Пиролизный котел длительного горения принцип работы: Принцип работы пиролизного твердотопливного котла длительного горения

Пиролизные котлы длительного горения: устройство и принцип работы

Содержание

1. Схема и устройство котла пиролизного горения
2. Принцип работы пиролизного устройства отопления
3. Достоинства и недостатки пиролизных котлов
4. Установка и монтаж котлов пиролизного типа

Введение

Каждый владелец частного дома, выбирая твердотопливный отопительный котел несомненно хочет сделать лучший выбор. Один из основных критериев на который обращают внимание все покупатели без исключения это экономичность. Среди всего многообразия устройств представленных на российском рынке, есть одна разновидность использующая особый способ его сжигания – пиролизные котлы длительного горения. Давайте попробуем разобраться как работает такой котел и как он устроен, а также рассмотрим его основные плюсы и минусы.

Схема и устройство котла пиролизного горения

Объяснить суть пиролиза можно на примере котла длительного горения на дровах.

Под воздействием высоких температур в топке (около 450 градусов Цельсия), происходит разложение древесины на твердую и газообразную составляющую. Впоследствии, каждая из этих составляющих сжигается отдельно. Отопительные приборы такого типа называют еще газогенераторными, а сам метод – методом сухой перегонки. Благодаря этой технологии достигается лучший КПД и меньший расход дров, чем при использовании классического способа, но значительно возрастает цена устройства.

Основными видами топлива для котлов длительного горения использующих метод пиролиза являются: древесина, уголь, торф, опилки, пеллеты. Главные требования к топливу следующие:

• ограниченные габариты

  Габариты закладки должны быть не больше размеров топки. В случае использования древесных поленьев, их длинна обычно ограничивается 40см, а диаметр 20см.

• низкая влажность

  Для получения высокого КПД, а также для продления срока службы котла, необходимо, чтобы влажность используемого в нем топлива не превышала 20%.

Фото 1: Система автоматической подачи пеллет в пиролизный котел

По типу используемого топлива, все виды пиролизных котлов можно разделить на:

• дровяные

  Конструктивно, спроектированы для работы на дровах. Именно на этом топливе они дают наилучший КПД. Самая известная модель такого типа — пиролизный котел на дровах «Buderus Logano»

• угольные

  Основной вид топлива бурый уголь или кокс.

• пеллетные

  Такие котлы работают на пеллетах – прессованных топливных гранулах из одходов деревообработки.

• комбинированные (или универсальные)

  Могут работать на любом из выше перечисленных видах топлива. КПД универсальных котлов длительного горения обычно хуже чем у спроектированных под определенный вид топлива.

Фото 2: Устройство пиролизного котла на дровах

В зависимости от того сколько контуров содержит конструкция выделяют:

• одноконтурные

  Водогрейный котел содержит один контур, который используется для отопления дома.

• двухконтурные

  В конструкции предусмотрен дополнительный контур, для обеспечение горячего водоснабжения.

Ниже показана схема пиролизного котла, глядя на которую мы разберем его устройство. Бытовой котел отопления длительного горения, обычно состоит из следующих основных элементов:

Фото 3: Схема конструкции пиролизного котла

• Устройство управления

  Блок автоматического управления котлом предназначен для установки различных режимов работы котла. Данное устройство позволяет контролировать различные параметры работы отопительного прибора.

• Корпус

  Наружный каркас выполнен из стали и покрыт специальной жаропрочной и износостойкой краской. Изпользование особых красок в отопительных котлах продиктовано условиями их эксплуатации и температурным режимом.

• Теплоизоляция

  Для уменьшения теплопотерь пиролизного котла его теплоизолируют. В качестве материалов для теплоизоляции используются муллитокремнеземистные плиты, асбест, диатомит, а также известь.

• Устройство от закипания котла

  Данное приспособление позволяет держать температуру котла в необходимых рамках. Закипание котла очень опасно и может превести к выходу котла из строя, а в некоторых случаях и к взрыву.

• Теплообменник

  Теплообменник представляет собой чугунную или стальную емкость, которая наполнена теплоносителем. В верхней и нижней его части оборудованы вентили для подключения подающей и обратной линии системы отопления. В процессе горения теплоноситель внутри теплообменника нагревается и циркулирует по отопительной системе.

• Камера загрузки

  Камера загрузки (газифицирующая или топочная) представляет собой отсек, в который загружается твердое топливо. После загрузки и розжига топлива, уменьшается подача первичного воздуха.

  Процесс горения замедляется и топливо начинает медленно тлеть, выделяя при этом пиролизный газ. Температура при которой происходит эта процедура равна приблизительно 450С. Образовавшаяся газообразная смесь нагнетается в следующий отсек, называемый камерой сгорания.

• Камера сгорания

  В камере сгорания происходит сжигание смеси из древесного газа и вторичного воздуха. Подача этой смеси осуществляется принудительно из отсека газификации. Процесс горения проходит при температуре 1100С.

• Подключение подающей линии

  Подающий патрубок используется для подачи горяей воды из котла в систему отопления.

• Колосник

  Колосник представляет собой чугунную или стальную решетку, расположенную между камерами загрузки и сжигания. На ней происходит газификация твердого топлива, также через отверстия в ней пиролизный газ нагнетается в расположенную ниже камеру сжигания.

• Патрубок дымохода

  Дымоход представляет собой канал для отвода газообразных продуктов сгорания. Длина и сечение дымовой трубы должны зависят мощности котла.

• Вентилятор дымовой трубы

  Так как в большинстве пиролизных котлов отечественного производства применяется верхнее дутье, необходимо использовать принудительную тягу с помощью вентилятора или дымососа.

• Клапан подачи первичного воздуха

  Первичный воздух предназначен для предварительного разогрева топлива и начала процесса пиролиза.

• Клапан вторичного воздуха

  Вторичный воздух необходим для дожига пиролизных газов в камере сгорания.

• Подключение обратной линии

  Через обратный патрубок, теплоноситель, из системы отопления возвращается обратно в отопительный прибор.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы пиролизного устройства отопления

Итак, как же работает пиролизный котел? Давайте разберем поэтапно схему его работы на примере пиролизного котла на угле:

Этап 1:

В топку загружается твердое топливо, в нашем случае уголь. Котел разжигается и дверца в топочную камеру плотно закрывается. Так как поступление первичного воздуха ограничено, начинается процесс тления и выделения пиролизного газа. Длительностью горения можно управлять, регулируя подачу первичного воздуха.

Фото 4: Как работает угольный котел пиролизного горения

Этап 2:

Смесь пиролизного газа и первичного воздуха принудительно нагнетается внутрь камеры сжигания сквозь отверстия в колосниковой решетке. Туда же подается и вторичный воздух для обеспечения интенсивности горения. Происходит процесс сжигания смеси пиролизного газа и вторичного воздуха при большой температуре.

Образовавшаяся тепловая энергия нагревает теплоноситель внутри теплообменника.

Фото 5: Как работает система дожига пиролизных газов

Этап 3:

Через газоход, посредством принудительной тяги с помощью дымососа, осуществляется вывод газообразных продуктов сгорания в атмосферу. Особо следует отметить, что выхлопные газы, образовавшиеся в результате пиролизного горения, содержат минимальное количество вредных примесей. Большую часть дымовых газов составляют водяные пары и углекислый газ.

Как видно, принцип действия пиролизного котла несколько сложнее традиционного. Именно поэтому стоимость их обычно в 2 раза выше. Прежде чем принять решение какой котел купить пиролизный или классический, давайте разберем плюсы и минусы котлов пиролизного горения.

Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки пиролизных котлов

Использование технологии пиролиза имеет как преимущества, так и недостатки. Основными плюсами котлов длительного горения пиролизного типа являются:

• Длительность горения

  Интервал между загрузками увеличен в 3-4 раза по сравнению с классическими. Например отопительный пиролизный котел «Прометей Эко» способен непрерывно работать на одной закладке топлива до 12 часов.

• Повышенная экономичность

  При использовании пиролизного горения твердое топливо прогорает значительно лучше. Для получения одного и того же количества тепла при использовании пиролиза, потребуется меньше топлива, чем при традиционном сжигании.

• Высокий КПД

  КПД при использовании пиролиза значительно выше. Диапазон значений КПД для пиролизных котлов 85-92%.

• Экологичность

  В составе газов на выходе котла пиролизного типа почти полностью отсутствуют вредные примеси. Основную часть выхлопных газов составляют водяные пары и углекислый газ.

• Возможность регулировки

  Процесс газогенерации легко поддается регулировке. Поэтому чаще всего пиролизные котлы автоматические. Регулировка интенсивности горения позволяет подстраиваться под потребности отопительной системы.

