Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

Содержание

Устройство и принцип работы пиролизного котла

Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

Пиролизный или так называемый газогенераторный котел – нагревательное оборудование, работающее на твердых видах топлива.

Твердотопливный пиролизный котел характеризуется высоким КПД и эффективностью, время работы теплового агрегата на одной закладке топлива может достигать от 10 часов до двух суток.

Газогенераторные установки могут быть использованы для отопления как жилых зданий, так и промышленных сооружений.

Газогенераторный тепловой агрегат имеет довольно сложную конструкцию, устройство пиролизного котла включает множество узлов и деталей, главной отличительной чертой пирокотла от традиционного твердотопливного аппарата – топка, состоящая из двух камер.

Особенности конструкции

  • камера загрузки или камера пиролиза;
  • камера сгорания;
  • дроссельная заслонка (шибер);
  • колосниковая решетка;
  • каналы подачи воздуха (первичный и вторичный);
  • водный теплообменник;
  • дымоход.

Как упоминалось выше, топка газогенераторного агрегата состоит из двух камер, расположенных одна над другой и разделенных между собой колосниковой решеткой. Топка пиролизного котла, как правило, изготовлена из легированной жаропрочной стали. Колосники из чугуна, стали либо огнеупорной керамики.

Посредством первичного канала подачи кислорода происходит транспортировка наружного воздуха в камеру пиролиза, второй канал обеспечивает подачу воздуха в камеру сжигания. Водный теплообменник пиролизного котла или так называемая «водяная рубашка» предназначена для нагрева жидкого теплоносителя отопительной системы.

В конструкциях пирокотлов используют трубчатые или же пластинчатые теплообменники. Через дымоход происходит отвод отработанных продуктов горения в атмосферу.

Конструкция газогенераторного котла предусматривает возможность регулировки мощности отопительного агрегата в диапазоне от 30 до 100%. В качестве регулирующего элемента выступает заслонка, расположенная в задней части теплового агрегата. В зависимости от заданной температуры теплоносителя на выходе регулятор в автоматическом режиме приоткрывает либо закрывает заслонку.

Виды пиролизных котлов

В зависимости от конструктивного исполнения пирокотлы подразделяют на агрегаты с естественной тягой и принудительным надувом. Главным достоинством пиролизного котла с естественной тягой является независимость агрегата от электричества.

К недостаткам можно отнести повышенные требования к дымовым каналам. Пирокотлы с естественной тягой оснащаются дымоходами высотой не менее 5 м.

Тяга дымохода должна обеспечить разрежение воздуха в топке в диапазоне от 16 до 20 Па, тяги должно хватить на преодоление силы сопротивления газовоздушного тракта котла и дымового канала.

Конструкция пирокотла с принудительным надувом предусматривает использование вентилятора. Подача воздуха в камеру газификации и сгорания может обеспечиваться тремя способами:

  • нагнетательный вентилятор монтируется на передней стенке котла;
  • вентилятор (дымосос) устанавливается на дымовой трубе;
  • оборудование монтируется и на выходе, и при входе в газовоздушный тракт.
  • От типа конструкции пиролизного котла зависит и месторасположение камер газификации и сгорания. В агрегатах с естественной тягой дымохода камера дожигания располагается над камерой газификации, таким образом, поток воздуха происходит в направлении снизу вверх. В аппаратах с искусственной тягой, напротив, топочная камера находится над камерой сжигания, движение воздуха сверху вниз.

    Преимущества и недостатки

    К достоинствам пиролизного теплового агрегата относят:

    • КПД до 90%;
    • экономию топлива;
    • экологичность;
    • удобство в обслуживании;
    • минимальное количество золы, отсутствие сажи.

    Еще одним весомым преимуществом газогенераторных котлов является их совместимость с любыми система отопления.

    Минусами являются:

    • высокая стоимость;
    • сложная конструкция;
    • громоздкость;
    • повышенные требования к топливу относительно влажности;
    • необходимость подключения к электричеству (относятся к моделям котлов с принудительной подачей воздуха).

    Функционирование котла с пиролизным горением

    Принцип работы пиролизного котла основывается на термическом разложении твердого топлива на химические составляющие:

    Процесс генерации горючего пиролизного газа из древесины и других видов твердого топлива возможен при высоких температурах, находящихся в диапазоне 200-8000, в условиях дефицита кислорода и последующего дожигания выделившегося газа, который смешивается с вторичным разогретым воздухом в камере дожига. При процессе пиролизного сжигания дымовые газы на выходе из котла главным образом содержат углекислый газ и водяные пары, количество вредных примесей сведено к минимуму.

