряться в окружении системы (измеряется как «энтропия»).

Нерушимость второго закона, возможно, лучше всего объяснил Артур Эддингтон в его знаменитых Гиффордских лекциях (5):

«Есть и другие законы, в которые у нас есть веские основания верить, и мы считаем, что гипотеза, нарушающая их, крайне маловероятна; но невероятность расплывчата и не предстает перед нами как парализующий набор цифр, в то время как вероятность нарушения второго закона может быть выражена цифрами, которые ошеломляют ».

Как только человек полностью понимает эти законы, безумие таких схем и софизм корпоративных попыток заявить о «устойчивости» становится очевидным.Поэтому важно понять эту концепцию, если человечество когда-либо хочет перейти к устойчивому будущему.

Пиролиз никогда не может быть надежным ответом на неудобную правду Big Plastic. Это заключается в широкомасштабной реализации стратегий «сокращения» и «повторного использования», наряду с предпочтением создавать продукты со встроенной возможностью вторичной переработки и / или рассчитанные на длительный срок службы. Слон в комнате — это капитализм (6) и культура одноразового использования, которую создала нынешняя версия этой экономической системы, постоянно требующая новых рынков, увеличения продаж, большего потребления и большего количества отходов.

С полным текстом статьи можно бесплатно ознакомиться здесь в разделе «Ресурсы, сохранение и переработка» до 23 декабря 2018 г.

1. Фан, А. Как мы можем превратить пластиковые отходы в экологически чистую энергию. Разговор, 1 октября 2018 г.

2. Роллинсон, А., Оладехо, Дж. М. 2019. «Запатентованные промахи», осведомленность об эффективности и заявления о самоокупаемости в секторе пиролизной энергии из отходов. Ресурсы, сохранение и переработка, 141, стр. 233-242.

3.Мавропулос, А. 2012. История газификации твердых бытовых отходов глазами г-на Хакана Риландера (онлайн), 19 апреля 2012 г.

4. Тангри, Н., Уилсон, М. 2017. Газификация и пиролиз отходов: процессы с высоким риском и низким выходом при обращении с отходами. Анализ технологических рисков (онлайн).

5. Эддингтон А.С., Природа физического мира, 1927. Издательство Кембриджского университета: Лондон. С. 68-71.

6. Пиготт, А. Капитализм убивает в мире популяции диких животных, а не «человечество».Разговор, 1 ноября 2018 г.

---

Доктор Эндрю Роллинсон специализируется на маломасштабных исследованиях газификации биомассы и является автором книги Газификация: успех с маломасштабными системами , опубликованной Lowimpact.org.

Устройство и принцип работы пиролизного котла. Как сделать пиролизный котел своими руками: чертежи, схемы и устройство

Твердотопливное отопительное оборудование постепенно стали заменять газогенераторные модели, которые стали достойной альтернативой.Они зарекомендовали себя как простые в использовании, но в то же время чрезвычайно эффективные решения, поэтому даже при относительно высокой стоимости пользуются значительной популярностью среди потребителей. Достаточно отметить, что принцип работы пиролизного котла таков, что его успешно применяют не только для отопления частного жилья, но и промышленных предприятий.

Суть пиролиза

Газогенераторные котлы работают по принципу сжигания пиролизного топлива.Суть его в том, что в условиях недостатка кислорода и под действием высокой температуры происходит процесс разложения сухой древесины на летучие и твердые части. Процесс обычно происходит при температуре 200-800 градусов по Цельсию, и это экзотермический процесс, то есть когда он также выделяет тепло, что позволяет улучшить нагрев топлива и его сушку в котле. Это также сопровождается нагревом воздуха, поступающего непосредственно в зону горения.

Смесь кислорода с пиролизным газом, выделяющаяся из древесины в условиях высоких температур, приводит к сгоранию последнего, что в дальнейшем приводит к выработке тепловой энергии.В процессе горения происходит активное взаимодействие с активированным углем, и это сводит к минимуму выделение вредных примесей. По большей части это смесь водяного пара и углекислого газа.

Характеристики

Как и другое отопительное оборудование, твердое топливо производит теплоноситель, который впоследствии подается в систему. От других моделей отличается принципом работы и некоторыми конструктивными особенностями. Принцип работы пиролизного котла основан на процессе так называемой сухой перегонки древесины.Он заключается в выделении пиролизного газа из твердых материалов органического происхождения под действием повышенных температур в условиях минимизации поступления кислорода. Этот набор условий приводит к распаду древесины на газ и остатки в виде сухого кокса.

Сам процесс пиролиза осуществляется при достижении 1100 градусов Цельсия, поэтому возникает большое количество тепла, позволяющее: высушить древесину в котле, нагреть воздух, попадающий в зону горения.Когда кислород и газ, добытые из древесины, смешиваются, последний горит, за счет чего выделяется много тепловой энергии. Взаимодействие газа с активированным углем сводит к минимуму канцерогенные вещества в выхлопных газах. Даже углекислого газа в них содержится в три раза меньше, чем в обычных котлах, работающих на твердом топливе.

Устройство

Чтобы понять принцип работы пиролизного котла, необходимо не только рассмотреть его устройство, но и определить, как функционирует каждый отдельный блок устройства.В его состав входит немалое количество механизмов и деталей. Однако основой служит пара фотоаппаратов. Обычно их делают полностью герметичными из стальных листов толщиной не менее 5 мм. Насадка используется в качестве разделителя камеры. Верхняя часть топки выполнена в виде топливного бункера, то есть отдельной конструкции, а нижняя используется одновременно как камера сгорания и зольник.

Каждая камера предназначена для выполнения четко определенных процессов. В верхнем отсеке происходит сушка дров с одновременным нагревом воздуха, который затем направляется в следующий отсек.В нижней камере образующийся газ сжигается и накапливается зола.

функционирует

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла основан на возможности регулирования мощности за счет наддува вторичного газа. Так результат более эффективен по сравнению с обычными отопительными приборами. Требуемую температуру теплоносителя можно установить с помощью встроенного термостата.

Устройство пиролизного котла таково, что при его работе в процессе горения полностью отсутствует сажа, а зола образуется в минимальном количестве.Эти функции направлены на то, чтобы как можно реже очищать устройство.

Если говорить о том, как работает пиролизный котел по сравнению с обычным твердым топливом, то стоит отметить более длительное горение дров при одной закладке, а именно время работы до 12 часов. Естественно, на это влияют температурные показатели, но ресурс работы намного больше. Дрова экономно расходуются за счет нагрева поступающего в зону горения воздуха.

Выбор топлива

В то время как пиролизный котел предполагает работу на древесине, что признано наиболее выгодным с точки зрения экономии, на практике для его работы могут использоваться альтернативные виды ископаемого топлива, для Например, уголь, торф.Для повышения эффективности оборудования необходимо учитывать, что каждый вид сырья имеет свою продолжительность полного сгорания. В случае мягкой древесины это 5 часов, с твердой — 6, с коксовой — 10.