Фото 6: Автоматический бытовой газогенераторный котел

Помимо рассмотренных нами плюсов, они обладают и рядом недостатков. Давайте остановимся на них поподробнее:

• Энергозависимость

  Особенность конструкции пиролизного котла в том, что подача первичного и вторичного воздуха, а также тяга осуществляется принудительно с использованием вентиляторов, требующих наличия электричества. Однако, существуют и энергонезависимые модели на естественной тяге, но они достаточно редки.

• Требуется низкая влажность толпива

  Метод газогенерации очень прихотлив к содержанию влаги в твердом топливе. Чем более сухое топливо используется, тем лучше. Рекомендуемая влажность не более 20%

• Требуется полная загрузка

  При малом количестве топлива, пиролизные котлы начинают гореть нестабильно. Поэтому рекомендуется не делать загрузки менее 30-50%, от рекомендуемой производителем нормы.

• Сложность автоматической подачи топлива

  Для дровяных пиролизных котлов сложно организовать автоматическую подачу топлива из-за больших размеров поленьев. Сделать автоматический угольный котел длительного горения возможно лишь в случае однородности размеров фракций угля.

• Высокая цена

  Высокая стоимость газогенераторных котлов длительного горения один из самых существенных их недостатков. Купить такой котел можно в 1.5-2 раза дороже, чем устройства аналогичной мощности, но использующие традиционный способ сжигания.

Подробнее об отопительных приборах пиролизного типа, их преимуществах и недостатках смотрите в видео:

Вернуться к оглавлению

Установка и монтаж котлов пиролизного типа

Процесс установки, монтажа и обвязки пиролизного котла имеет свои особенности. Соблюдение всех нюансов, позволит обеспечить долгий срок службы отопительного прибора, а также обезопасить его владельцев. Технология пиролизного горения вносит ряд особенностей в монтаж котлов:

Фото 7: Дровяной пиролизный котел с теплоаккумулятором

• Выполняя монтаж котла, следует учесть, что надув воздуха и тяга в них осуществляется с помощью вентиляторов и дымососов. Поэтому установку следует проводить в непосредственной близости от источника электропитания.
• Также следует принять во внимание требования к влажности топлива. Во избежании сбоев в работе, производить установку котла длительного горения следует в сухом помещении.
• Поскольку температура газов на выходе ниже, чем у обычного, допускается применения дымоходов с более тонкими стенками (до 0. 5мм).
• Рекомендуется подключение теплоаккумулятора. Поскольку наилучший КПД и режим работы котла длительного горения достигается полной загрузке, излишнее тепло рекомендуется накапливать в теплоаккумуляторе и использовать его для отопления по мере необходимости.

Вернуться к оглавлению Заключение

В заключении хочется сказать, что пиролизные котлы, хоть и имеют высокую стоимость, но обладают рядом существенных преимуществ. Если ваш бюджет позволяет вам приобрести отопительный прибор данного типа, то вы уж точно не разочаруетесь. Эти устройства стоят своих денег, благо сейчас, на российском рынке, появились сравнительно недорогие пиролизные котлы отечественного производства.

принцип работы, как сделать своими руками

Пиролиз — разложение материала при высокой температуре и ограниченном поступлении кислорода.

В случае с пиролизным котлом длительного горения происходит максимальное прогорание твёрдого топлива и выделяющегося из него газа.

Например, в обычной печи пиролиз не предусмотрен, поэтому там тепло выделяется в основном за счёт горения дров. А пиролизные котлы устроены так, что позволяют дополнительно сжигать газ, который выделяется при горении топлива.

В результате горение одной загрузки топлива длится дольше, а дров требуется меньше.

Принцип работы

Главной чертой пиролизных котлов является наличие второй камеры для дожигания выделяющегося при горении газа. Это увеличивает работу одной закладки дров до 12 часов, а КПД до 90%.

Схемы таких котлов включают следующий набор элементов:

• поддувало;
• камеру для загрузки топлива и газификации;
• теплообменник;
• камеру сгорания;
• камеру дожигания;
• дымоход.

Поскольку задачей работы котла является обогрев не только прилегающей территории, но и других площадей строения, к нему подключается система отопления. Поэтому в конструкции предусмотрен вход и выход для водяного контура. Эксплуатация начинается с загрузки твёрдого топлива и его розжига.

Высвободившееся тепло идёт в камеру сгорания, а высвободившиеся в процессе горения газы дожигаются в соответствующей камере. Полученное тепло поступает на теплообменник, от которого передаётся системе отопления. Зачастую такие агрегаты нуждаются в принудительной тяге, поэтому для наддува устанавливается вентилятор.

Внимание! За прибором требуется уход, специалисты рекомендуют делать перерывы, если система работает дольше суток.

Пиролизный котёл на естественной тяге

Устройство на естественной тяге может функционировать за счёт трубы дымохода. При этом горячий воздух поднимается вверх, а холодный поступает снизу. Такой вариант при продуманной конструкции может справляться со своей задачей и в домах без электричества.

Фото 1. Пиролизный котел Atmos, работающий на естественной тяге, с небольшим отсеком для дров.

Но специфика пиролиза, при котором выделение дополнительного тепла происходит за счёт дожигаемых газов, предусматривает использование конструкции со сложным воздушным трактом.

В результате у естественной тяги возникает на пути больше препятствий, чем, например, в случае с обычной печью. Поэтому она работает менее эффективно, чем вариант с принудительной тягой. К тому же пространство для дров в такой конструкции меньше, а загружать их приходится чаще.

Преимущества принудительной тяги

Принудительная тяга обеспечивает регулярный приток воздуха. Его интенсивное поступление позволяет преодолевать котельный тракт и дымоход в необходимом для поддержания процесса режиме.

Фото 2. Пиролизный котел, который работает на принудительной тяге, обеспечивая постоянный приток воздуха.

Хотя для работы вентилятора требуется электричество, это окупается за счёт целого ряда плюсов:

• время горения больше;
• расход топлива меньше;
• больше интервал между закладками;
• меньше отходов и выбросов в атмосферу.

Справка! Наиболее эффективный вариант пиролизного котла длительного горения — это конструкция с принудительной тягой. Её КПД достигает до 90% благодаря максимально сжигаемому топливу.

Что нужно для изготовления устройства своими руками?

Для самостоятельного изготовления устройства необходимо выбрать подходящий под конкретные условия и принцип работы проект. Конечно, можно пойти и купить прибор в магазине, но сделать его самому своими руками дешевле и эффективнее.

Перед тем как приступить к изготовлению, необходимо оценить требуемую мощность. Для этого нужно учесть площадь помещения, которое предстоит отапливать.

Затем необходимо определить, будет ли установлена на котле дополнительная автоматика или нет.

Автоматический блок позволяет отслеживать температуру помещения и в зависимости от этого регулировать работу котла, а также отключать его функции в случае опасности. Но без него тоже можно обойтись.

Оценив необходимый эффект от котла и выбрав проект, приступают к изготовлению агрегата. Наиболее распространённым проектом для самостоятельной сборки считается схема Беляева.

Чтобы её реализовать, нужны соответствующие материалы и инструменты. Большое значение для материалов играет их устойчивость к высоким температурам. Чтобы не ошибиться в выборе, можно обратиться к консультанту на металлобазе или в магазине.

Вам также будет интересно:

Необходимые инструменты

Обычно к необходимым для изготовления котла материалам относятся:

• металлическая и профильная труба разного диаметра;
• шамотный кирпич;
• листы из металла;
• насос для воздуха или вентилятор;
• датчик температуры;
• жаростойкая фурнитура.

В список инструментов, необходимых для работы над агрегатом, входят:

• инвертор и электроды;
• болгарка с кругами;
• дрель и свёрла по металлу;
• электролобзик.

К этим инструментам в процессе сборки могут добавиться и другие. Главное, чтобы они позволили резать и соединять детали котла, добиться его прочности и герметичности, а также смонтировать на корпусе требуемые элементы.

Этапы постройки пиролизного котла длительного горения

После того, как выбран подходящий чертёж, на его основе выполняется рабочий вариант.

Размеры отсеков, топочных камер и других элементов агрегата устанавливаются в соответствии с проведёнными расчётами.

Например, объем загрузочной камеры вычисляется по принципу 2 литра на один килограмм топлива, которое планируется использовать, плюс 30%.

Это связано с тем, что дрова могут иметь неровные края и не укладываются впритык друг к другу, увеличивая занимаемую площадь.

Габариты также стоит прикидывать в расчёте на мощность 20–25 кВт. На неё ещё можно найти материалы при ручной сборке. При большей мощности нужна более толстая сталь, сварку которой проводить дома крайне затруднительно по причине необходимости мощного оборудования.