    Режимы работы газогенераторного котла

    Все пиролизные котлы предусматривают работу в трех режимах:

  • режим розжига. При данном режиме работы пирокотла дроссельная заслонка максимально открыта, отвод дымовых газов осуществляется прямо в дымовентканал;
  • рабочий режим – шибер полностью закрыт, в камере проходит процесс пиролиза. Подача воздуха в зависимости от модели котла обеспечивается естественным либо принудительным путем;
  • режим дозагрузки – процесс разложения твердого топлива под воздействием температур продолжается, дроссельная заслонка открыта, выполняется догрузка топлива.
  • Догрузку топлива следует проводить в быстром темпе во избежание наполнения воздуха угарным газом и тепловых потерь.

    Схема работы пирокотла

    Схема пиролизного котла заключается в последовательности следующих процессов:

    • загрузка топлива в топку котла, розжиг;
    • после того как топливо разгорелось, заслонка прикрывается, процесс горения постепенно переходит в стадию тления;
    • по первичному каналу в камеру загрузки подается наружный воздух, часть которого используется на поддержание процесса тления и достижения необходимой температуры газификации;
    • пиролизные газы через колосниковую решетку поступают в камеру сгорания;
    • для обеспечения процесса горения пиролизных газов в камеру дожигания по вторичному каналу подается воздух;
    • летучие продукты сгорают, выделяя определенное количество тепла, часть которого направляется под колосниковую решетку и используется для поддержания пиролиза, вторая непосредственно идет на нагрев котла;
    • отработанные продукты горения проходят через водный теплообменник и выводятся в дымовую трубу;
    • поддержание оптимальной температуры сгорания поддерживается системой терморегулирования.

    Дополнительную информацию о работе пиролизного котла можно почерпнуть из видео

    Установка пиролизного котла

    Для обеспечения безопасной работы теплового оборудования должны быть соблюдены основные правила:

    • пиролизный котел устанавливается в отдельном помещении;
    • расстояние от теплового пункта до стены не менее 200 мм;
    • сечение вентиляционного канала в котельной не должно быть меньше чем 100 см2.

    Топливо для пиролизного котла

    В газогенераторных аппаратах в качестве топлива могут быть использованы следующие материалы: древесина; бурый и черный уголь; топливные брикеты; торф; отходы деревообработки.

    От качества и вида топлива напрямую зависит коэффициент полезного действия тепловой установки, время автономной работы на одной загрузку, срок эксплуатации теплового агрегата. Так, время сгорания древесины в пиролизном котле в зависимости от вида и твердости материала составляет порядка 6 часов. Время сгорания бурого угля – 8 часов, черного порядка 10 часов.

    Проведенные исследования показали, что самым рациональным видом топлива для пирокотлов, является сухая древесина, влажность которой не превышает 20%. Несмотря на то что время сжигание у древесины меньше чем у угля, однако количество выделяемого пиролизного газа в разы больше. Эксперты утверждают, что древесина не только повышает КПД пиролизного котла, но и увеличивает срок его эксплуатации.

    Влажность древесины напрямую связана с количеством выделяемого тепла, так килограмм древесины с влажностью 20% имеет теплоотдачу 4 кВт/час, когда такое количество дров с влажностью 50% — 2 кВт/час. Камера загрузки газогенераторного твердотопливного котла предусматривает использование древесины диаметром от 10 до 250 мм и длиной от 40 до 65 см.

    Источник: http://obrawa.ru/printsip-raboty-piroliznogo-kotla/

    Плюсы и минусы пиролизных котлов для отопления дома — Жми!

    Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

    Исходящий из дымохода твердотопливного котла дым служит показателем сгорания топлива.

    Дым содержит печной газ, который можно превратить в тепловую энергию, повысив КПД котла.

    В настоящее время разработаны пиролизные котлы для отопления дома, способные вырабатывать и одновременно сжигать печной газ при горении твердого топлива.

    Принцип действия

    Устройство пиролизного котла. (Нажмите для увеличения)

    Котел состоит из верхней и нижней камеры. Верхняя камера служит для загрузки топлива и первичного его сгорания. Нижняя камера служит для сбора газа, выделяемого из тлеющих дров.

    Собранные газы сгорают, отдавая тепловую энергию теплообменнику котла. Процесс горения автоматически регулируется принудительным нагнетанием воздуха. За эту работу отвечает подключенный к автоматике вентилятор.

    Основным видом топлива являются дрова. Их загружают через верхнюю дверку камеры сгорания.

    Далее начинают розжиг котла:

    1. Перед розжигом заслонку дымохода открывают и подают вентилятором первичный поток воздуха для быстрого возгорания.
    2. После обильного воспламенения заслонку с загрузочной дверкой закрывают. Поступление воздуха идет малыми объемами, что создает тление дров. Процесс происходит при температуре от 200оС до 800оС, создавая пиролиз (разложение древесины на уголь и газ).
    3. Образовавшиеся газы через форсунку направляются во вторую камеру. Сюда же по каналу вторичной подачи поступает прогретый воздух. Смесь сгорает в трубчатых горелках при температуре 1100оС.
    4. Проходя по дымовым каналам, сгоревший газ нагревает воду в теплообменнике и уходит через дымоход.