Исследования и опросы пользователей показывают, что наибольший КПД отопительного оборудования достигается при работе с сухой древесиной. Влажность древесины не должна превышать 20%, а длина поленьев может достигать 65 см. Это топливо не только обеспечит максимальную мощность оборудования, но и значительно увеличит время его бесперебойной работы.Однако, если невозможно приобрести этот тип ресурса, можно использовать альтернативный тип ископаемого топлива при условии, что он был разрешен производителем. Это могут быть: торф, пеллеты, отходы древесины, отходы целлюлозной промышленности, уголь.

Однако, выбирая любой вид топлива, важно помнить, что его чрезмерная влажность может привести к выделению пара во время работы аппарата, что вызывает образование сажи и снижает тепловые характеристики оборудования во время работы.Только при использовании сухих веществ и правильном регулировании расхода первичного и вторичного воздуха выброс канцерогенных веществ пиролизными газами сводится к минимуму.

Преимущества газогенераторного оборудования

Теперь, когда известно, как устроен пиролизный котел и какие виды топлива для него можно использовать, следует отметить, что среди твердотопливных моделей это самый экономичный вид. Для работы такого оборудования характерны:

— быстрый переход в режим энергоэффективности;

— стабильная температура в системе отопления при наличии топлива в топке;

— не требует частой чистки;

— котел можно использовать совместно с любой системой;

— установка дымохода не требуется;

— из жаропрочных материалов, устойчивых к коррозии.

Такой перечень параметров свидетельствует об эффективности пиролизных котлов по сравнению с традиционными твердотопливными моделями, поэтому их можно использовать для работы в любых помещениях. Единственным недостатком такого оборудования является высокая стоимость, но если нет возможности использовать альтернативные устройства, кроме твердотопливного, выбор будет в пользу первого.

Устройство пиролизного котла: схемы, фото и рекомендации по изготовлению

Поскольку подобное оборудование в последнее время становится все более популярным среди потребителей, становится вопрос не только его приобретения, но и самостоятельного изготовления.Это связано с относительно высокой стоимостью готовых решений, невыносимой для большинства граждан. Чтобы сделать пиролизный котел своими руками, потребуется лишь желание и некоторые инструменты. Для начала вам нужно иметь основную информацию о том, как этот обогреватель выглядит и работает. Заранее нужно рассчитать, какой вид горения будет оптимальным для той или иной задачи — с щелевой горелкой или на решетке. После этого требуется специализированный магазин для закупки всех необходимых запчастей. После этого можно начинать делать пиролизный котел своими руками.Рисунки, которые будут служить опорой, тоже нужно подготовить заранее.

Детали

Для самостоятельного изготовления газогенераторного оборудования необходимо подготовить следующие материалы:

— труба стальная с толщиной стенки 4 мм;

— листовая сталь толщиной 4 мм;

— трубы фасонные;

— электроды;

— пруток круглый диаметром 20 мм;

— кирпич шамотный;

— автоматика для регулирования температуры;

— шнур асбестовый;

— гайки и болты.

Итак, если вы решили сделать пиролизный котел своими руками, чертежи помогут определить оптимальное количество материалов для этого. На данный момент существует довольно много изданий, в которых опубликованы схемы и подробное описание рабочего процесса. Если ими руководствоваться, то можно создать довольно эффективный агрегат. На схеме пиролизного котла (своими руками, как было сказано выше, сделать не составит труда) требуется указать расположение водопровода, теплообменника и топки.Необязательно создавать чертеж агрегата с нуля, лучше исправить стандартный вариант, внося изменения в конкретную ситуацию.

Создание работ

При изготовлении газового котла своими руками можно взять за базовую модель отопительный прибор на 40 кВт, который разработал конструктор Беляев, а затем оптимизировать под лазерную резку, уменьшив количество необходимых деталей. Внутренний объем должен оставаться неизменным при любых изменениях конструкции устройства.Рубашка теплообменника при этом должна значительно увеличиться. После этого можно приступать к соединению всех деталей пиролизного котла при условии четкого соблюдения чертежа. В этом случае в качестве теплоносителя используется воздух, что позволяет прогревать помещение без потерь тепла.

Герметичность труб — необязательное условие, так как дровяной котел обычно не является инициатором протечки и разгерметизации системы отопления. Этот прибор вполне можно считать идеальным решением для установки на даче, где потребность в обогреве возникает не очень часто.

Установка

После сборки устройства по схеме можно переходить к его установке и последующему тестированию. Если газогенераторный котел изготовлен правильно, он должен быстро выйти на требуемый режим, а прогрев отопительной системы должен произойти за 30 минут. Обычно температура в помещении повышается довольно быстро.

выводы

Итак, теперь, когда вы знаете не только принцип работы пиролизного котла, но и возможность его самостоятельного изготовления, остается только принять решение: либо покупать готовую модель, либо сделать самому.Важно понимать, что выпускаемые промышленностью устройства производятся качественно, проходят испытания и гарантируют полную безопасность эксплуатации.

Учебное пособие | Водяная колонка | Видео

Обучающее видео по водяному столбу

Водяной столб используется в паровом котле для уменьшения турбулентности и колебаний уровня воды, чтобы измерительное стекло могло обеспечивать устойчивые и точные показания уровня воды. Использование водяного столба не обязательно.

Индикатор уровня, будь то мерное стекло, косвенный метод измерения или независимый дистанционный датчик, используется на паровом котле для измерения уровня воды. Измерительное стекло — это наиболее распространенная форма индикатора уровня на паровых котлах. В зависимости от требований Кодекса ASME, измерительное стекло может быть круглым стеклянным «окном», известным как «яблочко», стеклянной трубкой с круглым поперечным сечением или плоским стеклом, удерживаемым в специальной раме. Метод непрямого зондирования, разрешенный в Разделе IV, может быть в форме плавающего магнита, который заставляет цветные «флажки» вне механизма переворачиваться, показывая уровень воды.Если используется метод непрямого зондирования, необходимо также установить исправное измерительное стекло. Независимый дистанционный индикатор уровня, как разрешено в Разделе I, может включать оптоволоконные кабели, видеокамеру, электронное изображение на мониторе компьютера и магнитные устройства. В Разделе I есть особые требования, которым необходимо следовать при использовании этих типов индикаторов.