В список действий для изготовления пиролизного котла, входят:

• Резка труб и листов болгаркой.
• Сверление отверстий.
• Сварка топочной камеры.
• Установка перегородки для дымооборота.
• Установка колосника между топочной камерой и секцией дожига.
• Присоединение трубы с заслонкой вверху.
• Выполнение отверстий из остатков металла для топочной и зольной камер.
• Установка вертикальных стальных перемычек между внутренней и внешней сторонами теплообменника.
• Монтаж соединений для подачи воды.
• Монтаж дверей агрегата с асбестовой прослойкой для теплоизоляции.
• Укладка шамотного кирпича в зоне дожига.
• Монтаж регулируемых ножек для балансировки котла.
• Шлифовка поверхности агрегата.
• Покрытие жаропрочной краской.
• Установка дымососа или насоса для воздуха.
• Монтаж температурного датчика или автоматики.

Количество операций может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от предъявляемых требований.

Подключение к системе отопления

Пиролизный котёл длительного горения может подсоединяться к естественной и принудительной системам отопления. В первом случае требуется тщательно выверять наклон труб. Во втором — определить мощность насоса для нагнетания водяного потока.

Важно! Наладьте подмес горячей воды с выхода на вход, так, чтобы при поступлении в теплообменник температура жидкости не опускалась ниже 60 °C. В противном случае возникает риск коррозии устройства.

Порядок подсоединения котла к системе отопления включает:

1. Заполнение системы теплоносителем.
2. Подключение к сети насоса для воздуха.
3. Загрузку топлива в камеру и розжиг.
4. Регулирование подачи воздуха в секцию дожига.

В зависимости от объёма подаваемого воздуха меняется интенсивность сгорания газов и температура нагрева теплоносителя.

Поэтому необходимо отрегулировать работу котла так, чтобы топливо сгорало полностью.

Сложности

Герметичность — одна из главных сложностей, которая возникает при строительстве пиролизного котла своими руками. Поэтому её проверяют дважды.

Первый раз это происходит, когда все основные узлы котла сварены, но его внутренняя часть ещё открыта. Отверстия для теплоносителя блокируются заглушками наглухо и в котёл набирается вода. На месте, где зафиксирована протечка, делается метка. Затем эту часть переваривают заново.

Второй раз котёл проверяют, когда полностью собрана вся система. Для этого наряду с водой используют опрессовщик, который нагнетает давление в 3–4 бара, которое не должно резко падать. Если оно сохраняется на стабильном уровне, то агрегат герметичен.

Полезное видео

В видео можно ознакомиться с тем, как работает самодельный пиролизный котел после подключения.

Как сделать работу оборудования максимально эффективной?

Эффективность пиролизного котла длительного горения напрямую зависит от правил использования.

Нарушения в функционировании агрегата можно определить по идущему из трубы дыму серого цвета с сильным запахом.

Это может быть признаком того, что топливо сгорает не полностью. Чтобы решить эту проблему, нужно отрегулировать подачу воздуха с помощью насоса (дутьевого вентилятора) или дымососа.

Для более детального мониторинга на приборе дополнительно устанавливается автоматическая группа. Она позволяет своевременно регулировать работу устройства и обеспечивает безопасность при его эксплуатации.

Для полной гарантии эффективной работы пиролизного котла длительного горения необходимо периодически проводить его техническое обслуживание, включая диагностику, чистку, а также замену узлов и элементов агрегата.

твердотопливные котлы отопления, отопительные на твердом топливе, пиролизного типа

Содержание:

Жители регионов, где природный газ недоступен, вынуждены использовать для отопления домов традиционные виды топлива – уголь, торф и дрова. Хорошей альтернативой обычным печам и котлам выступают инновационные пиролизные модели, характеризующиеся большей эффективностью и имеющие встроенную автоматику.

Особенности конструкции

Пиролизный котел — твердотопливный котел модифицированного типа, позволяющий из дров извлекать газ, впоследствии использующийся для обогрева жилища. Пиролиз является физико-химической реакцией, широко применяемой в различных промышленных областях. В основе этого процесса лежит распад сложной органики под воздействием значительной температуры и в условиях кислородного голодания. В итоге на выходе получаются более простые компоненты в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Конструкция твердотопливного пиролизного котла состоит из двух камер:

• Верхняя камера. Предназначена для осуществления реакции пиролиза топливного материала при температурном режиме +200 — +800 градусов. В результате этого происходит образование древесного угля и природного газа, состоящего из СО с примесями СО2.
• Нижняя камера. В нее из верхнего отделения поступает пиролизный газ, смешанный с воздухом: итогом его сгорания при температуре +1100 – 1200 градусов является образование большого количества тепла. Полученная энергия используется для нагревания воды и теплоносителя.

Принцип работы

Из-за того, что внутри пиролизных котлов длительного горения сжигаются не дрова, а природный газ, достигается достаточно высокий КПД – 85-90%. Процесс горения в таком случае проще поддается контролю, что дает возможность введения автоматического управления оборудованием. Для разделения верхней и нижней камеры используется колосник. Получения газа в верхнем отделении достигается за счет медленного тления и пиролизации топлива. И это все – в условиях дефицита кислорода. Препятствием для потери тепла из этой камеры служит топливо на колоснике: сквозь него происходит слабое поступление первичного воздуха.

Подача получаемого в результате тления топлива газа в нижнюю камеру происходит вместе со вторичным воздухом. В роли форсунки выступает дно нижнего отделения, для изготовления которого используется термостойкая керамика. Отличительной особенностью таких топок являются усиленные показатели аэродинамического сопротивления, что позволяет использовать в них принудительную тягу, создаваемую дымососом.

Время работы газогенераторного котла, обеспечиваемого одной загрузкой, находится в прямой зависимости от уличной и внутренней температуры воздуха, качеств утепления помещения, типа топлива и его характеристик, а также правильности монтажа системы отопления. По сравнению с обычным оборудованием твердотопливные пиролизные котлы на порядок эффективнее.

Выбор твердого топлива

Для работы пиролизного котла отопления подойдет любой тип твердого топлива, включая древесину, торф, бурый и черный уголь.

 Эти материалы имеют различный период полного сгорания:

• Мягкая древесина – до 5 часов.
• Твердая древесина – около 6 часов.
• Бурый уголь – 8 часов.
• Черный уголь – 10 часов.

Как показывает практика, наибольшей эффективность твердотопливного пиролизного котла длительного горения достигается при использовании сухой древесины. При помощи сухих поленьев длиной до 65 см и влажностью 20% можно не только вывести оборудование на максимальную мощность, но и существенно продлить срок его службы. Если такие дрова отсутствуют, газ можно генерировать с помощью всякого органического топлива, для которого характерен образование летучих фракций.

Производители пиролизных котлов на твердом топливе допускают использование следующих видов материала:

• Древесных отходов.
• Топливных пеллет и брикетов.
• Некоторых видов торфа.
• Отходов пищевой промышленности, имеющих в своем составе целлюлозу.
• Каменного угля.

При сгорании пиролизного газа пламя имеет белый цвет, минимально выделяя побочные продукты горения. Если правильно отрегулировать первичный и вторичный воздух, а также подобрать качественное топлива, то процентная доля дыма не превышает 20%. При увеличении влажности топлива при его сгорании будет образовываться большое количество водяного пара. В результате этого появится копоть и деготь, что приводит к снижению теплотворных характеристик твердотопливных котлов пиролизного горения, вплоть до затухания.

Как запускается и работает пиролизный котел длительного горения

Прежде, чем включить газогенератор, важно учесть его отличия от обычного твердотопливного обогревателя. И это не только касается наличия двух камер, имеющих специальные шиберные задвижки-регуляторы. Важный момент – перед использованием загрузочного бункера отопительного пиролизного котла его необходимо хорошо прогреть.

По достижению оптимального температурного режима +500-800 градусов проводится загрузка твердого топлива. Только после этого шибер можно привести в режим пиролиза и включить дымосос. В результате такого порядка операций создаются условия для медленного бескислородного сжигания топлива. Пиролизный газ сгорает чистым желтовато-белым пламенем, что обеспечивает эффективное отопление помещений.

Рекомендации по выбору твердотопливного котла

Приобретение и установка твердотопливного пиролизного котла отопления имеет смысл лишь в том случае, если у потребителя есть возможность постоянно закупать сухие дрова, или заготовлять их с соблюдением всех необходимых условий. В противном случае лучше не рисковать, отдав предпочтение современному высокотехнологичному котлу, топка которого комбинирует высокоэффективное пиролизное и традиционное сжигание: соотношения этих процессов – 4/1. Данное оборудование способно работать не только на дровах, но и на отходах древесного производства, торфе, угле и т.п. влажностью не более 50%.

Наиболее практичными считаются котлы, вмещающие дрова длиной до 65 см. В качестве покрытия верхнего и нижнего отделения должен использоваться керамобетон: это позволяет обеспечить оптимальный температурный режим внутри оборудования, без угрозы перегорания внутренних стенок. Признаком хорошего котла является возможность поддержания длительности горения до 10 часов, с продолжительностью службы не менее 20 лет.