    Для новой загрузки дров открывают заднюю заслонку и только после полного загорания в топке открывают загрузочную дверцу. Топку загружают новой порцией дров и дают им воспламениться. Дверку с заслонкой закрывают для дальнейшего горения.

    Полная автоматизация агрегата позволяет его загружать топливом два раза в сутки. По заданной температуре контролер управляет работой циркуляционного насоса и вентилятора.

    Набрав необходимую температуру в теплообменнике, контролер отключает подающий воздух вентилятор. После остывания воды подача воздуха возобновляется.

    Обратите внимание: открытие загрузочной дверцы котла, оборудованного только вентилятором нагнетания воздуха, раньше дросселя дымохода может вызвать резкое воспламенение собравшихся в камере газов. Так можно делать только в котлах, оборудованных дымососом. Он создает в топке разрежение, препятствующее опасному возгоранию газов.

    Существующие виды

    Двухконтурный пиролизный котел

    Различают два вида котлов:

    • одноконтурный агрегат состоит из двух камер сгорания, разделенные огнеупорной перегородкой;
    • двухконтурный агрегат имеет аналогичное устройство, но с добавлением второго контура. Он нагревает воду для горячего водоснабжения.

    Еще одно различие котлов заключается в материале теплообменника:

    1. Чугунный теплообменник рассчитан на 20 лет работы, но боится быстрых перепадов температуры в топке. В этих условиях чугун потихоньку разрушается.
    2. Стальной теплообменник прослужит не боле 13 лет из-за неустойчивости к коррозии. Но он не боится резких скачков температур.

    Полезная информация: контур для горячего водоснабжения способен подогреть небольшое количество воды за короткое время.

    Плюсы и минусы агрегатов

    К плюсам пиролизной конструкции можно отнести:

    • после полного сгорания дров остается мало сажи на зольнике и газоходах;
    • автоматизированное управление;
    • замедленное горение позволяет работать до 7 часов на одной загрузке дров;
    • котлы с верхней камерой сгорания газа могут работать на одной загрузке около суток;
    • возможность загрузки цельных дров (кругляка);
    • для топлива подходят все древесные отходы;
    • малый выброс дыма в атмосферу.

    Есть, конечно, у этих агрегатов и минусы:

    • они зависимы от электроэнергии. Для бесперебойной работы понадобится установка блока питания ББП;
    • древесина с влажностью более 20% уменьшает КПД агрегата;
    • малые загрузки создают отложение дегтя в газоходах;
    • появление конденсата создает коррозию металла, поэтому обратную температуру воды нельзя опускать ниже 60оС;
    • невозможно обеспечить автоматическую загрузку дров;
    • высокая стоимость в отличие от обычных твердотопливных конструкций;
    • обязательная выкладка футеровки из шамотного кирпича. Она защищает стенки камеры сгорания от перегрева и удерживает температуру, предупреждая образование конденсата.

    Котел устанавливают в нежилом помещении, придерживаясь правил:

    1. Агрегат устанавливают на прочном индивидуальном фундаменте.
    2. Перед загрузочными дверцами укладывают листовой металл. На расстоянии 300 мм от корпуса котла не должны находиться стены и предметы мебели.
    3. Комната с котлом оборудуется вентиляцией с площадью сечения не менее 100 см2.
    4. Избежать образования конденсата в дымоходе поможет утепление фольгированной стекловатой.

    Все остальные действия по сбору и настройке котла выполняют согласно инструкции завода-изготовителя.

    Распространенные проблемы

    Вытекание смолы из топки

    В заводских и самодельных агрегатах периодически возникают следующие проблемы:

    1. Образование большого количества смолы, вытекающей из котла, возможно из-за малого сечения дымохода либо накоплением сажи. Обильное смолообразование возможно из-за низкой температуры в первой камере сгорания. Смолы хвойных пород деревьев не сгорают и вытекают наружу.
    2. Нарушение герметичности дверок нарушит процесс горения, и дым пойдет в помещение.
    3. Объем теплообменника надо подбирать по отапливаемой площади. Очень большой теплообменник для маленькой площади будет создавать конденсат внутри котла из-за постоянного не нагревания воды до нужной температуры. Это вызовет образование в газоходах мокрой «каши» из отходов сгорания.

    Практические советы

    1. Оптимально экономным является режим, при котором вода в системе нагрета до 60С. Соблюдая все технические условия эксплуатации этого можно добиться за 30 минут.
    2. Нельзя использовать дрова с влажностью 50%. Максимальный уровень влажности должен составлять не более 30%.