Отсечка топлива с низким содержанием воды используется как на паровых, так и на водогрейных котлах для отключения топлива или источника тепла, когда вода опускается ниже заданного безопасного рабочего уровня.Самый распространенный тип отсечки топлива с низким содержанием воды — это поплавок внутри камеры. Когда поплавок достигает заданного уровня, поплавковый механизм включает электрический выключатель. Еще одна популярная форма отсечки топлива с низким содержанием воды называется зондовым. В этом варианте используются стержневые электрические зонды, вставленные в котел или во внешнюю камеру. Когда зонды соприкасаются с водой, замыкается электрическая цепь, использующая воду в качестве проводника. Если зонды теряют контакт с водой, электрическая цепь размыкается.Некоторые отсечки подачи топлива из-за низкого уровня воды имеют встроенное устройство ручного сброса. Его цель — предупредить оператора о том, что сработала отсечка подачи топлива из-за низкого уровня воды. Затем оператор должен найти проблему, которая вызвала состояние низкого уровня воды, прежде чем перезапускать устройство и перезапускать котел.

Регулятор питательной воды может быть разных форм. В этом руководстве рассматриваются только те, которые наиболее часто используются на котлах малого и среднего размера. Регулятор питательной воды — это, по сути, клапан, установленный вместе с бойлером, чтобы обеспечить поддержание воды на желаемом уровне.Клапан может открываться механически путем прямого срабатывания поплавка, электрически или пневматически. Часто регулятор питательной воды устанавливается как механически неотъемлемый компонент отсечки топлива с низким содержанием воды или может управляться сигналом от отсечки топлива с низким содержанием воды.

Контроллер насоса — это электрический переключатель, используемый для управления питающим насосом парового котла. Хотя это может показаться похожим на один из вариантов регулятора питательной воды, он служит другой цели.

Все перечисленные выше устройства должны быть сконструированы и рассчитаны на давление и температуру, применимые к установке.

Пожарный котел (3 прохода) с объяснением

Введение

Жаротрубные котлы , также известные как дымогарные котлы , являются наиболее распространенным типом промышленных котлов , используемых сегодня. По сравнению с водотрубными котлами , они намного больше подходят для небольших установок, потому что они лучше справляются с внезапными колебаниями высокой потребности пара .

Горение происходит в печи с отходящими газами ( дымовых газов ), проходящими через серию из труб до выхода через дымоход . Поскольку выхлопные газы проходят через трубы, погруженные в воду, котел называют «пожарным / дымогарным котлом». Водотрубные котлы имеют трубы, заполненные водой, которые окружены выхлопными газами, то есть в противоположность конфигурации жаротрубных котлов.

Пожарные котлы

Детали и функции котла

Корпус

Многие части жаротрубного котла размещены в длинной цилиндрической оболочке , которая служит сосудом высокого давления .Оболочка заполнена водой с пространством наверху для выхода пара.

Корпус

Трубки

Трубки проходят от одного конца оболочки к другому; это может происходить один или несколько раз. Кожух и трубы могут быть установлены в вертикальной или горизонтальной ориентации, хотя вертикальная ориентация встречается реже.

Некоторые из трубок могут иметь больший диаметр, чем стандартные трубки, эти трубки называются « подпорки ».Упорные трубы уменьшают механические нагрузки на трубные решетки, когда котел находится под давлением; распорки также могут быть использованы для этой цели.

Трубки

Печь

Топка — это место, где происходит горение; это место, где достигаются самые высокие температуры внутри котла. Печи обычно гофрированные для повышения их механической прочности , хотя негофрированные печи не редкость.

Печь, трубы и кожух

Тюбики

Трубные доски используются для уплотнения обоих концов кожуха и для обеспечения места для установки трубок. Трубные листы обычно соединяются с оболочкой с помощью стержней.

Листы пожарных труб котла

Горелка

Топливо , воздух и тепло , необходимо подавать в топку для достижения сгорания.Подача топлива и воздуха в топку осуществляется горелкой . Источником воспламенения является воспламенитель (электрод, создающий электрическую дугу, похожую на свечу зажигания, но большего размера). Типичные виды топлива включают легкое жидкое топливо (LFO) и газообразный метан , хотя доступны и другие виды топлива. «Передняя часть» котла находится там, где установлена ​​горелка.

Горелки, установленные на котлы

Реверсивная камера

Может быть одна или несколько реверсивных камер .Реверсивные камеры изменяют направление выхлопных газов, когда они выходят из одного прохода и направляются в другой. Реверсивные камеры, расположенные вдали от горелки, — это « задние реверсивные камеры », а ближайшие к горелке — « передние реверсивные камеры ».

Реверсивная камера

Коптильня

Коптильная камера — это последняя часть котла, через которую проходят отработавшие газы перед выходом в дымоход .

Коптильня и дымовая труба

Конструкции пожаротрубных котлов

Конструкцию котла можно варьировать несколькими способами:

• Мокрая спина — задняя часть печи окружена водяной рубашкой.
• Сухая задняя часть — задняя часть печи окружена только листовым металлом.
• Паровой купол — купол, установленный на верхней части кожуха котла для облегчения выделения пара.
• Количество топок — котел может иметь от одной до трех топок (общее правило).
• Конструкция печи — гофрированная или негофрированная. На изображении ниже показана гофрированная печь, т.е. печь не является прямым цилиндром.

Указанная печь для гофрирования

• Количество проходов — каждый раз, когда отработанный газ проходит через котел, называется проходом .Жаротрубные котлы обычно имеют три или четыре прохода, хотя также используются одно- и двухходовые котлы.

Котел 1-й проход

Как работают жаротрубные котлы?

Видео ниже представляет собой отрывок из нашего онлайн-курса «Введение в пар, котлы и термодинамику».

Воздух и топливо (обычно легкое жидкое топливо (LFO) или газообразный метан ) подаются в топку с помощью горелки.Топливно-воздушная смесь воспламеняется воспламенителем , и начинается горение.

Тепло от горения немедленно передается стенке печи и окружающей воде. Между 40-60% всего тепла, вырабатываемого в котле, будет передаваться воде из печи, а оставшаяся часть передается воде по трубам. Топка представляет собой 1-й проход через котел.

Выхлопные газы от сгорания затем попадают в первую реверсивную камеру.Газы выходят из реверсивной камеры, а затем поступают во 2-й проход трубы, вторую реверсивную камеру, 3-й проход трубы, дымовую камеру и, наконец, в дымоход.

Вода нагревается за счет тепла сгорания и образующихся выхлопных газов. Когда вода в кожухе нагревается, в верхней части кожуха котла выделяется пар. Пар продолжает накапливаться до тех пор, пока не будут достигнуты желаемое давление и температура.