Сильные и слабые стороны

Неоспоримыми достоинствами пиролизных котлов на твердом топливе являются следующие характеристики:

1. Простота в обслуживании. Благодаря наличию автоматизации работа оборудования не требует надзора человека. Загрузка топлива также очень удобна – ее проводят раз в 10-15 часов (это в 2 раза реже, чем в случае с традиционными твердотопливными моделями). Что касается чистки топки и дымохода, то благодаря минимальному образованию сажи реализовать ее достаточно легко.
2. Практичность. В регионах, где отсутствуют газовые магистрали твердотопливный котел пиролизного типа является наиболее практичным решением для организации автономного отопления.
3. Экологическая безопасность. После сгорания топлива практически не остается золы в топке и в дымоходной трубы. Выделяющиеся в процессе горения газы не содержат токсичные компоненты, а в процессе работы газогенератора концентрация СО2 в 3 раза ниже, чем в случае со стандартным твердотопливным котлом. Как результат, загрязнение окружающего пространства сведено к минимуму.
4. Высокая скорость нагревания. Пиролизный котел быстро прогревает помещение.

Слабые стороны:

1. Дороговизна. Пиролизные котлы дороже обычного оборудования в полтора раза.
2. Оснащены только одним контуром. Вне зависимости от модели, все газогенераторные агрегаты являются одноконтурными. Это означает, что воды для бытовых нужд во время их работы не нагревается.
3. Требовательность к топливу. Превышения влажности используемого топлива может провоцировать серьезные сбои в работе отопления.
4. Отсутствие полного автоматического режима. В отличии от газового, твердотопливный пиролизный котел на дровах лишь частично автоматизирован, так как загрузка топлива производится вручную.

Пиролизный твердотопливный котел длительного горения: устройство, принцип работы, эксплуатация

Долгие годы твердое топливо (газ, дрова и т.д.) сдавало свои позиции жидкому топливу и газу. Связано это с тем, что сжигание твердого топлива наименее эффективно – слишком много энергии уходит на разрыв связей между молекулами, которые в твердом теле всегда прочнее, чем в жидкости или газе. Казалось, еще чуть-чуть, и место твердому топливу останется только в воспоминаниях о древних очагах и архаичных паровозах. Однако, списывать твердое топливо со счетов пока рано, повысить эффективность его сжигания позволяет пиролизный котел длительного горения.

Котлы на твердом топливе становятся снова востребованными

Что такое пиролиз

Еще в средние века люди поняли, что сжигать дрова – не самый лучший способ высвобождения накопленной в древесине энергии солнца. Гораздо более эффективным оказалось сжигание древесного угля, и по всей Европе задымили костры угольщиков. Угольщики, популярные герои европейских сказок, знакомые каждому читателю братьев Гримм, не знали, что технология, с помощью которой они выжигали древесный уголь, в будущем получит название пиролиз.

Процесс пиролиза древесины

Пиролиз – процесс распада органических веществ под действием высоких температур. Для того чтобы термический распад не превратился в обычное сжигание, к материалу, который подвергается пиролизу, искусственно ограничивают доступ кислорода. В древности для этого применяли угольные ямы. Серьезным недостатком такого способа является то, что выделяемая при выжигании угля из дерева (так называемое первичное горение) энергия терялась впустую. Полностью использовать энергию пиролиза помогают специальные устройства, удостоенные множеством положительных отзывов – газогенераторы или пиролизные твердотопливные котлы.

Устройство и принцип работы котла

Камера первичного сжигания или пиролизная камера напоминает своим устройством топку обычной печи. Твердое топливо (дрова, опилки, древесные брикеты, пеллетные гранулы) помещается через загрузочное окно на массивную огнеупорную решетку – колосник, обеспечивающий приток к топливу воздуха, который называют первичным.

Принцип работы котла длительного горения

Топливо поджигают и ждут, пока весь объем топлива будет охвачен пламенем. Это называется выходом газогенераторного котла на режим. Именно с этого момента и начинаются отличия от обычных печей и котлов или, как их еще называют, печей и котлов прямого сжигания. После выхода котла на режим доступ первичного воздуха значительно ограничивают, в результате чего горение практически прекращается. Продолжает гореть только часть топлива. Выделяемого им тепла хватает для разложения остальной части топлива с выделением пиролизного газа – смеси летучих органических веществ.

Пиролизный газ принудительно, реже самотеком попадает во вторичную камеру – камеру сгорания или камеру дожига, в которую осуществляется подача достаточного количества воздуха, который называют вторичным. От контакта с кислородом нагретый до высоких температур (более 300 градусов Цельсия) газ моментально вспыхивает и горит с выделением большого количества тепла. Происходит выполнение главной функции котла – нагрев теплоносителя.

Преимущества газогенераторных котлов

Газогенераторные твердотопливные котлы обладают целым рядом преимуществ перед котлами прямого горения.

В пиролизных котлах топливо сгорает почти полностью, благодаря чему не требуются регулярные работы по очистке котла от сажи.

Но главная выгода от полного сгорания заключается не в этом. Всем известно, каким зловонным и едким бывает дым от горения отходов производства. На самом деле продукт горения любой органики – углекислый газ и обычная вода. Безвредные вещества без цвета и запаха. Опасность представляет органика «недогоревшая» — различные токсические и дурно пахнущие вещества, образующиеся в процессе распада органических отходов, попадающие в атмосферу вместе с дымом. За счет полного сгорания топлива выделение отходов органики пиролизными котлами сведено к минимуму.

Процесс сгорания топлива

Во-первых, это делает газогенераторы гораздо более экологичными, чем котлы прямого горения, во-вторых, позволяет использовать для пиролиза не только специализированное топливо, но и отходы швейного, кожевенного, скорняжного и т.п. производства. Таким образом, достигается двойной эффект: отходы приносят пользу, участвуя в нагреве теплоносителя в котле, и одновременно решается вопрос безвредной утилизации отходов на месте, без вывоза их на полигон, что потребовало бы дополнительных затрат.

Более эффективное использование топлива дает возможность котлу работать на одной закладке горючего длительное время – 12 часов и более (против 4-5 часов у котлов прямого горения). Разумеется, это способствует значительной экономии средств.

Из-за специфики твердого топлива, в частности неравномерности горения, работа твердотопливных приборов всегда хуже поддавалась регулированию и управлению, чем работа печей и котлов на жидком или газообразном топливе. Принцип пиролиза решает и эту проблему, так как основной процесс горения происходит в камере дожига, где горит пиролизный газ. Это дает возможность сделать работу пиролизных котлов полностью управляемым и поддающимся автоматизации.

Недостатки газогенераторных котлов

Если вы решили купить газогенераторный котел, вам, конечно, необходимо узнать и о его недостатках.

Использование котлов в быту

Идеальными условиями для пиролизного котла является столярное производство, отходы которого – просто идеальное топливо для газогенератора. Но что делать, если вы собираетесь установить пиролизный котел для отопления частного дома и не хотите при этом оборудовать дровяной сарай или возиться с сушкой дров из открытой поленницы? В таком случае ваш выбор – пеллетный котел.

Пеллеты — современный вид топлива

Пеллетный газогенераторный котел – это водогрейный агрегат, использующий в качестве топлива горючие гранулы – пеллеты. Пеллетные гранулы изготавливают из перемолотых и прессованных отходов столярного производства (стружки, опилок, коры, сучьев), маслобойного производства (подсолнечной лузги), торфа, кизяка (сушеного навоза). В чем же преимущество гранулированного твердого топлива?

• пеллетные гранулы гораздо удобнее хранить и складировать, чем дрова
• гранулированное топливо готово к немедленному применению, не требует колки и сушки.
• для пиролиза пеллетного топлива достаточно небольшой первичной камеры.
• стандартный размер пеллетных гранул позволяет полностью автоматизировать процесс подачи топлива.

Комбинация газогенератора с бойлером косвенного нагрева позволит использовать бытовой пиролизный котел не только для отопления, но и для горячего водоснабжения.

Компактные бытовые пеллетные котлы занимают немного места в доме и не требуют выполнения сложных процедур запуска и эксплуатации, так как обладают высокой степенью автоматизации. Удобство бытовых пиролизных котлов подтверждается многочисленными положительными отзывами.

Качественный газогенератор при соблюдении условий эксплуатации послужит вам долгие годы и позволит сэкономить значительные средства.

Пиролизные котлы — устройство и принцип работы

Пиролизные (газогенераторные) твердотопливные котлы приобретают все большую известность на нашем рынке в основном по двум главным причинам — это длительность работы котла от одной загрузки топлива, которая в несколько раз больше времени работы твердотопливных котлов прямого горения и может составлять 12 часов и более, а также выброс в атмосферу практически безвредных отработанных дымовых газов  и высокий КПД (85-89 %).