      Такой показатель достигается путем просушки дров на проветриваемых крытых постройках.

    3. Наилучшей для топки является древесина с 20% влажности после 2 лет просушки.
    4. Загружая в топку не колотые дрова, а кругляк, увеличивается время сгорания топлива.

      Это существенно увеличивает время между загрузками и создает меньше хлопот с заготовкой дров.

    Экономия и экологическая безопасность пиролизных котлов с каждым годом повышает их популярность.

    Правильная техническая эксплуатация агрегата обеспечит дом экономичным теплом на долгие годы.

    Смотрите видео, в котором наглядно показан принцип работы пиролизного котла на примере конкретной модели:

    • DmitriiG
    • Распечатать

    Источник: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/piroliznye-kotly-ustrojstvo.html

    Устройство пиролизного котла: схемы, принцип работы, фото, видео, конструкция, применение

    Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации
    : 273

    Сегодня на рынке представлено большое количество различных обогревательных приборов, среди них лидирующие позиции занимают пиролизные котлы, работающие на твердом топливе.

    Каково устройство пиролизного котла его схемы, и каковпринцип работы? В основу их работы положен принцип пиролиза, то есть разложения твердого вида топлива.

    Одним из составляющих распада будет газ, и здесь же, в этом аппарате происходит его окончательное сжигание.

    Конструкция котла

    Конструкция пиролизного котла проста. Оно состоит из двух отделений. Первое предназначено для закладки топлива, его сжигания, то есть именно здесь проходит процесс пиролиза. Горение проходит медленно, древесина тлеет. Кислорода в этом отделении нет. Сюда нет ему доступа. Так устроен аппарат.

    В процессе сжигания твердые виды топлива при нехватке кислорода разлагаются на уголь и газ. Выделяющийся горючий газ по отводящей трубке поступает во второе отделение, где происходит его окончательное сгорание. Кислород подается в это отделение принудительным способом, с помощью вентилятора. Такой способ назвали двойным дутьем котла.

    Аэродинамическое сопротивление пиролизных котлов часто повышено и для работы используют принудительную подачу кислорода дутьевым вентилятором или дымососом.

    Схемы устройства пиролизных котлов

    Если посмотреть на схему пиролизного котла, его устройство будет выглядеть так:

    • внизу расположена камера горения, которая закрывается нижней дверцей.
    • на противоположной стенке от дверки находится патрубок обратной подачи воды.
    • выше находится форсунка и канал подачи вторичного воздуха, он подается во второе отделение для окончательного сжигания газа.
    • все это накрывает водяной контур.
    • в центре находится газифицирующая камера.
    • дымоходный канал проходит по всей высоте котла за задней стенкой, он выходит в боров.
    • дроссель дымохода отделяет его от канала подачи воздуха, который закрывается верхней дверкой, имеющей назначение: загрузка.
    • сверху на котле отопления имеется патрубок подачи воды в систему, датчики температурного режима и давления в отоплении, также кнопка регулятора.

    Принцип работы

    Принцип работы пиролизного котла для отопления прост. В первое отделение закладывается топливо. Это может быть древесина, опилки, картон, солома, древесные отходы, отходы деревообработки, бытовой мусор, реже уголь отопления или торф.

    Под недостаточным количеством кислорода и влиянием высокого температурного режима (максимально он достигает восемьсот градусов) древесина воспламеняется, обугливается, разлагается. Распадается она на две составляющие: уголь, горючий газ.

    Этапы работы пиролизного котла

    Как правило, копоти, плохого запаха, сажи нет. Получившийся в результате разложения газ поступает по проходной трубке во второе отделение. Там он подвергается окончательному сгоранию под действием воздушных масс при более высшей температуре. Воздушный поток поступает сюда под воздействием вентилятора.

    Простая конструкция пиролизных котлов отопления так сделана, что в то время как во втором отделении происходит окончательное сжигание воздушных масс, какая-то часть теплого воздуха возвращается обратно в первое и поддерживает там процесс горения древесины, делая тем самым процесс ее распада непрерывным по времени. Вторая часть тепла используется по прямому ее предназначению: нагревает носитель тепла, который используется в системе обогрева. Часто это жидкость для отопления, но бывает и воздушный поток.

    Если поддерживать процесс горения топлива, то при одной закладке древесины он может продлиться до двенадцати часов.

    Существенной особенностью функционирования в доме пиролизных котлов считается то, что при нехватке кислорода, температура поднимается выше, это повлияет на время горения, на его продолжительность, также эффект получается выше. Этот эффект достигается при употреблении в качестве твердых видов топлива древесины.

    Кроме этого, газ при окончательном сгорании вступает в активный контакт с углеродом. Это способствует тому, что при отоплении пиролизным котлом, продукты, полученные при сгорании, выходя из дымохода, не содержат канцерогенов и удушливых запахов. Они экологически чистые. Загрязнения окружающей среды не происходит. Сажа и деготь почти не вырабатываются.