3D-модель Компоненты

На этой 3D-модели показаны все основные компоненты типичного трехходового жаротрубного котла, в том числе:

• Shell — огневой сосуд высокого давления.
• Горелка — используется для сжигания.
• Гофрированная печь — там, где происходит горение.
• Трубки — используются для направления выхлопных газов через кожух.
• Трубные решетки — используются для удержания трубок на месте.
• Реверсивная камера — газы реверсируются в этом пространстве и отправляются обратно в обратном направлении.
• Крышка — сохраняет изоляцию, повышающую тепловой КПД котла.
• Коптильная камера — расположена там, где выхлопные газы выходят из последнего прохода трубы, но перед дымоходом.
• Предохранительные клапаны — используются для сброса давления в системе в случае избыточного давления.
• Манометры — местные и удаленные манометры, используемые для контроля температуры, давления и расхода.

Дополнительные ресурсы

https://en.wikipedia.org/wiki/Fire-tube_boiler

https: // www.elprocus.com/fire-tube-boiler-working-principle-types-of-fire-tube-boilers

https://en.zozen.com/products/wns-series-gas-oil-fired-steam-hot-water-boiler.html

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

---

---

4. Тепловые свойства древесины и древесных отходов
5. Оборудование для сжигания древесных отходов
6. Котлы
7. Первичные двигатели
8. Водоочистка
9. Оборудование для обращения с топливом
10. Разное Энергетическое и тепловое оборудование
11.Газогенераторы

---

При оценке свойств горючего материала с точки зрения его применимости в качестве топлива теплотворная способность является одним из наиболее важных показателей. Теплотворная способность показывает, сколько тепловой энергии получается при сжигании одной единицы массы материала.

В случае древесины и древесных отходов теплотворная способность зависит от рассматриваемой породы древесины, используемой части дерева (сердцевина, кора или дерево в целом) и от содержания влаги.Верхний предел теплотворной способности 100% сухой древесины составляет 18 … 20 МДж / кг. На практике влажность древесины на момент рубки составляет около 50% . В зависимости от методов и условий транспортировки и хранения он может повышаться до 65% или снижаться до примерно 30%, измеренных на заводе. (Влажность дана на влажной основе См. Стр. 2)

Влажность производственных отходов комбината зависит от того, на какой стадии процесса извлекаются отходы и производилась ли сушка древесины перед этой стадией.Например, шлифовальная пыль от производства панелей забирается с мельницы после сушилок и горячих прессов. Следовательно, его влажность может составлять всего 15% .

В таблице 4.1 приведены теплотворные способности различных видов древесного топлива при разном содержании влаги. Их можно сравнить со значениями мазута в нижней части таблицы.

Таблица 4.1 Значения нагрева и удельный вес различных видов древесного топлива

Единица измерения влажности топлива	МДж / кг	30% МВтч / м 3	кг / м 3	МДж / кг	50% МВтч / м 3	кг / м 3
Обрезанная древесина	12.9	2,6	720	8,5	2,4	1030
Отходы лесопиления	12,7	2,0	610	8,4	2,0	840
Чипсы	13.0	1,9	510	8,2	1,6	720
Опилки	12,9	2,1	590	8,3	1,9	830
Шлифовальная пыль (влажность 15%)				16.7	1,9	410

	МДж / кг	МВтч / т
Дизельное топливо	42,7	11,9
Мазут тяжелый	40,7	11.3

В расчетах стоимости топлива далее в этом исследовании предполагается, что влажность топлива составляет 50% . При использовании производственных отходов часто получаются значения влажности ниже этого значения. Таким образом, расчетный расход топливной древесины следует рассматривать как верхний предел, который на практике вряд ли будет превышен.

Следующая таблица основана на данных о выходе отходов различных лесоперерабатывающих заводов, представленных в главе 3. Она показывает, сколько энергии получено в виде древесных отходов на единицу произведенной продукции.Предполагается, что влажность древесины составляет 50%.

Таблица 4.2. Содержание энергии в древесных отходах на единицу произведенной продукции и процент потребности в топливе

Выход энергии в виде древесных отходов	ГДж / м 3	МВтч / м 3	%	Производительность стана
Мельница
Лесопильный завод No.1 … 4	6,1	1,7	г. 300	пиломатериалы
Панельный завод №1	5,8	1,6	90	Фанера
Панельный завод No.2 1)	1,1	0,3	г. 10	ДВП
Щитовой завод №3 … 4	0,4	0,1	г.10	ДСП
Комбинат № 1 … 2 2)	1,7	0,5	50 … 60	Пиломатериалы, фанера и ДСП
Комбинат No.3 2)	1,2	0,3	65 … 70	Фанера, шпон и ДСП

¹⁾ на тонну 3
²⁾ на м ³ бревна на входе

Существующее оборудование для сжигания дров или дров:

— фиксированные плоские решетки (голландские печи, топки с нижней загрузкой)
— фиксированные конические решетки
— механические плоские решетки (разгрузочные решетки, вибрационные решетки, возвратно-поступательные решетки)
— наклонные и наклонные решетки (включая ступенчатые решетки)
— подвижные решетки
— Z — решетки
— комбинированные наклонные и механические решетки
— циклоны
— псевдоожиженные слои
— сжигание суспензии в основной печи
— комбинированное сжигание суспензии и решетки

Упомянутые после дорожных решеток здесь не рассматриваются.Они либо подходят для диапазонов мощностей, которые выходят за рамки данного исследования, либо представляют собой технологию, которая слишком сложна (и дорога), чтобы ее можно было рекомендовать для эксплуатации в развивающихся странах.

5.1 Фиксированная плоская решетка

Самая старая система сжигания древесины или коры в промышленности — это сжигание их в куче. Свая может стоять на решетке или на кирпичном полу. Обычно свая обжигается в печи, что обеспечивает стабильное горение и более высокую производительность сгорания.Печь (часто голландская печь) часто работает только как газогенератор, а сжигание завершается в котле, к которому подключена печь.

На следующем рисунке № 5.1 показана голландская печь с плоской решеткой. Обычно голландская печь состоит из двух отсеков, разделенных центральной стенкой, так что одно из отсеков может быть озолено во время обжига другого. Топливо обычно подается сверху печи и образует кучу высотой примерно 1 … 1,5 м.

Рисунок 5.1 Плоская решетка в голландской духовке.

В современных применениях голландской печи решетка заменяется твердым полом.

Управление нагрузкой осуществляется путем регулирования потока воздуха для горения. Максимальная влажность топлива 67% . Голландская духовка проста, надежна, безотказна (если спроектирована с достаточным пространством) и дешева. Недостатками системы являются затраты на техническое обслуживание (огнеупорность), плохая реакция на изменения нагрузки и сильный унос золы и углерода при перегрузке.Голландская печь требует непрерывной работы для поддержания высокой скорости горения (непрерывная подача топлива).

На Рис. 5.2 показан истопник с недостаточной подачей древесины или древесных отходов. Топливо в топку подается шнеком, расположенным под колосниковой решеткой. Максимальный размер топлива составляет примерно 65 х 10 х 10 мм.

Рисунок 5.2 Стокер с недостаточной подачей с шнековым питателем.

