Pyrolýzní kotel

Obsah článku

• Odkud pochází plynná fáze při spalování pevného paliva?
• Pyrolýzní kotel – zařízení a princip činnosti
• Výhody a nevýhody pyrolýzních kotlů
• Cena a výrobci, kritéria pro výběr pyrolýzního kotle
• Jak nainstalovat a provozovat pyrolýzní kotel

V tomto článku: jak se vytváří generátorový plyn v kotlích na pyrolýzu; jak funguje a funguje pyrolýzní kotel; jeho pozitivní a negativní vlastnosti; výrobci, ceny a kritéria výběru; instalace a provoz pyrolýzních kotlů

Ukazatelem úplného spalování paliva v peci a v důsledku toho i jeho úplné přeměny na tepelnou energii pro vytápění obytných prostor je … kouř přicházející z komína. Pokud je tento kouř viditelný, jak se říká, pouhým okem unikají plyny z pece potrubím, které by mohlo být přeměněno na energii. V současné době existuje pouze jeden typ kotlů, které jsou schopny úplně spálit tuhé palivo v nich obsažené, včetně výroby a spalování jeho plynné fáze, a to jsou kotle na pyrolýzu..

Odkud pochází plynná fáze při spalování pevného paliva?

Chcete-li vidět plynnou fázi na vlastní oči, zapálte pravidelný zápas a uhaste po zapálení plamene. Všimli jste si bílého kouře přicházejícího ze zápasu, jakmile zhasne? Toto je právě plynná fáze, ke které dochází, když je dřevo silně zahříváno. Pyrolýzní (generátorový) plyn se skládá z oxidu, oxidu uhelnatého, metanu a dalších uhlovodíků. Mimochodem, práce kuřáků a samotného kouření je založena na pyrolýze dřeva.

Jak fungují běžná domácí kamna, která jsou tradičně vybavena v soukromých domech ve venkovských oblastech? První palivová náplň je dřevařská, ohřívá kamna na požadovanou teplotu, potom se pokládá uhlí. Z komína, když je zapálena první záložka, proudí v klubech kouř, protože teplota pece je příliš nízká pro kvalitní spalování paliva, pak intenzita kouře klesá (uhlí je spalováno), ale nedochází k úplnému spalování plynné fáze uhlí a tyto plyny opouštějí pec do komína, pak do atmosféry.

K získání a vznícení plynné fáze je nutná teplota 450 až 1100 ° C, v důsledku čehož se vytváří další tepelná energie, která umožňuje zvýšit účinnost topného kotle. Ale pouze vysoká teplota nebude stačit, bude vyžadováno vynucené zásobování pečlivě vypočítanými částmi vzduchu (malé množství nedovolí, aby palivo úplně shořelo, ale pokud je hodně vzduchu, jednoduše se ohřeje a vypaří se do potrubí spolu s teplem) a spalovací komora plynu, která nemá délku méně než půl metru. Nastavitelný přívod vzduchu v ručním režimu není možný, zde potřebujete automatizaci, která může sledovat teplotu uvnitř kotle a podle těchto údajů snížit nebo zvýšit přívod vzduchu. V nepřítomnosti spalovací komory se pyrolytické plyny vychladnou, poté, co prošli jen 400 mm podél studených stěn kotle, jejich spalování se zastaví a stále se vypařují do potrubí.

Pyrolýzní kotel – zařízení a princip činnosti

Konstrukce obsahuje dvě komory – horní komora je určena pro ukládání a spalování pevného paliva, dolní komora je používána pro spalování generátorových plynů. Dřevní palivo umístěné v horní komoře se dále suší při procesu spalování a formování plynné fáze (proces pyrolýzy dřeva je exotermický), ve stejné komoře se zahřívá vzduch násilně tlačený ventilátorem. Mezi horní a dolní komorou pyrolýzního kotle je keramická mřížková tryska schopná odolávat vysokým teplotám – skrz otvory v ní pronikají do spodní komory plyny, které se vytvářejí během pyrolýzy dřeva v podmínkách nedostatku kyslíku. Ve spodní komoře kotle se hromadí také popel, který zůstane po úplném spálení paliva.

1 – palivo, 2 – primární vzduch, 3 – sekundární vzduch, 4 – výfukové plyny, 5, 6 – vstup a výstup vody
A – zplyňovací komora, B – rošt, C – dohořič, D – plynový kanál, E – odsávač kouře

Nucený přívod vzduchu s regulací jeho objemu je vytvářen ventilátorem dodávajícím vzduch vzduchovým kanálem umístěným v horní komoře pyrolýzního kotle, nebo pomocí kouřového odtahového ventilátoru instalovaného uvnitř výfukového potrubí.