Устройство пиролизного котла

Безусловно время работы пиролизного твердотопливного котла зависит от многих внешних факторов — среднесуточной температуры, утепление помещения и т. п., но то что такой котел более удобен и эффективен — это факт бесспорный.

Как же работает пиролизный котел и за счет чего достигается эффект длительного горения?

Всем известно, что при сжигании древесного топлива невозможно достичь такой же температуры, как при сжигании газа.

Принцип пиролизного сжигания  основан на термическом разложении древесного топлива при высоких температурах (от 800 до 1100 °C) в условиях дефицита кислорода на пиролизный (древесный) газ и твердый остаток. Именно сжигание, а затем повторное дожигание пиролизного газа позволяет достигать такого высокого КПД (85-89 %) и экологически чистых, практически не содержащих вредных примесей отходящих дымогарных газов, выбрасываемых в атмосферу.

Устройство пиролизного котла

Пиролизный котел состоит из двух отсеков, расположенных один над другим.

В верхнем отсеке происходит процесс горения дров с выделением пиролизного газа. Здесь же происходит смешивание выделившегося газа с подогретым воздухом, а затем газовоздушная смесь через керамическую  форсунку направляется в нижний отсек, который является одновременно и камерой сгорания и зольником.  В нижнем отсеке происходит процесс сжигания газовоздушной смеси при температуре 560°C, а затем дожигание ее при температуре 1100°C   и сбор отработанной золы, из камеры сгорания дымовые газы проходят по дымогарным трубам теплообменника, отдавая свое тепло теплоносителю. Работа пиролизного котла поддается достаточно точной регулировке, с помощью терморегулятора, который управляет наддувом вторичного воздуха и с помощью которого устанавливается температура теплоносителя.

Этапы пиролиза

В остальном принцип работы газогенераторного котла ничем не отличается твердотопливного котла прямого горения. Одна из особенностей пиролизного газа в том, что он легко взаимодействует с активным углеродом, в результате  чего отработанные дымовые газы сгорают практически на 100 % и представляют собой, в большей части, смесь углекислого газа (CO2) и водяного пара, а их температура не превышает 140-150°С. Это избавляет от необходимости устанавливать дымоходы из жаропрочной нержавейки с толщиной металла 0,5 мм.

Пиролизные (газогенераторные) котлы работают намного экономичнее, чем любые многотопливные котлы, а тем более твердотопливные котлы прямого горения.
Недостатком пиролизных котлов, может быть одним и главным является их стоимость, которая в два – три раза выше, чем у твердотопливных котлов прямого горения. Однако  за счет повышенного КПД (85-89 %) разница в цене быстро окупается.

Принцип работы пиролизных котлов — как работают пиролизные котлы

27.08.2019

Сжигание древесины и угля, это первейшее изобретение, которое применил человек для обогрева своего жилья. Почти в неизменном виде оно используется и сейчас в печах, большинстве видов отопительных котлов. Но любое изобретение может быть усовершенствовано. По сути, принципы работы пиролизных котлов основаны на измененных условиях сжигания топлива, которые являются следствием одной из попыток усовершенствования оборудования.

В обычных отопительных приборах древесина или уголь прогорают при интенсивной подаче воздуха. Но большая часть образующегося тепла уходит в атмосферу с выделяющимся при этом газе. Изменение в конструкции котлов дало возможность практически все выделяющееся тепло использовать на нагрев теплоносителя.

Слово пиролиз в названии использовано не случайно, при переводе с греческого оно звучит, как термическое разложение. В новом типе отопительного оборудования все продукты первичного разложения сжигаются, давая дополнительную энергию нагрева. КПД работы таких отопительных приборов увеличивается до 80-92%.

Особенности конструкции

В оборудование добавлено несколько элементов, которых в котлах обычного типа нет. Это вторая топочная камера, вентилятор подачи воздуха в камеру вторичного горения, каналы для прохода газов из первичной топки, термостат, регулирующий норму подачи воздуха в камеры.

Принцип работы пиролизного котла длительного горения не зависит от порядка расположения топок. Первая камера, в которую загружается топливо, обычно располагается вверху. Но она может быть размещена внизу, или на одном уровне со второй. Главное, наличие каналов, по которым будут отводиться продукты пиролиза во вторую топку.

Этапы пиролизного горения твердого топлива

Первый этап, это розжиг дров (или другого топлива) при свободном доступе кислорода с открытой дверцей. По мере разгорания дров, дверка постепенно прикрывается и закрывается совсем. Температура в камере на этом этапе может достигать 450°. Топливо переходит от интенсивного горения к тлению с выделением большого количества газа.

На втором этапе газ, выделяющийся из топлива в первой камере, по каналам проходит во вторую камеру. Сюда вентилятором нагнетается воздух. При реакции с кислородом, газ воспламеняется и сгорает. Температура горения достигает очень высокого уровня. При начальном воспламенении 560°.

Третий этап, это полный прожиг газов при интенсивной подаче воздуха. Температура горения достигает предела 1200°.

Четвертый этап, дымоудаление, происходит естественным путем, через обычный дымоход. Но в отличие от обычных отопительных приборов, газы уходят в атмосферу после прохода по стенкам теплообменника и конечная их температура намного меньше, в пределах 160°.

Преимущества пиролизного способа горения

• Главное преимущество, это высокий КПД работы оборудования. Ни на одном другом виде котлов со всеми известными видами энергоносителей не удавалось достигнуть КПД в 90%.
• Принцип работы пиролизного котла длительного горения позволяет эксплуатировать оборудование с минимальными затратами на его обслуживание. Время между двумя закладками порций топлива увеличивается до 10-12 часов.
• Высокая теплоотдача от сжигания топлива создает экономию затрат на отопление в 2,-2,5 раза.
• Почти на всех моделях котлов такого типа встроен термостатический регулятор. Потребуется только начальная настройка желаемой температуры теплоносителя на выходе в систему, и дальше автоматика сама будет регулировать подачу воздуха в камеру сгорания.

Из недостатков приборов подобного типа отмечают высокую цену и увеличенные габариты по сравнению с обычными приборами. Но разница в стоимости котлов окупится уже в первый же отопительный сезон за счет экономии на топливе. Габариты у моделей котлов с вертикальным расположением обеих камер горения увеличиваются только в высоту. Устанавливаются они обычно в отдельном помещении, поэтому высота в 1,1 -1,5 м вряд ли будет критичной для небольшой домашней котельной.

Пиролизный котёл длительного горения на дровах для дома – что выбрать

С повышением цен на газовое отопление владельцы загородных домов и жители частного сектора переходят на альтернативные виды обогрева. Популярность приобретают твердотопливные отопительные приборы, особенно один из типов – пиролизный котел длительного горения.

Как они устроены

В основе работы лежит экзотермический распад древесины на уголь и газ. Воздух поступает в ограниченном количестве, в результате чего топливо не горит, а тлеет. При условии постоянно высокой температуры внутри котла, 200–800⁰ С, выделяемая энергия преобразуется в тепло. Весь этот процесс и называется пиролизом.

Фото: пиролизный котел в разрезе

В таких котлах исключаются колебания мощности, поскольку на протяжении горения топлива, независимо от его количества, работа поддерживается строго в заданном температурном режиме.

Применяются они для обогрева частных домов разных площадей, промышленных зданий.

Схема действия

Работа прибора состоит из нескольких этапов:

1. Заправка топлива. Котел оснащен газогенератором и топливной камерой. Первый элемент отвечает за получение из древесины газа, второй – за размещение дров.
2. Топливо поджигается и продолжает гореть до нужной температуры.
3. Задвижка подачи кислорода прикрывается. Начинается распад древесины, выделяется газ, который выходит через отводную трубу.
4. Полученный продукт поступает в камеру сгорания, соединяется с воздухом и сжигается.
5. Результат – выделение тепла, которое проходит через теплообменник и греет воду в системе.
6. Отходы выводятся через дымоход.

Температурный показатель регулируется автоматической затворкой. Она обеспечивает подачу ограниченного количества кислорода в камеру сгорания, где газ горит при температуре 110–1200⁰ С.

Фото: этапы работы котла

Важная особенность изделий – взаимодействие продуктов пиролиза, что обезвреживает выброс в атмосферу вредных веществ.

Большинство заводов-изготовителей указывают КПД (коэффициент полезного действия) – от 85 до 89%.

Выбор топлива

Максимальная эффективность достигается при сгорании древесины. Она вырабатывает наибольший объем газа.

Для полноценной работы твердотопливного пиролизного котла рекомендуется использовать дрова толщиной от 7 до 10 см, длиной 40–50 см.