По сравнению с голландской печью преимущество истопника с недостаточной загрузкой состоит в том, что верх стопки не охлаждается холодным и влажным топливом или холодным воздухом.С другой стороны, если ворс плотный, воздух не может проникнуть через поверхность ворса, вызывая проблемы с сушкой в ​​центре ворса. По этой причине кочегарки с недостаточной подачей подходят для довольно сухого топлива. (Макс. 40 … 45%.)

Рисунок 5.3 Жаротрубный котел с мембранным экраном и плоской решеткой в ​​огнеупорной камере сгорания (Lambion).

Современные плоские решетки представляют собой точечные решетки с водяным охлаждением. Они сконструированы путем поворота котельных труб для образования дна около дна печи и путем укладки решетчатых решеток поверх труб.Штанги снабжены отверстиями для впуска воздуха для горения. Главное достоинство такой решетки — дешевизна. Его недостатки:

— озоление ограничивает время использования решетки до 20 … 22 ч / сут.
— требуется дополнительное топливо, когда влажность топлива превышает 55%.
— требуется большой объем технического обслуживания.

5.2 Решетки с фиксированным конусом

К этой категории относятся несколько небольших решеток. Колосниковая решетка обычно находится в огнеупорной камере сгорания или является ее частью.Системы в основном идентичны системам из предыдущего раздела, за исключением формы решетки.

Конические решетки подходят для топлива с более высокой влажностью, чем плоские решетки. Топливо обычно подается через истопник с нижней подачей (см. Рисунок 5.4), но сухое топливо также может подаваться сверху (рисунок 5.5).

Рисунок 5.4 Огнеупорная печь и истопник с нижней подачей.

Рисунок 5.5 Конусная решетка с верхней загрузкой.

5.3 механические плоские решетки

Рисунок 5.6 Решетка для разгрузки.

Стокер с опрокидывающейся решеткой обычно применяется в малых или средних единицах. Это стационарная решетка (см. Рисунок 5.6), состоящая из решетчатых решеток, механически связанных, так что их можно поворачивать на 90 градусов для сброса золы. Одна секция может быть отключена для озоления, в то время как горение продолжается в других секциях.

Рисунок 5.7 Вибрационная решетка для древесных отходов.

Вибрационная решетка (рисунок 5.7) использовался в США для сжигания древесных отходов. Мощность горения несколько выше, чем у откидной решетки. Топливный слой скользит вниз по решетке, поскольку он подвергается периодическим колебаниям, исходящим от приводного от двигателя эксцентрикового привода в передней части решетки. Топливо высыхает и горит по мере того, как оно движется по решетке, а зола выгружается в бункер в передней части агрегата.

Рисунок 5.8 Решетка Каблица

Решетка с возвратно-поступательным движением обычно имеет небольшой наклон.На рис. 5.8 изображена такая решетка (Каблиц). Решетка Kablitz разделена на отдельные секции, каждая из которых оснащена собственным приводом. Преимущество колосниковой решетки заключается в ее пригодности для сжигания «трудных» видов топлива, например, коры. С другой стороны, цена у него довольно высока.

5.4 Наклонные и наклонные решетки

Наклонные решетки широко используются в современных котлах, работающих на древесных отходах и древесных отходах. Хотя есть небольшие отличия в конструкции — решетки горизонтальные или продольные, ровный или изменяющийся наклон и т. Д.- принцип работы примерно одинаков для всех наклонных и наклонных решеток. Топливо подается в верхнюю часть колосниковой решетки, откуда оно скользит вниз. При скольжении топливо сначала высыхает, а затем воспламеняется и горит. Зола откладывается на дно решетки.

В некоторых конструкциях после наклонной решетки добавляются дополнительные решетки для завершения горения или для озоления. Однако эти конструкции довольно дороги.

Максимальная влажность топлива 55…65% в зависимости от конструкции решетки. Решетки с горизонтальными перекладинами, так называемые ступенчатые решетки, подходят только для довольно сухого топлива.

Озоление наклонной решетки производится вручную или автоматически. Озоление требуется один раз в смену, но с современными решетками интервал может составлять даже неделю.

Рисунок 5.9 Подпольная печь со ступенчатой ​​решеткой и жаротрубным котлом (Lambion).

5.5 Передвижные решетки

Древесина и древесные отходы, особенно в Северной Америке, часто сжигаются в топках с передвижной решеткой.Топливо попадает в топку через питатели, расположенные на высоте 1 … 4 метра над колосниковой решеткой. Топливо попадает на подвижную решетку, сохнет, воспламеняется и горит. Зола подается к передней части колосниковой решетки, откуда она попадает в зольную яму.

В зависимости от степени подогрева воздуха для горения максимальная влажность топлива составляет от 40 до 55%.

Основными преимуществами подвижной колосниковой системы являются ее универсальность и большая производительность сгорания. На нем можно сжигать несколько различных видов топлива, а удаление золы происходит непрерывно.

С другой стороны, подвижные решетки подвержены механическим неисправностям, что приводит к высоким затратам на техническое обслуживание.

Рисунок 5.10 Водотрубный котел (Ёсиминэ) с разбрасывающим стоком и подвижной решеткой.

Когда котлы, работающие на дровах, сравниваются с котлами, работающими на жидком топливе или газе, наибольшие различия существуют в оборудовании для сжигания. Поскольку нефть и газ можно сжигать в горелках довольно простой конструкции, предыдущая глава ясно продемонстрировала обширность оборудования, необходимого для сжигания твердого топлива, такого как древесина и древесные отходы.

В остальном котлы, однако, есть лишь несколько незначительных различий в конструкции между котлами, работающими на твердом топливе, и котлами, работающими на жидком или газовом топливе. Одно из основных различий заключается в том, что для твердого топлива обычно требуется больше воздуха для горения, чем для мазута, что приводит к большему количеству дымовых газов, а также к большему объему котла. Иными словами, с данным котлом большая мощность достигается при сжигании жидкого топлива, чем при сжигании дров, при условии, что возможно сжигание обоих.

Есть еще одно отличие. Древесина имеет большее содержание золы, чем масло, и это требует более интенсивного удаления золы как из печи, так и из дымовых газов.

В целом дровяной котел во многом не отличается от мазутного. По этой причине можно заменить котел, который изначально был предназначен для сжигания жидкого топлива, на сжигание древесины. Как уже упоминалось ранее, результатом, однако, будет более низкая мощность котла.

По причинам, указанным выше, в этой главе дается довольно краткое описание котлов. Будут рассмотрены два вопроса: различные теплоносители и основные типы конструкций котлов. Презентация ограничена котлами, которые подходят для промышленного применения на небольших заводах.