Pyrolýzní kotel funguje takto: palivo (dřevo) je vloženo do horní komory, zapáleno, dveře komory se zavřou a zapne se ventilátor kotle. Jakmile teplota uvnitř horní komory vzroste nad 250 ° C, začne dřevo zuholovatit a uvolňovat generátorový plyn, který proudí tryskou do spodní komory. Zde je sekundární vzduch přidáván do plynů získaných v důsledku pyrolýzy tlakem a hoří, čímž se část tepla vrací do nižší úrovně palivové náplně. Sekundární vzduch – proud vzduchu, který se ohýbá kolem paliva v horní komoře po stranách nebo vstupuje skrz speciální štěrbiny ve dveřích dolní komory pyrolýzního kotle.

Příjem tepla z pyrolýzního kotle a jeho přenos do chladicího média (voda nebo vzduch) se provádí kontaktem potrubí s chladivem uvnitř se spodní částí dolní komory kotle.

Při jednom plném zatížení palivové (horní) komory generuje pyrolýzní kotel teplo od 6 do 12 hodin, v závislosti na kvalitě paliva a potřebách tepla.

Pokud rozdělíme procesy probíhající v pyrolýzním kotli na etapy, stane se následující:

1. Teplota 450 ° С – dřevo je sušeno a odplyněno;
2. Teplota 560 ° С – spaluje se generátorový plyn připojený k sekundárnímu vzduchu;
3. Teplota 1100 ° С – jsou spáleny zbytky pyrolýzního plynu, teplo se vrací do spodní vrstvy paliva v horní komoře;
4. Teplota 160 ° С – odvod spalin do komína.

Výhody a nevýhody pyrolýzních kotlů

Zaprvé, pouze pyrolytické kotle jsou schopné spalovat generátorový plyn, tj. podobné schopnosti jako dodatečné spalování pyrolýzních plynů inzerované výrobci konvekčních kotlů typu Buleryan neodpovídají skutečnosti.

Pozitivní vlastnosti:

• vysoká účinnost dosažená dvěma stupni spalování paliva, vysoká účinnost – až 90%;
• výroba tepla z jedné palivové karty trvá asi 12 hodin (konvenční kamna na dřevo pracují na jedné záložce déle než 4 hodiny);
• nízký odpad způsobený téměř úplným spalováním dřevěného paliva, čištění popelníku v dolní komoře a komínové kanály jsou zřídka nutné;
• spalovací proces umožňuje automatizaci, je snadno regulovatelný a kontrolovatelný;
• integruje se do téměř jakéhokoli topného systému bez nutnosti jakýchkoli velkých změn;
• pokládání nesekaných kulatin je povoleno;
• šetrnost k životnímu prostředí dosažená spalováním škodlivějších látek ve spodní komoře, díky které nejsou emitovány do atmosféry.

Negativní vlastnosti:

• potřebu elektřiny potřebné pro provoz ventilátoru (odsávač kouře);
• vysoké náklady ve srovnání s konvenčními topnými kotli – asi 2krát;
• potřeba nízkého obsahu vlhkosti v palivu, tj. palivové dříví musí být suché, s obsahem vlhkosti nejvýše 20%;
• vyžaduje vysoké zatížení v provozu, když klesne pod 50%, je narušena stabilita spalování, dehtu se hromadí v kouřovém kanálu.

Cena a výrobci, kritéria pro výběr pyrolýzního kotle

Na ruském trhu jsou prezentovány pyrolytické kotle českých firem Dakon, OPOP a Atmos, slovinské Attack, německé Viessmann, rakouské Wirbel. Náklady na pyrolýzní kotel s kapacitou 20 kW budou průměrně 45 000 rublů.

Při výběru kotle tohoto typu je lepší zastavit u evropských výrobců, protože domácí pyrolýzní kotle mají často nízkou kvalitu. Podívejte se blíže na kotel, zejména na spodní komoru a trysku – kotel vydrží déle, pokud jsou uvedené prvky vyrobeny z keramiky, která vydrží vysoké teploty. Ujistěte se, že v kotli jsou dvě spalovací komory, že je do obou komor nastavitelný přívod vzduchu. Kanál, ve kterém cirkuluje chladivo, by měl být v kontaktu pouze se spodní komorou pyrolýzního kotle a komínovým kanálem, jinak nebudou vytvořeny vysoké teploty potřebné pro pyrolýzu a dodatečné spalování plynů v komorách pece – chladivo bude aktivně odvádět teplo.