Также допускается применение:

• пеллет;
• опилок;
• кокса;
• бурого или каменного угля;
• торфа;
• мелких веток;
• коры;
• картона.

Все эти виды топлива, за исключением угля и кокса, лучше загружать в топку вместе с дровами. Поскольку на одних опилках, пеллетах котел не наберет нужную температуру или будет работать с низким КПД.

Фото: виды топлива

Необходимо помнить и про уровень влажности топлива. Оптимальный показатель для древесины – 20%, при 50% теплоотдача уменьшается в 2 раза, дымоход быстрее заполняется сажей, дегтем. Это обусловлено тем, что водяное испарение разбавляет газ, в результате горение становится медленным, мощность котла падает.

Для сравнения:

• 1 кг дров влажностью 50%  дает среднюю мощность в 2 кВт;
• 1 кг влажностью 20%  –   4 кВт.

Необходимо следить и за температурой воды в обратной трубе, которая подведена к котлу. Она должна быть не менее 50–60⁰ С. Меньший показатель спровоцирует появление конденсата на стенках, ускорит коррозию стального изделия, что значительно снизит срок его эксплуатации.

На какие виды стоит обратить внимание

Независимо от типа конструкции и цены, они имеют идентичную схему действия, основные детали, узлы.

Состоят из 2 камер: загрузочной и камеры сгорания газа. В первой происходит разложение топлива, во второй – горение продукта распада с выделением тепла.
Различают приборы с верхней или нижней топкой.

Фото: Atmos – котел с верхней топкой

Наибольшую популярность получил первый вид, поскольку дрова загружаются в верхнюю камеру, а газы выходят вниз через трубу. Бывают котлы с естественной и принудительной тягой. Естественная обеспечивается высокой дымоходной трубой, принудительная  –  постоянной работой вентилятора. Второй тип гораздо эффективнее, но зависит от подачи электричества.

В продаже встречаются приборы бытового применения, оснащенные программатором. Их стоимость высока, но владелец может самостоятельно выставлять подходящий режим обогрева, а работа насоса и вентилятора регулируется автоматически.

DEFRO

Котлы на твердом топливе изготавливаются из стали,чугуна. По отзывам покупателей более надежные именно вторые, поскольку устойчивы к коррозии и долго не прогорают.

Эффективными изделиями продолжительного действия по праву считаются пиролизные котлы с верхней топкой и принудительной тягой. В результате их работы выделяется максимум энергии и минимум отходов.

Преимущества и недостатки

Любой вид техники имеет множество положительных, отрицательных нюансов применения. Данные изделия не исключение. К основным плюсам их работы стоит отнести:

1. Минимальное количество отходов сгорания. Выбрасывают в 3 раза меньше вредоносных веществ, чем дровяные стандартные приборы.
2. Получение энергии в виде горения газа. Для этого затрачивается гораздо меньше кислорода, нежели в твердотопливных котлах невысокой стоимости.
3. Высокий уровень КПД, до 89%.
4. Полное сгорание дров, а значит небольшое количество пепла.
5. Облегченный процесс регулировки мощности от 30 до 100%.
6. Длительный период работы. Время между загрузками достигает от 8 до 12 часов и более. Точный показатель зависит от отапливаемой площади помещения, климатических условий внешней среды, типа и мощности самого прибора.

Но у пиролизных котлов есть и ряд недостатков. Среди них:

1. Высокая цена, даже по акции. Он обойдется в 2 раза дороже обычного котла.
2. Большие размеры, что требует установки и оборудования отдельной котельной.
3. Необходимость постоянной подачи электричества для котлов с принудительной тягой.
4. Для оптимальной работы системы потребуются дрова с минимальной влажностью.
5. Производятся только с одним контуром. Чтобы обеспечить нагрев воды, необходимо устанавливать дополнительную технику.

Российский рынок представлен фирмами:

• «Буржуй-К»;
• «Стс»;
• «Суворов»;
• «Мотор Сич».

Не менее качественны контурные котлы импортного производства:

• Dacon;
• Viessman;
• Atmos;
• Olymp.

Для отопления частного дома оптимален недорогой вариант, который легко найти в магазинах, – пеллетный газогенераторный котел. Для его работы используют древесные гранулы (пеллеты), которые получают из стружки, опилок, торфа, а затем прессуют.

Такая котельная в сочетании с бойлером, кроме нагрева помещения, послужит источником горячей воды в доме.

Особенности работы котла «Суворов»

Чертеж и изготовление запатентованы в России. Выпускается и сейчас. Весь модельный ряд представлен водяными котлами, которые подойдут для отопления частных домов, коммунальных предприятий. Оснащены системой принудительной или естественной циркуляции воды.

«Суворов», кроме доступной цены, имеет и другие преимущества:

1. Высокоточное регулирование поступления кислорода внутрь изделия, так что процесс горения проходит длительно и стабильно, в автоматическом режиме.
2. Одной загрузки топлива хватает до 35 часов работы.
3. Возможность оборудования контуром серии ВК либо блоком ТЭНов. Это обеспечивает постоянную температуру теплоаккумулятора на низкой мощности, даже если горение завершилось.
4. Внутри системы использована технология дожига газов. Она заключается в наличии на стенках теплоизолирующих деталей, за счет которых температура в камере горения увеличивается, повышается выделение пиролизных газов.
5. При условии оптимальной работы КПД достигает 92%.
6. Двухступенчатая заслонка. С ее помощью регулируется подача первичного, вторичного воздуха.
7. Футеровка топки. Исключает появление смолистых отложений, сажи на внутренних стенках конструкции.
8. Контур сделан из нержавеющей стали.
9. 5 режимов регулировки мощности.
10. Подходит для открытой и закрытой систем отопления.
11. Энергонезависимость.
12. Контроль за температурой дымовых газов.
13. Не нуждается в постоянной чистке.
14. Гарантийный срок – 3 года с момента покупки.

Фото: котел «Суворов»

Пиролизные котлы «Суворов» можно купить на официальном сайте предприятия. Доставка осуществляется во все регионы России и страны СНГ от трех рабочих дней, в зависимости от удаленности региона.

Выбор подходящего котла для помещений с разной площадью

Для нормальной работы системы рекомендуется приобретать конструкцию, где камера загрузки топлива позволяет поместить дрова длиной до 60 см.

Что касается выбора мощности, то здесь следует соблюдать правило  –  1 кВт на 10 м² отапливаемой площади помещения. Для надежности лучше приобретать изделие с запасом мощности 10%.

К примеру, для загородного дома площадью 120 м² нужен котел на 16 кВт, для дома в 160 м² – на 18 кВт. Этого хватит, чтобы поддерживать температуру в помещении +18-21⁰ С, при условии, что на улице -30⁰ С.

Стоит учесть, что, если высота потолков больше 3 м, то на каждый последующий метр добавляется 2% мощности выбранного изделия.

Покупка котла пиролизного горения – это экономичный выбор для обогрева жилых домов, который позволит в разы сократить денежные расходы на оплату отопления, постоянно поддерживая нужную температуру внутри помещения.

минусов и плюсов, принцип работы

Пиролизные котлы длительного горения

Несмотря на появление новых методов отопления, жители Западной Европы, США и СНГ, особенно те, кто по тем или иным причинам недоступен, продолжают отапливать дома наиболее доступным топливом — углем, торфом или дровами. Правда, старые печи заменили на традиционные котлы и пиролизные котлы — современные и эффективные, оснащенные системами автоматического управления.Они работают на доступном твердом топливе, которое сгорает практически без остатка, обеспечивает высокую мощность и КПД и способны работать на одной или двух загрузках до 24 часов, обеспечивая минимальные тепловые потери.

Состав

• Принцип работы, устройство пиролизного котла

• Топливо для пиролизного котла
• Особенности запуска и работы

• Как выбрать пиролизный котел
• Список достоинств и недостатков

Принцип работы, устройство пиролизного котла

Пиролизные газовые котлы длительного горения представляют собой домашние лаборатории, которые извлекают из дров газ, который в дальнейшем используют для отопления.Пиролиз как физико-химический экзотермический процесс давно используется в различных отраслях промышленности. Его суть заключается в разложении сложных органических соединений (нефть, уголь, древесина) при высоких температурах и ограниченном доступе кислорода к простым веществам — твердым, жидким и газообразным.

Таким образом, пиролизный котел представляет собой двухкамерный нагревательный прибор, в верхней камере которого при температуре от 200 до 800 ° C происходит экзотермическая реакция пиролиза древесины, в результате которой она распадается на фракции: древесный уголь и пиролизный газ, состоящий в основном из CO и незначительного количества CO2. Смесь пиролизного газа и воздуха подается в нижнюю камеру сгорания и, горя при температуре 1100-1200 ° C, выделяет очень большое количество тепла, которое используется для нагрева.