    Фазы работы котла

    Весь процесс работы пиролизных котлов состоит из четырех фаз работы:

    Фазы работы пиролизного котла

    1. Древесина разлагается, температурный режим при этом четыреста градусов.
    2. Сжигание пиролизного газа, температура повышается до шестисот градусов.
    3. Окончательное сжигание газа, температура достигает своего максимума тысяча двести градусов.
    4. Выход продуктов сгорания, температурный режим низкий, сто семьдесят градусов.

    Чтобы регулировать рабочую температуру пиролизного котла отопления, где происходит процесс сгорания, оснащают шиберами. Предварительным шагом является прогрев рабочего устройства до высокого температурного режима. По достижении необходимого температурного уровня, отделение загружают окончательно древесиной, устанавливают нужный режим.

    Перспективы применения

    Во всех регионах России твердые виды топлива являются доступными и приемлемыми в использовании. Следовательно, котлы, работающие на твердом топливе, пользуются большой популярностью. Перспективы применения их шире, чем устройств, работающих на жидких видах топлива или использующих в качестве топлива газ.

    Когда в стране много леса, древесный материал считается недорогим видом для поддержания функционирования аппаратов обогрева, обладает, при этом, невысокой ценовой стоимостью. Среди остальных котлов для отопления дома, использующих древесное топливо, пиролизные котлы имеют ряд преимуществ.

    Особенно удачным вариантом эти котлы будут для хозяев жилья с энергосберегающими системами. Электричества понадобится меньше, следовательно, при одной загрузке котел проработает больше суток.

    Все преимущества этого вида оборудования выделены, устройство пиролизного котла изучено, остается ознакомиться, с ценовой стоимостью и приступить к установке данной системы своими руками для обогрева жилья.

    Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить

    Источник: http://SdelatOtoplenie.ru/osobennosti-konstrukcii-piroliznyx-kotlov.html

    Как работает пиролизный котел

    Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

    Достойной заменой твердотопливного отопительного оборудования являются газогенераторные модели. Они успели зарекомендовать себя как наиболее эффективные и простые в эксплуатации, и пользуются спросом, несмотря на высокую стоимость.

    Чтобы убедиться в их замечательных качествах, достаточно узнать, что пиролизный котел, принцип работы которого основан на сжигании газов, выделяемых при горении древесины, применяется не только при обогреве частных домов, но и промышленных помещений.

    Особенности пиролизного аппарата

    Как и любое другое отопительное оборудование, твердотопливные модели осуществляют нагрев теплоносителя и подачу его в систему. Отличием его от остальных моделей являются как конструктивные особенности, так и принцип действия.

    Работа пиролизного котла организована на процессе пиролиза или сухой перегонки древесины. Он состоит в выделении пиролизного газа из твердых органических материалов под воздействием высокой температуры и минимальной подаче кислорода. Такие условия приводят к распаду древесины на газ и сухие остатки в виде кокса.

    А так как пиролиз возможен только при достижении 1100° С, то он характеризуется выделением большого количества тепла, за счет которого происходит:

    • Подсушивание дров в котле
    • Нагрев воздуха, подаваемого в зону горения

    Смешивание кислорода с выделенным из древесины газом приводит к горению последнего и позволяет получать тепловую энергию. Стоит отметить и тот факт, что взаимодействие газа с активным углеродом приводит к минимизации канцерогенных веществ в выводимых отработанных газах. Даже содержание СО₂ в них и то практически в 3 раза меньше, чем у обычных твердотопливных моделей.

    Устройство и принцип действия газогенераторного оборудования

    Чтобы узнать, как работает и функционирует пиролизный котел, необходимо рассмотреть не только его устройство, но и принцип работы каждого из узлов. Он состоит из большого количества различных механизмов и деталей.

    Принцип работы, смотрим видео:

    Но его основу составляют две камеры. Обычно они выполняются из стальных листов, имеющих толщину не менее 5мм и полностью герметичных. Разделителем между камерами служит форсунка. Верхняя часть топки выполнена в виде отдельной конструкции – топливного бункера, а нижняя используется в качестве камеры сгорания и зольника одновременно.

    В каждой из них проходят свои процессы. В верхнем отделе дрова подсушиваются и, одновременно с этим, происходит нагрев воздуха, который затем направляется в следующий отсек. В нижней камере сжигается полученный газ и скапливается зола.

    Все пиролизные котлы имеют принцип работы основанный на возможности регулирования мощности с помощью наддува вторичного воздуха. Это позволяет добиваться более эффективных результатов, чем в обычных отопительных аппаратах. А наличие терморегулятора позволяет устанавливать необходимую температуру теплоносителя.