6.1 Среда теплопередачи

При выборе теплоносителя котла есть три основных варианта:

— горячая вода
— пар
— горячее масло

6.1.1 Горячая вода

Из-за того, что температура кипения воды при атмосферном давлении составляет 100 ° C, водяная система водогрейного котла должна находиться под давлением. Необходимое давление резко возрастает с повышением требований к температуре. Например, для достижения температуры 200 ° C давление на стороне воды должно постоянно поддерживаться на уровне более 16 бар. Поэтому в основном промышленные водогрейные котлы применяются на предприятиях с низкими температурами, примерно от 100 ° C до 140 ° C.Одним из примеров является лесопилка с сушильными камерами (см. Раздел 3.2).

6.1.2 Пар

Пар используется там, где требуется тепло при более высоких температурах (150 ° C … 200 ° C) и в приложениях, которые включают паровые турбины или паровые двигатели. Паровой котел обычно дороже водогрейного котла и требует более обширной системы очистки воды. С другой стороны, для передачи того же количества тепла требуется меньший массовый расход пара, чем воды, что может привести к экономии затрат на трубопроводы.

6.1.3 Горячее масло

Использование масла в качестве теплоносителя вместо пара или воды даст ряд существенных преимуществ. Во-первых, температура до 300 ° C и выше может быть достигнута без давления в системе. Это обеспечивает повышенную безопасность эксплуатации и простоту конструкции. Во-вторых, не требуется водоподготовка.

Температура 200 ° C может рассматриваться как нижний предел температуры для экономичной работы с горячим маслом.

При производстве панелей требования к температуре сушилок и горячих прессов столь же велики.Однако на некоторых небольших предприятиях оборудование рассчитано на работу при более низком температурном уровне.

Некоторые недостатки связаны с работой на горячем масле. Если котел не спроектирован должным образом, масло может треснуть (изменить свой химический состав), что приведет к выходу из строя трубопровода. Кроме того, утечки в трубках могут привести к значительным повреждениям, поскольку теплоноситель легко воспламеняется. Наконец, горячее масло имеет довольно низкую удельную теплоемкость и требует более широких труб, чем водяная или паровая система теплопередачи.

6.2 Типы конструкции котла

Несмотря на то, что котлов существует множество различных конструкций, основной принцип работы у них общий. Топливо сжигается для выделения тепла, которое передается от дымовых газов теплоносителю. Все котлы работают таким образом независимо от того, какое топливо используется, как и где оно сжигается или какой теплоноситель используется.

Если исключить оборудование для сжигания, которое было представлено в предыдущей главе, котлы можно разделить на две группы в соответствии с конструктивными особенностями.Эти:

— жаротрубные котлы
— водотрубные котлы

6.2.1 Газовые пожаротрубные котлы

В жаротрубном котле горячие дымовые газы протекают внутри труб котла, нагревая (испаряя) среду снаружи труб. В зависимости от конфигурации трубы дымовые газы проходят через котел от одного до четырех раз, прежде чем выйти через дымовую трубу. Соответственно, котлы называются одноходовыми, двухходовыми и т. Д. Трехходовой котел показан на рисунке 6.1.

Пожаротрубные котлы поставляются в широком диапазоне мощностей. Некоторые котельные компании предлагают жаротрубные котлы на воду, пар и перегретый пар мощностью от 170 кВт до 18 000 кВт или от 250 кг / час до 28 т / час. Диапазон давления этих котлов 1,5 … 29 бар.

6.2.2 Водотрубные котлы

Как видно из названия, вода — или какая бы то ни было среда — течет внутри труб водотрубного котла и, следовательно, дымовые газы снаружи.Это показано на рисунке 6.2.

При производстве пара малогабаритными водотрубными котлами — 15 т / ч пара и ниже — котел часто оснащается одним или двумя барабанами (в некоторых котлах даже тремя). Питательная вода перекачивается питательным насосом котла в верхний барабан. Оттуда вода течет по сливной трубе в нижний барабан или коллектор.

На обратном пути в барабан вода нагревается горячими дымовыми газами и превращается в смесь воды и пара. Циркуляция вверх-вниз поддерживается тем фактом, что восходящая пароводяная смесь имеет более высокую температуру и, следовательно, меньшую плотность, чем водяной пар, идущий вниз.

Рисунок 6.1 Упрощенное поперечное сечение жаротрубного парового котла

Рисунок 6.2 Упрощенное сечение водотрубного парового котла

В верхнем барабане пар отделяется от воды и направляется напрямую или через пароперегреватель туда, где он необходим (первичный двигатель, производственный процесс и т. Д.). Вода рециркулирует, и часть ее продувается для удаления примесей и поддержания высокого качества котловой воды.

Водотрубные котлы обычно используются, когда требуется более высокая мощность. Нижний предел производительности составляет 1 т / ч пара. С другой стороны, существуют энергетические котлы водотрубной конструкции с производительностью в несколько тысяч тонн пара в час, но они, естественно, не входят в круг интересов данного исследования.

При выборе жаротрубных или водотрубных котлов для выработки тепла не существует точных правил. Как правило, теплая вода и небольшая мощность насыщенного пара предпочтительно генерируются первым, в то время как большее количество пара и особенно перегретого пара вырабатывается вторым.На практике решение должно приниматься индивидуально в отношении котла в целом, включая оборудование для сжигания.

Ниже перечислены основные движущие силы, которые будут рассмотрены ниже:

— Паровые турбины противодавления
— Конденсационные паровые турбины
— Паровые двигатели

7.1 Паровые турбины с противодавлением

Когда рассматриваются первичные двигатели, использующие пар, в принципе нет разницы в том, как генерируется пар или какое топливо используется для генерации пара.Таким образом, оборудование для выработки энергии на дровяной электростанции не отличается от оборудования для электростанции, использующей какое-либо другое топливо. По этой причине основные двигатели будут представлены ниже довольно кратко.

Турбины с противодавлением используются в промышленных процессах, где требуется пар низкого или среднего давления. Пар высокого давления входит в турбину, и при расширении часть его тепловой энергии преобразуется в механическую.

Механическая энергия используется для работы электрического генератора или механического оборудования, такого как насосы, вентиляторы, компрессоры и т. Д.

Пар на выходе выходит из турбины под избыточным давлением и направляется в технологический процесс для нагрева или сушки. Пар среднего давления может подаваться через турбинный отвод, если этого требует процесс. Однако маломасштабные турбины — в диапазоне мощностей от 2 МВт и ниже — редко оснащаются вытяжками.

На рисунке 7.1 показаны размеры турбины с противодавлением мощностью 1,5 МВт.

Некоторые производители предлагают турбогенераторы без подвала, что упрощает сборку и требует меньшего строительного объема.Экономическая выгода от этого очевидна.