Ступени пиролизного котла

В результате твердотопливные пиролизные котлы для выработки тепловой энергии фактически сжигают не газ, а газ, обеспечивая высокий КПД 85-90%. Сжигание газа, как известно, легче контролировать, а это, в свою очередь, позволяет автоматизировать процесс управления системой отопления.

Конструктивно топка пиролизного котла представляет собой две независимые камеры, разделенные решетками. В верхней загрузочной камере газификации при высокой температуре и недостатке кислорода топливо тлеет и пиролизуется. Отвод тепла из верхней камеры предотвращается из-за того, что топливо лежит на решетке, через которую сверху вниз проходит слабый поток первичного воздуха.

Устройство и схема пиролизного котла

Образующийся газ, выделяющийся в процессе одновременно с потоком вторичного воздуха, поступает в нижнюю камеру сгорания, нижняя часть которой представляет собой сопло из жаропрочной керамики — шамота. Топки отопительных котлов этого типа отличаются повышенным аэродинамическим сопротивлением, поэтому в них используется принудительная тяга, которая реализуется не вентилятором, а дымососом.

Продолжительность работы газового котла на одну нагрузку зависит от температуры на улице и в помещении, качества утепления дома, вида топлива и его влажности, грамотного проектирования системы отопления, но при прочих равных, их работа намного эффективнее по сравнению с традиционными твердотопливными аналогами.

Топливо для пиролизного котла

На практике твердотопливные пиролизные котлы могут эффективно работать на любом виде твердого топлива, будь то древесина, торф, бурый и каменный уголь. Конечно, продолжительность полного сгорания для каждого вида топлива разная и выглядит так:

• древесина мягких пород — время горения не более 5 часов;
• массив дерева — время горения около 6 часов;
• бурый уголь выгорает примерно за 8 часов;
• каменный уголь горит до 10 часов.

В этом плане интересно мнение пользователей, которое красноречиво отражено в их отзывах: пиролизные котлы наиболее эффективны при работе на сухой древесине. Это сухие дрова длиной 45-65 см, влажность которых не превышает 20%, не только обеспечивают максимальную мощность котла, но и продлевают срок его службы.

Конечно, при отсутствии качественных дров для генерации газа в котле подойдет любое органическое топливо с высоким выходом летучих фракций, если это разрешено производителем котла:

• древесные отходы;
• пеллеты и брикеты топливные;
• некоторые виды торфа;
• бумажные отходы пищевой промышленности;
• уголь.

Важно: Образующийся пиролизный газ горит почти белым пламенем, практически не выделяя побочных продуктов сгорания, при условии выбора расходов первичного и вторичного воздуха и влажности топлива не более 20-30%.

Если влажность топлива выше допустимой, процесс горения будет сопровождаться выделением большого количества водяного пара, а это чревато образованием сажи, смол, снижением теплотворной способности пиролизный газ и даже затухание котла.

Особенности запуска и работы

При запуске твердотопливного пиролизного котла необходимо учитывать особенности, отличающие его от традиционных твердотопливных котлов. Все понимают, что агрегат работает в режиме газогенератора благодаря двум камерам, оборудованным специальными задвижками-регуляторами — затворами, но не все помнят, что, в отличие от традиционных котлов, загрузочная воронка пиролизного котла должна быть предварительно подогрета.

После того, как температура в нем, в зависимости от вида топлива, достигнет оптимальных 500-800 ° С, можно начинать загрузку твердого топлива и только потом переводить заслонку в режим пиролиза и запускать дымоотвод.

Чистое желтовато-белое пламя свидетельствует о правильной настройке газогенератора и отсутствии токсичных продуктов сгорания в дымовой смеси

При такой последовательности действий при запуске происходит медленное бескислородное сгорание топлива. При этом пиролизный газ эффективно выделяется и горит чистым желтовато-белым цветом, а в отапливаемом помещении в течение дня поддерживается постоянная комфортная температура.

Как выбрать пиролизный котел

Покупку пиролизных котлов отопления, не сомневаясь в эффективности их работы, смело можно отдать тем, у кого есть возможность покупать сухие дрова или даже сушить их при избыточной влажности.

Если нет уверенности в такой возможности, можно выбрать современный высокотехнологичный отопительный котел, топка которого сочетает в себе 80% высокоэффективного сжигания пиролизного топлива и 20% традиционного. Современные комбинированные котлы обеспечивают качественное сжигание не только дров, но и древесных отходов, торфа, угля или любой их смеси влажностью до 50%.

Комбинированный котел оборудован загрузочной камерой очень большого объема и способен сжигать 80% топлива в режиме пиролиза, и 20% в режиме обычного твердотопливного котла

Ceteris paribus, это Рекомендуется выбирать котел, объем загрузочной камеры которого способен вместить дрова длиной до 65 см.Причем обе камеры должны быть покрыты качественным керамобетоном: он обеспечивает оптимальную температуру внутри аппарата, качественное сгорание топлива и защищает его стенки от возгорания. Хороший котел должен обеспечивать время горения топлива до 10 часов и прослужить не менее 20 лет.

Список достоинств и недостатков

В заключение приведем неоспоримые «достоинства» газогенераторных отопительных приборов и «минусы», от которых пиролизный котел пока не свободен — отзывы пользователей.

Итак, преимущества:

1. Простота обслуживания и при отсутствии магистрального газа остается оптимальным вариантом для отопления.
2. Легкость загрузки: раз в 10-15 часов, то есть по сравнению с традиционными твердотопливными котлами в 2 раза меньше.
3. Высокая экологичность: топливо почти полностью выгорает, дымовые газы практически не содержат токсичных продуктов сгорания, а при работе газогенератора концентрация СО2 в 3 раза ниже соответствующего показателя обычного твердотопливного котла.
4. Небольшое количество золы в топке и внутри дымохода после завершения работы облегчает очистку и последующее заполнение газогенератора.
5. Очень высокая скорость нагрева теплоносителя, воды или воздуха, до комфортной температуры 60 ° C.

Недостатки:

1. Высокая стоимость газогенераторных котлов: в 1,5– раза дороже традиционных твердотопливных аналоги.
2. Все модели пиролизных отопительных приборов являются одноконтурными, не нагревающими воду для бытовых нужд.
3. Слишком требовательны к топливу: не работайте на топливе повышенной влажности.
4. Не может работать в полностью автоматическом режиме: топливо необходимо загружать вручную.

Тем не менее, высокая экологичность, эффективность и экономичность, достигаемая за счет полного сгорания топлива и мизерных тепловых потерь, полностью компенсируют недостатки пиролизных газогенераторных котлов, и круг их поклонников неуклонно расширяется.

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Для загородных домов старых построек типовое печное отопление.Многие при перепланировке или ремонте такого дома хотят от него избавиться и установить более современную и удобную систему отопления. Это желание вызвано тем, что в свете постоянно растущих тарифов на твердое топливо я хотел бы найти оптимальный, а главное экономичный способ обогрева вашего дома.

Лучшей альтернативой печному отоплению в доме могут стать пиролизные котлы длительного горения. Для многих это изменение остается неясным. Рассмотрим подробнее, каков принцип работы пиролизных котлов длительного горения.В чем их достоинства и возможные недостатки.

Процесс пиролиза активно внедряется в различных отраслях промышленности. Этот химический процесс представляет собой распад очень сложной структуры органических соединений (древесина, уголь, масло) при очень высоких температурах и минимальном количестве кислорода. В результате получается простое вещество в трех основных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Пиролизный котел — это своего рода лаборатория, в которой твердый материал, образующийся из дымовых газов, заполняет систему отопления дома.

Принцип работы агрегата ↑

Пиролизное нагревательное устройство — это специальный нагревательный элемент, состоящий из двух многоуровневых секций. В верхнем блоке происходит химическая реакция пиролиза древесины при температурах, достигающих 800 ° C. В конце концов древесина распадается на более мелкие частицы: уголь и газ. Смешанный газ и воздух поступают в нижнее отделение котла, где сгорают при температуре около 1200 ° C, обеспечивая достаточное количество тепла, которое идет на обогрев здания.

Пиролизные дровяные котлы длительного горения, для выработки тепла фактически сжигаются не дрова, а получаемый газ, что обеспечивает высокий КПД.

Такой принцип работы удобнее, чем газ легче контролировать, что делает управление процессом системы отопления дома полностью автоматизированным.

Устройство газификационного котла ↑

Рассматривая более детально конструкцию агрегата, можно выделить два отдельных отсека, которые разделены решеткой.В верхней камере в условиях очень высоких температур и почти полного отсутствия кислорода идет процесс пиролиза. Решетка позволяет сохранять тепло в верхнем отделении. Выбранный пиролизный газ в смеси с воздухом поступает в нижний отсек котла.