    Положительными особенностями работы такого оборудования является полное отсутствие сажи в процессе горения и минимальное образование золы. Такие особенности позволяют проводить чистку оборудования значительно реже.

    Имеются отличия и в длительности работы, принцип действия пиролизного котла отличается от традиционных моделей и способностью функционировать на одной закладке до 12 часов, конечно, это зависит в первую очередь от температурных показателей, но в любом случае значительно больше. Да и расход дров в таком котле намного меньше за счет подогрева воздуха, который поступает в зону горения.

    Выбор топлива, его обоснование

    Хотя принцип действия и работы пиролизного котла на дровах, считают самым экономически выгодным, но на практике он может работать и на других видах органического твердого топлива, таких как:

    Но чтобы работа оборудования была наиболее эффективной, следует учитывать, что длительность времени до полного сгорания у каждого из видов своя:

    • Мягкая древесина – не более 5 часов
    • Твердая – до 6 ч.
    • Кокс – около 10 ч.

    Как показывают проведенные опросы пользователей данного вида котлов, мнение потребителей совпадает с результатами исследований, в результате которых было доказано, что наибольшей эффективности работы можно достигнуть при работе оборудования только на сухих дровах. При этом ее влажность не должна превышать 20%, а длина полена допускается до 65 см.

    Такое топливо обеспечит не только наибольшую мощность оборудования, но и значительно продлит время его бесперебойного функционирования. Принцип работы пиролизного котла, как видно на видео, основан именно на сжигании сухих дров.

    Однако при невозможности приобретения последних, может быть использовано и другое органическое топливо, при условии, что оно разрешено к применению изготовителем.

    Это могут быть:

    1. Отходы древесины
    2. Пеллеты
    3. Торф
    4. Каменный уголь
    5. Целлюлозосодержащие промышленные отходы

    Но какой вид топлива вы не выберете, не стоит забывать, что при его излишней влажности в результате работы аппарата будет выделяться излишнее количество пара, что приведет к образованию копоти и снизит тепловые характеристики эксплуатируемого оборудования.

    И только при использовании сухого топлива и правильной регулировке расходуемого количества первичного и вторичного воздуха пиролизный газ практически не выделяет канцерогенных веществ.

    Преимущества газогенераторного оборудования

    Рассмотрев конструктивные особенности твердотопливных отопительных аппаратов(принцип действия) и виды применяемого топлива можно сказать, что он является одним из самых экономичных среди твердотопливных моделей.

    Работа и принцип действия котла пиролизного, видео которох представлено выше, характеризуется:

    • Стабильной температурой в системе отопления при наличии топлива в топке
    • Быстрым выходом на эффективный режим работы
    • Не требует частой чистки
    • Может работать с любой системой
    • Не требует дымоходов, выполненных из жаростойких, устойчивых к коррозии материалов

    Эти параметры говорят о его более эффективной работе, чем у традиционных твердотопливных котлов и позволяют рекомендовать для отопления любых помещений. Единственным недостатком является его высокая стоимость, но в случае невозможности применения других видов оборудования, кроме твердотопливных, выбор будет в его пользу.

    Источник: http://megakotel.ru/kak-rabotaet-piroliznyjj-kotel.html

    Котел пиролизный: его устройство, принцип работы и рекомендации по его эксплуатации

    Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

    Отличной заменой котла, работающем на твердом топливе, являются установки пиролизного действия. Они уже зарекомендовали себя как более эффективные и очень простые в эксплуатации, а также несмотря на высокую цену, пользуются огромным спросом.

    Котел пиролизного действия – на данный момент перспективный отопительный прибор, его коэффициент полезного действия более 90%, Вид топлива в основном пеллеты, они дешевые и экологичные.

    Устройство пиролизного котла

    Пиролизный котел – это не печка. В нем происходит ряд сложных процессов.

    А разработка котла – это ответственная задача для инженеров-конструкторов, которая требует наличие опыта, знаний и массу усердного труда и больших затрат на обкатку готовой конструкции и эксперименты.

    Как вы понимаете, в этой сфере отсутствует вековой опыт и проверенные поколениями технические решения, как, например, у традиционных печей.

    Если вы и найдете в свободном доступе в интернете схемы котла, то это будут 2-3 схемы общего вида и 3-4 схемы печи в разрезе.

    Умея работать CorelDraw и в ACAD, а также при наличии соответствующего образования и опыта работы, вы сами сможете составить деталировку. Однако помните, что спецификации вы все равно не найдет.

    А это значит, что вам придется лишь догадываться либо выводить экспериментальным путем из какого материала должна быть та или иная деталь.

    Стоит также отметить, что есть много авторов подобных конструкций, которые возьмут сравнительно небольшие деньги за полный комплект тех.документов. Гораздо больше денег и времени у вас уйдет на чай или кофе, если до всего пытаться дойти самостоятельно. Но как понять, эффективно ли будет это устройство, будет ли оно работать?