Паровые турбины с противодавлением производятся мощностью от менее 100 кВт до более 100 МВт. Однако это исследование касается энергоснабжения малой промышленности, где верхний размер турбины установлен на уровне 2 … 3 МВт.

Срок поставки для этих размеров обычно составляет от шести до двенадцати месяцев плюс время, необходимое для транспортировки на производственную площадку.

Состояние пара на входе и выходе может сильно различаться.Верхний предел входного давления обычно составляет около 80 бар, но нормальная работа возможна при давлениях намного ниже этого. Противодавление варьируется от 2 до 10 бар.

7.2 Конденсационные паровые турбины

В конденсационной турбине пар расширяется ниже атмосферного давления и конденсируется, нагревая охлаждающую воду в конденсаторе. Поскольку пар на выходе находится под низким давлением, он бесполезен для промышленного применения.

Конденсационные турбины, однако, в некоторых случаях могут использоваться на промышленных электростанциях в качестве конденсатных хвостовиков, соединенных с турбинами с противодавлением.В случаях низкой потребности в технологическом паре избыток пара пропускается через конденсирующий хвост для выработки большей мощности.

Конденсационная турбина не сильно отличается от турбины с противодавлением по размерам, параметрам пара (за исключением давления на выходе), срокам поставки и цене.

Пароконденсатное оборудование требует дополнительных инвестиций плюс наличие охлаждающей воды. Конденсаторная турбина мощностью 1 МВт требует около 0,1 м ³ / с охлаждающей воды.

Рисунок 7.1 Размеры (мм) паровой турбины с противодавлением мощностью 1,5 МВт.

7.3 Паровые двигатели

Современные высокоскоростные паровые двигатели поставляются как для противодавления, так и для конденсации. Как правило, они служат той же цели на промышленной электростанции, что и паровые турбины, хотя принцип действия отличается. Расширяющийся пар заставляет поршень двигаться вверх и вниз между его конечными положениями. Поршень, в свою очередь, вращает вал, к которому подключен генератор или какое-либо механическое устройство.

Работа парового двигателя возможна при относительно низком уровне пара. Температура на входе не должна превышать 400 ° C. Нормальные значения давления пара 15 … 25 бар. Паровая машина также может работать на насыщенном паре, хотя это приводит к довольно низкому КПД.

Один производитель предлагает блоки паровых двигателей, которые можно комбинировать в более крупные наборы в соответствии с потребляемой мощностью. Мощность одного агрегата 100 … 150 кВт в зависимости от режима пара. В принципе, не существует верхнего предела для количества паровых машин, которые могут быть объединены таким образом, но цена двигателя делает большие комплекты экономически невыгодными.

Хотя цена за кВт паровой машины значительно выше, чем у паровой турбины, паровая машина имеет некоторые технические преимущества:

— возможна работа при плохих значениях пара

— относительно легко увеличить максимальную мощность двигателя, добавив в комплект дополнительный блок

— КПД не снижается при работе с частичной нагрузкой в ​​такой степени, как у паровых турбин.

Однако кажется очевидным, что эти преимущества только в некоторых крайних случаях могут перевесить высокие инвестиционные затраты при сравнении парового двигателя с паровой турбиной той же мощности.

На Рис. 7.2 показаны основные размеры трехэлементной двигатель-генераторной установки. (Электрическая мощность около 450 кВт).

Срок поставки одно- или двухкомпонентного комплекта составляет 5 месяцев без учета фрахта.

Рисунок 7.2 Размеры 1 … 3 паровых агрегатов двигатели. (Разлив)

7.4 Резюме основных движущих сил

Подводя итог, можно сказать, что наиболее важные свойства первичных двигателей следующие:

Турбина с противодавлением

— перегретый пар в электрическую или механическую энергию
— пар на выходе с избыточным давлением для промышленного процесса

Конденсационная турбина

— преобразование перегретого пара в электрическую или механическую энергию

— выпуск пара ниже атмосферного давления

— в качестве альтернативы в качестве конденсационного хвоста после турбины с противодавлением для выработки дополнительной мощности при низком потреблении тепла

Паровой двигатель

— перегретый (макс. 400 ° C) или насыщенный пар в электрическую или механическую энергию
— режим противодавления или конденсации
— возможно расширение за счет добавления агрегатов двигателя
— цена за кВт в 5-10 раз выше, чем для противодавления. турбины давления.

Целью водоподготовки является поддержание благоприятных условий для работы парового котла за счет:

— предотвращение накопления отложений на нагреваемых поверхностях.
— минимизация коррозии оборудования и трубопроводов в пароводяном цикле.

Требования к очистке воды сильно зависят от типа котла, давления в котле и качества исходной воды.

Наиболее важные этапы очистки воды на электростанции представлены на рисунке 8.1. Эти этапы следующие:

8.1 Сырая вода

В зависимости от местных условий сырая вода содержит различное количество примесей, взвешенных частиц и газов. Сырая вода фильтруется и аэрируется, в некоторых случаях также осаждается.

8.2 Подпиточная вода

Существует несколько различных методов очистки подпиточной воды. Все они предназначены для удаления или замены таких ионов (солей и минералов), которые могут нанести вред оборудованию пароводяного цикла. Это делают:

— различные типы ионообменников
— испарители
— оборудование на основе обратного осмоса или их комбинации.

Обычно желательна деминерализация при давлении в барабане 40 … 60 бар и выше. Это приводит к пороговому значению затрат на очистку воды при превышении этого уровня давления.

Ионообменники требуют регулярного обслуживания квалифицированным персоналом, что может ограничить применение в развивающихся странах. Испарители работают на тепле, что приводит к потребности в паре или горячей воде.

8.3 Питательная вода

Питательная вода представляет собой смесь очищенного конденсата и очищенной подпиточной воды.Перед поступлением в котел его обрабатывают присадками и термически деаэрируют для соответствия требованиям качества.

8.4 Котловая вода и пар

Для получения как можно более чистого пара качество котловой воды контролируется путем впрыскивания добавок и непрерывной продувки из барабана.

8,5 Конденсат

Примеси конденсата удаляются механическими фильтрами и / или ионообменниками.

Рисунок 8.1 Блок-схема водоподготовки

По сравнению с жидким топливом оборудование для обращения с древесным топливом, естественно, намного сложнее.Основное различие заключается в том, что древесину нельзя перекачивать по трубам, как нефть, а для транспортировки из одного места в другое требуется конвейерная система.

Кроме того, чтобы соответствовать требованиям котла, топливо часто должно быть преобразовано из его первоначальной формы и размера в форму, которая лучше подходит для транспортировки и сжигания.