Záruka výrobce na provoz pyrolýzního kotle musí být delší než jeden rok, na případné vyhoření stěn komory – nejméně 10 let.

Věnujte pozornost zárukám za automatizaci kotle a trysku – jejich náklady v případě opravy mohou dosáhnout až 50% nákladů na samotný kotel.

Při volbě výkonu kotle je třeba postupovat z vytápěné oblasti. Volba nízkoenergetického nebo nadměrně výkonného kotle na pyrolýzu povede k jeho předčasné poruše: v prvním případě kvůli extrémnímu zatížení; ve druhém – kvůli hromadění kondenzátu v komínovém kanálu.

Pečlivě vyhodnotit vzhled kotle, zkontrolovat svary, zjistit tloušťku a jakost kovu použitého při jeho konstrukci. Vnitřní stěny kotle by měly být vyrobeny z vysoce legované kotlové oceli o tloušťce 4 mm nebo více – pokud prodávající nazval ocel, ze které jsou komory pyrolýzního kotle vytvořeny, „konstrukční“, pak odmítněte tento odtok odkoupit a opustit (konstrukční ocel nebude v pecích odolávat vysokým teplotám) kotel a shoří za dva až tři roky).

Konstrukce pyrolýzního kotle popsaná v tomto článku byla testována evropskými a domácími uživateli a je nejúčinnější – improvizované modely některých tuzemských a evropských výrobců, jejichž konstrukce se liší od „klasického“ typu, nejčastěji nemají schopnost generovat nebo spalovat pyrolytické plyny..

Jak nainstalovat a provozovat pyrolýzní kotel

Tyto kotle musí být umístěny mimo obytné oblasti. Podle požárně bezpečnostních norem musí být základna pyrolýzního kotle vyrobena z cihel nebo kamene, podlahová plocha před komorami pece musí být pokryta plechem o tloušťce 1,5-2 mm. Minimální vzdálenost mezi zdmi nebo předměty v kotelně a kotelním bubnu je 200 mm. Výrobci pyrolýzních kotlů doporučují izolovat komín pomocí minerální vlny z fólie – chlazení spalin způsobí hromadění kondenzátu a dehtu.

Pyrolytické kotle však, stejně jako ostatní topné kotle pracující na spalitelné palivo, vyžadují neustálý přísun čerstvého vzduchu – větrací otvor do kotelny s minimální plochou 100 cm² absolutně důležité.

Dávejte si pozor na obsah vlhkosti ve dřevěných polenech umístěných v horní peci kotle – při provozu pyrolýzních kotlů je to důležitý faktor pro jejich úspěšnou a dlouhou životnost.

Důležité: Výrobci kategoricky zakazují spalování jakýchkoli syntetických materiálů v kotlích na pyrolýzu. výsledné produkty spalování aktivně korodují vnitřní těleso kotle a výrazně snižují jeho životnost.

Během provozu je nutné odstranit popel ze dna komor pece (asi jednou týdně, frekvence závisí na intenzitě práce a výkonu tohoto kotle), ujistěte se, že otvory v trysce umístěné mezi horní a dolní komorou nejsou ucpané popelem. Jednou za měsíc je nutné kompletně vyčistit komory pece, jednou týdně – dveře pecí pomocí škrabky.

Podobné záznamy:

1. Diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování Obsah článku Jak je možná dlouhodobá práce Výrobní materiál Dimenzování a síla Sestavení dvoukomorové topeniště Výměník tepla pro pyrolýzní kotel Doplňkové vybavení Technicky jsou uvažovány nejpokrokovější kotle, ve kterých dochází k...
2. Jak si vybrat elektrický kotel pro vytápění soukromého domu Obsah článku Vlastnosti a vlastnosti elektrických kotlů Topné články Indukce Elektroda Výběr kotle Výběr charakteristik a instalace Vytápění elektřinou, i když dražší než vytápění dřevem a uhlím, ale systém vytvořený na...
3. Vytápění v zemi: elektrický kotel, konvektory nebo sporák Obsah článku Specifika přerušovaného vytápění Používání kamna na dřevo Co je výhodou elektrických ohřívačů Nevýhody vodou chlazených systémů Provozní režimy Kombinované systémy Provozní režim topného systému v venkovském domě se liší...
4. Jak zabudovat topný kotel do kuchyňského nábytku Obsah článku Je bezpečné umístit kotel do nábytku? Je možné uzavřít nástěnný plynový kotel továrním nábytkem Metoda číslo 1 Metoda číslo 2 Jaké změny je třeba provést na zakázkovém kuchyňském projektu,...

Přečtěte si více  Jak si vyrobit elektrické podlahové vytápění v koupelně vlastníma rukama