    Подобными вопросами задаются все те, кто решил приобрести себе пиролизный котел или печь. И продавцы и производители предлагают их в больших количествах. Они подберут вам подходящую модель, соответствующую вашим данным и замерам.

    Однако, как понять какая именно модель подойдет для вашего дома, как сориентироваться по цене, какой котел экономичнее, какой надежнее? Мы уже привыкли выбирать такие бытовые приборы, как стиральные машины, телевизоры и холодильники.

    Но с котлами мало кто сталкивался.

    В этой статье мы постараемся дать читателю ответы на все вопросы относительно пирокотла. Надеемся, что это поможет вам при покупке.

    Стоит отметить, что пиролизный котел отопления означает, что он полнопоточный (для непрерывной работы вашей системы отопления котел выдает постоянный необходимый расход горячей воды). Также регистр водогрейный – это важная часть конструкции и из котла нельзя убрать водогрейку. Без нее или же с пустым контуром, котел без аварийной автоматики может прогореть или взорваться.

    Газогенерация и процесс пиролиза

    Пиролизные котлы принцип работы базируется на явлении пиролиза. Говоря простым языком — от нагрева молекул, вещества расщепляются на более легкие и простые части. Это означает, что продукты пиролиза легче будут гореть и будут давать больше тепла.

    Чистый пиролиз подразумевает распад закладки топлива без поступления воздуха в специальные ёмкости – реторте. Затем газы собираются в накопителе – ресивере. Оттуда они используются по мере необходимости. По этой схеме работали итальянские, немецкие и французские пиролизные установки в машинах во время войны.

    Все бытовые современные пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, газогенераторные. По-другому не получится получить КПД свыше 65-70%. Однако, название «пиролизные» совсем неслучайно.

    Больше 90% тепла вырабатывается путем сгорания пиролизных газов.

    В связи с этим, дальше по тексту значения «пиролизный» и «газогенераторный» будут использоваться в качестве синонимов, кроме тех случаев, когда оговорено иное.

    Рабочий цикл

    Воздух проходит в камеру, где происходит газификация, в камере также тлеет топливо. Часть кислорода от этого воздуха идет на поддержание тления, что обеспечивает температуру процесса газификации от 200 до 800 градусов.

    Через сопло, в камеру сгорания поступают пиролизные газы (на сленге сопло также называют хайлом). В эту же камеру поступает вторичный воздух, таким образом горят пиролизные газы.

    Часть газов – частиц освобожденного углерода из состава топлива в катализаторе, переходят до окисла азота и СО2. На этот процесс уходит часть тепла. Восстановленные составляющие в камере дожигания проходят процесс окисления, при этом отдают обратно тепло.

    Дымовые прореагировавшие газы проходят сквозь теплообменник регистра, подогревая в нем воду, а потом улетучиваются в систему дымохода. Терморегулирующая система поддерживает в камере сгорания для полного сгорания оптимальную температуру.

    Режимы работы пирокотла

    1. Розжиг. Открыт шибер либо заслонка прямого хода. Дымовые газы уходят сразу в дымоход.
    2. Рабочий режим. Закрыта заслонка прямого хода, осуществляется пиролиз. При этом тяга в самом газоходе регулируется естественным образом либо принудительно.
    3. Догрузка топлива.

      Открыта заслонка прямого хода, однако, в течение некоторого времени тяга в газоотводе сохраняется: он при этом разогрет и, если присутствует вентилятор, то он не выключается. Процесс пиролиза не прекращается.

      Также общим недостатком для котлов, основанных на процессе пиролиза, является их привередливость к материалам конструкции и топливу.

    Принцип работы пиролизного котла

    В камеру, где происходит процесс сгорания, бьет струя сильно нагретых газов. В связи с этим для таких узлов не годятся обычные конструкционные материалы.

    Существует один недостаток пирокотлов:

    • малые пределы для регулировки мощностей при моменте сохранения достаточно высокого коэффициента полезного действия;
    • разгонять котел более чем на 50% по теплу не получится – топливо вспыхнет в газификаторе и снизится коэффициента полезного действия.

    Систему отопления на пирокотле необходимо рассчитывать исходя из циклического режима прогрева. При этом крайне желательно утеплиться снаружи ЭППС.

    Материалы и топливо

    И покупателю и тому, кто решил самостоятельно спроектировать котел, необходимо знать, что камеры сгорания, газификатор и дожигатель без температуростойкой защиты долго не проработают. Технология нанесения и состав защиты является особым секретом любой фирмы, занимающейся производством котлов.

    Наиболее предпочтительными видами твердого топлива для данных котлов являются дрова или топливные пеллеты (под них и проектируются промышленные модели). Пирокотел на угле с высоким КПД будет работать до тех пор, пока все летучие не выйдут. А их не так уж и много в каменном угле, а в древесном – их почти нет.