Система обращения с топливом на дровяной электростанции или теплоцентрали должна проектироваться отдельно в каждом конкретном случае. Он может состоять из следующих видов оборудования:

— рубильные машины для производства щепы из круглого леса, лесозаготовок или древесных отходов, получаемых в процессе производства,

— ленточные конвейеры, элеваторы и винтовые конвейеры для транспортировки и подачи топлива,

— шнековые разгрузчики для подачи на конвейер снизу кучи, например, щепы

— силосы и бункеры промежуточного хранения,

— силосы приемные для разгрузки с самосвалов или фронтальных погрузчиков,

— фронтальные погрузчики для транспортировки топлива как альтернатива ленточным конвейерам.

Большинство дровяных электростанций или тепловых электростанций используют мазут в качестве пилотного топлива, а в некоторых случаях для улучшения контроля нагрузки. На этих заводах оборудование для обработки топлива состоит как из древесины, так и из системы обработки нефти.

Вне зависимости от того, какое топливо используется, оборудование тепловых и электрических станций классифицируется следующим образом:

— котельная
— турбинная установка (не входит в состав чисто тепловых станций)
— водоподготовка
— оборудование для обращения с топливом
— вспомогательное оборудование
— трубопроводы и изоляция
— контрольно-измерительные приборы
— электрификация
— HVAC (отопление, вентиляция и охлаждение ) оборудование

Турбинная установка предназначена для производства электроэнергии в целом и может включать в себя различные типы первичных двигателей.

Первые четыре группы обсуждались в предыдущих главах. В этой главе мы поговорим об оставшихся.

10.1 Вспомогательное оборудование

В эту группу входит следующее оборудование

— насосы
— вентиляторы
— компрессоры
— клапаны кондиционирования пара
— краны
— инструменты для ремонта и обслуживания
— др.

Чем крупнее завод, тем обширнее перечень вспомогательного оборудования.

10.2 Трубопровод и изоляция

Назначение трубопроводной системы электростанции или теплоцентрали состоит в том, чтобы передавать потоки воды, пара или конденсата из одного места в другое внутри станции без чрезмерного увеличения потерь при передаче давления или тепла.

10.3 Контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы включают в себя все оборудование, используемое для измерения, управления, защиты и сигнализации при эксплуатации завода. Это инструмент обслуживающего персонала, и благодаря разработке обширной системы контрольно-измерительных приборов и автоматизации завод должен обслуживаться небольшим эксплуатационным персоналом.

Верно и обратное. За счет снижения уровня автоматизации инвестиционные затраты снижаются, но требуется больший обслуживающий персонал.

Важнейшими объектами управления паросиловой установки являются:

— уровень воды в барабане,
— давление и температура пара,
— частота вращения и напряжение турбогенератора.

Центром управления является диспетчерская или на небольших предприятиях панель управления.

10.4 Электрификация

Электроустановка на электростанции предназначена для передачи генерируемой энергии туда, где она необходима, и с нужным напряжением.На промышленной электростанции основным потребителем является производственный процесс, но также и сама станция нуждается в некоторой мощности для работы электродвигателей, подключенных к ее насосам, вентиляторам и другому подобному оборудованию. Если выработка электроэнергии превышает технологический и вспомогательный спрос, излишек передается в сеть общего пользования.

Дизель-генераторы и аккумуляторы используются для обеспечения резервного питания и, если установка не подключена к общественной сети, энергии, необходимой для запуска.

10.5 HVAC

К данной группе оборудования относятся:

— отопление
— вентиляция
— система пресной воды
— канализация
— система противопожарной защиты.

Одним из способов использования энергии древесного топлива является преобразование ее в горючий газ (генераторный газ) в газогенераторе. Технологии газификации твердого топлива более ста лет, но рост затрат на энергию значительно увеличил исследовательскую деятельность в этой области в последние годы.

Генераторный газ образуется в процессе частичного сгорания, в котором химическая энергия топлива превращается в газ, в основном оксид углерода и водород. Реакция протекает в газонепроницаемой реторте газогенератора, в которую подается топливо и воздух. Реакция поддерживается за счет собственного тепла, и никакой внешний источник тепла не требуется, кроме воспламенения. В некоторых случаях пар вводят для предотвращения слишком высокого повышения температуры реакции.

В газогенераторе с неподвижным слоем реторта заполняется топливом сверху.Топливо медленно движется вниз, проходя через несколько различных зон. Первая — это зона сушки, в которой содержание воды снижается от входного значения макс. 20 … 30%. По мере снижения температура повышается, что вызывает карбонизацию топлива в тепловой зоне и газификацию углерода в следующей. Зола удаляется снизу, например, вращающейся решеткой.

Воздух проходит через газификатор в том же направлении, что и поток топлива, или в противоположном направлении, или через слой топлива.

Соответственно, газификаторы с неподвижным слоем разделяются на генераторы с нисходящей, восходящей или поперечной тягой.

Другой тип — газификатор с псевдоожиженным слоем, который газифицирует топливо в слое из песка или другого подобного материала. Слой поддерживается в воздухе за счет высокоскоростного потока воздуха, поступающего в нижнюю часть газогенератора.

Горячий газ, выходящий из газогенератора, имеет теплотворную способность 5 … 10 МДж / м ³ . Он может содержать различные примеси, такие как зола и пары смолы и масла.Если газ сжигается в двигателе, его сначала необходимо очистить и охладить, но если он используется в котле, в этом нет необходимости.

Преимущество преобразования топливной древесины в газ перед сжиганием состоит в том, что газ можно сжигать с помощью гораздо более простого оборудования, чем твердое топливо. Промышленный газ дает возможность перейти с нефти или природного газа на дрова в старых установках для сжигания — котлах, печах, сушилках и т. Д. — с относительно небольшими заменами в оборудовании.

Возможность газификации древесины на новых установках по сравнению с прямым сжиганием древесины здесь не оценивалась.Причина этого в том, что большинство современных систем газификации древесины все еще находятся на стадии прототипа или опытной установки. Поэтому получить достоверную информацию о ценах было сложно.

Некоторые трудности возникают при газификации древесины. Из-за неоднородности сырья качество (и теплотворная способность) газа может изменяться во время работы. Эту проблему можно решить, сначала сделав древесный уголь из древесины, а затем газифицировав уголь. В результате генераторный газ будет более однородного качества, но, с другой стороны, более высокая стоимость оборудования и повышенный риск сбоев в работе.

Другая проблема заключается в том, что влажность топлива не должна превышать 20 … 30% при подаче в газогенератор с неподвижным слоем. Это требует использования осушителя топлива в той или иной форме и приводит к дополнительным расходам по сравнению с прямым сжиганием.

Генератор газа также предлагает возможность выработки электроэнергии с помощью дизельных установок без необходимости сначала преобразовывать энергию топлива в пар. Особенно на небольших мощностях это привело бы к экономии капитальных затрат и позволило бы маломасштабное производство электроэнергии на месте в местах, где электроэнергия из общедоступных сетей стоит дорого или отсутствует вообще.