    После этого идет сгорание углерода с коэффициентом полезного действия, который соответствует печному. Эффективный котел, рассчитанный на длительное горение на угле, нужно проектировать на комбинированном рабочем цикле.

    При этом цикле заложенное топливо сгорает с поверхности, а цикл пиролиза происходит с горением непосредственно на поверхности топлива.

    Наддув

    Компьютерный вентилятор обычной конструкции загоняет в газификатор воздух. От воздушной внутренней магистрали вторичный воздух попадает в камеру сгорания. Давление при этом в рабочей полости выше атмосферного.

    Рассмотрим достоинство такой схемы:

    • вентилятор самой простой конструкции;
    • камера, где происходит процесс сгорания, совмещена с дожигателем;
    • при использовании жаропрочных специальных сталей вы сможете обойтись без футеровки, ведь температура свыше 1000 градусов сосредоточена возле сопла, а у самих стен ниже 800 — 900 градусов.

    Однако, все перечисленные преимущества не позволяют получить КПД выше, чем 82-84%.

    Воздух под давлением частично обволакивает заложенное топливо, а внутренняя часть топлива, где происходит пиролиз, получает при этом недостаточно кислорода, причем увеличивать наддув будет бесполезно.

    К тому же в самой камере, где происходит процесс сгорания, оказывается много воздуха. Температура в сердцевине факела не может превысить 1100 градусов, при этом тяжелые продукты не сгорают, а испаряются в трубу. При этом КПД уже не будет выше 90%.

    Особо нужно отметить опасность угарного газа от котла с принудительным наддувом.Так как, если давление в емкости больше атмосферного, то даже микротрещина послужит причиной утечки газов в ваше помещение. Газы не всегда можно распознать по запаху, но они всегда ядовиты и едки.

    Откачка

    Давление в тракте меньше атмосферного. Разница с наддувом принципиальная. В котлах с дымососом закладка топлива хорошо продувается: давление будет ниже там, куда воздуху труднее проникнуть, а вот тяга будет сильнее.

    Вторичный воздух можете загонять снаружи: давление его больше, чем в камере сгорания. Поэтому он, стремясь расшириться, взвихривается, перемешивается с пиролизными газами и они сгорают.

    При этом температура поднимается до 1200 и выше градусов.

    Как вы понимаете, КПД здесь повышенное. Его также может повысить, благодаря высокой температуре и сгоранию тяжелых фракций. Также появляется возможность сделать механический «дубовый» терморегулятор. За его основу берется термобиметаллическая пластина в водогрейном контуре, которая изгибается при колебаниях температуры.

    От нее поступает тяга к дросселю, пропускающему наружный воздух в дымоход. Когда вода перегрелась, заслонка приоткрылась, мотор крутит, как и раньше, прямо от сети или UPS, но наружный воздух, с более высоким давлением, отталкивает часть дымовых газов.

    Давление в газификаторе и камере сгорания повышается, туда поступает меньше наружного воздуха и пиролиз со сгоранием поутихну.

    КПД таких котлов с дымососом может быть выше 90%, а мощность при 100% безопасности и надежности – 100-150 кВт.

    Догрузку топлива в данный котел с дымососом вы можете осуществлять без предосторожностей. Дверцу загрузочного люка и ЗПХ можно открывать — закрывать в любой последовательности. В худшем случае вы почувствуете неприятный запах, но нераскаленные яды.

    Рекомендации для правильной установки готового пиролизного котла

    При монтаже котла необходимо соблюдать все рекомендации пожарной безопасности, так как процессы горения в котле достигают высоких температур.

    1. Место под котел необходимо выделить в нежилой комнате.
    2. Для хорошей вентиляции воздуха, в вашей котельной необходимо сделать отверстие, равное примерно 100 квадратным сантиметрам.
    3. Котел необходимо установить на кирпичный или бетонный фундамент.
    4. Возле топочных камер котла установите защиту из листового металла двухмиллиметровой толщины.
    5. Между мебелью, корпусом и стенами возле котла необходимо оставить зазор не менее 200 миллиметров.

    Принцип работы пиролизных котлов достаточно сложен. Но мы надеемся, что наша статья поможет вам разобраться в его работе и сделать правильный выбор при покупке. С повышением тарифов на коммунальные платежи все больше людей понимают, что, чем выше КПД отдачи котла, тем он экономичней и лучше в холодные зимние ночи. Поэтому и пиролизные котлы устройство которых как раз то, что вам необходимо.

    • Андрей Витальевич Васильев
    • Распечатать

    Источник: https://kotel.guru/kotly/tverdotoplivnye/piroliznyy-kotel-ego-princip-raboty-i-ustroystvo.html

    Поделиться:
    Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.