От чего зависит продолжительность работы котла ↑

Время работы агрегата длительного горения с одной загрузкой зависит от температуры воздуха на улице и в доме. Также существенно влияет качество изоляции здания, вид используемого твердого топлива и его качество, насколько хорошо спроектирована и смонтирована система отопления в доме.

Если сравнить работу пиролизного котла с печкой, то при аналогичных условиях КПД первого будет намного выше.

Многие владельцы пиролизных котлов длительного горения отзываются о них только с положительной стороны. Это неудивительно, ведь пиролизные котлы по своим характеристикам намного превосходят обычные модели отопительных приборов.

Существует несколько основных, наиболее популярных моделей пиролизных котлов длительного горения:

1. Устройство для нагрева воды.Его работа идентична принципу работы обычных агрегатов. В качестве теплоносителя первого контура в данном случае вода приобретает тепловую энергию в теплообменнике, после чего трубки расходятся по дому. Процесс постоянной циркуляции поддерживает температуру воды на должном уровне и не остывает в течение длительного времени.
2. Устройство для воздушного отопления дома. Как правило, в домашних условиях используется очень редко. Часто его используют для отопления промышленных и коммерческих зданий. Принцип работы этого агрегата основан на движении воздуха, который нагревается за счет сжигания твердого топлива.Нагретый воздух разогнать по площади с помощью специальных воздуходувок по трубам. Такую систему можно полностью автоматизировать, настроив основные параметры под личные нужды.

Для работы этот тип отопительного прибора выдерживается с максимальной эффективностью, так как в качестве топлива используется древесина высокого качества. Самое главное, чтобы древесина была хорошо просушена. Например, ряд показателей: 1 кг дров влажностью 20% выделяет около 4 кВт / час энергии.Для того же количества древесины соответствующего качества, но с влажностью 35%, уровень энергии будет снижен до 3 кВт / ч. При плохой сушке древесины (влажность 50%) расход тепловой энергии вряд ли превысит 2 кВт / ч.

Как видно, количество тепла, выделяемого при работе котла, зависит от содержания воды в твердом топливе. Влажная древесина часто является причиной низкой эффективности агрегатов, плохого сгорания и большого количества дыма.

Если со временем использование твердого топлива очень некачественного, это может негативно сказаться на работе котла, а также на продолжительности его эксплуатации.Мощность установки уменьшается, а количество твердого топлива увеличивается в несколько раз.

Пиролизный котел длительного горения на сегодняшний день является наиболее современным и эффективным способом решения проблемы устройства системы отопления в частном доме. Но, несмотря на большое количество положительных моментов, многих отпугивает цена агрегата. Достаточно высокий.

Стоимость твердотопливного пиролизного котла может превышать тысячу долларов, а если агрегат изготовлен иностранными производителями, цена возрастает в несколько раз.Поэтому сегодня перед отечественными разработчиками стоит задача внедрить в производство новые технологии и разработки, чтобы сделать пиролизный котел более доступным для потребителя.

Подведем итог и посмотрим, каковы основные преимущества и недостатки при использовании пиролизных котлов длительного горения. К основным достоинствам можно отнести:

1. Возможность управления агрегатом, высокий уровень эффективности.
2. Образующиеся при пиролизе газы приводят к тому, что значительно снижается количество золы и практически отсутствует сажа.Работа котла чистая.
3. Процесс пиролиза — это настолько высокая температура сгорания, что в результате газ не просто выделяется, а идет дальше через сопло. Пламя имеет белый или желтоватый оттенок.
4. Возможность эффективно работать круглосуточно с одной загрузкой твердого топлива.

Также у пиролизных котлов длительного горения есть следующие недостатки:

1. Высокая стоимость, которая зачастую недоступна потребителям со средним достатком.
2. Необходимость постоянного доступа к электричеству.
3. Эффективная работа гарантирует только хорошо просушенное твердое топливо.

Как бы то ни было, пиролизные отопительные котлы являются наиболее эффективным видом отопления, чем дровяная печь. Это утверждение основано на следующих фактах:

1. Если в обычных котлах используется древесина плохого качества, добиться высокотемпературного горения невозможно. Этот фактор хорошо корректируется сжиганием древесного газа, образующегося в процессе пиролиза.
2. Высокая температура и эффективность сгорания достигаются за счет меньшего количества вторичного воздуха, необходимого для горючего газа.
3. Возможность автоматизировать весь процесс отопления дома позволяет существенно облегчить жизнь хозяев и высвободить много свободного времени.

Важно понимать, что процесс сборки и монтажа пиролизных твердотопливных котлов длительного горения требует опыта и специальных знаний. Для этих целей лучше пригласить специалистов.Зато потратив деньги на покупку котла и его установку, вы гарантированно получите комфорт в доме и полностью избавитесь от постоянных забот о поддержании пламени в обычных отопительных приборах.

Как спроектировать и установить пиролизный котел длительного горения своими руками расскажем в следующем видео

Связанные с контентом

Пиролизный котел на твердом топливе. Как выбрать твердотопливный пиролизный котел длительного горения

Пиролизные твердотопливные котлы — одни из самых эффективных твердотопливных котлов в своем сегменте.Они работают на природном твердом топливе. В данном случае это дерево. Такой котел становится хорошим вариантом, когда поблизости нет возможности подключения газа, не говоря уже о центральном отоплении.

1 Характеристики твердотопливного пиролизного котла

Особенность этого в том, что он выделяет тепло не только от сжигания топлива. Его конструкция такова, что при сжигании дров в топке не проникает воздух, а значит, и кислород. Это приводит к тому, что дрова не просто горят, а тлеют, выделяя древесный газ.Для этого необходимо, чтобы котел прогрелся до значительной температуры.

Затем газ, уже отделившийся в специальном отсеке, горит и отдает необходимое тепло. Стоит отметить, что тепла от одних вагоночных дров хватает на сутки. Кроме того, будет настоящая жара. Собираясь купить твердотопливные пиролизные котлы длительного горения, вы обязательно оцените их эффективность и экономичность.

Котлы твердотопливного пиролизного типа очень экономичны, так как не требуют частой дозаправки топлива.Их можно отапливать качественной древесиной, а также древесными отходами, опилками, коксом или торфом, что будет дешевле. КПД такого котла совершенно не изменится.

В данном случае твердотопливный пиролизный котел Буржу является экологически чистым, так как после его работы почти ничего не выбрасывается в атмосферу. Горит древесный газ, и после этого в окружающий воздух попадает максимум водяного пара и немного углекислого газа. В этой же топке остается немного золы, которой тоже не много накапливается, так как нагревательный материал сгорает практически полностью.

Вы можете быть уверены, что при нагревании не будет выделяться угарный газ, а значит, вы не пострадаете от этого. Если у вас дома есть дети и вы хотите иметь безвредную технику и приборы, то вам стоит купить твердотопливный пиролизный котел.

Твердотопливные котлы пиролизного горения очень удобны, если у вас нет времени постоянно поддерживать процесс горения. Поскольку сгорание топлива происходит в два этапа (сначала дрова, а затем древесный газ), весь процесс сгорания занимает много времени.Не нужно бояться, что в котле закончится топливо и оно погаснет. Одной закладки хватит на целый день, поэтому можно смело идти на работу или на другие хозяйственные нужды, если вы находитесь на даче.

2 Как горит котел пиролиза?

Он, конечно, дороже аналогов в этом сегменте, но это связано со сложностью конструкции и сборки нагревательного устройства. Дело в том, что в загрузочной емкости, куда вы будете класть дрова, не должно быть воздуха.Это первое, что необходимо предоставить. Но во втором баке воздух просто необходим для сгорания газа.

Кроме того, особого внимания требует прочность пиролиза, так как температура его нагрева очень высока. Поэтому для изготовления таких нагревательных приборов используется чугун или хорошая сталь. Твердотопливные пиролизные котлы Атом, сделанный из чугуна, дольше нагревается, но соответственно дольше служат. Поэтому после отключения такого котла в помещении тепло сохраняется долго.

Стальные кожухи, напротив, быстро нагреваются и одновременно охлаждаются. В этом случае они покрываются изнутри специальным керамическим материалом, который создает защиту от коррозии. При изготовлении корпусов из чугуна этого не делают, так как этот материал не подлежит временным изменениям.

Электродвигатель твердотопливного пиролизного котла Сич имеет компактные размеры, поэтому вам не придется мучиться, чтобы его удобно разместить. Единственное, о чем стоит подумать, это о том, что рядом с котлом должна быть розетка, потому что она все равно работает с небольшой помощью электросети.

Но вам не нужно много переноски домой, так как с ними не всегда удобно обращаться, к тому же они иногда не выдерживают напряжения и могут создать пожароопасную ситуацию.

Стоит отметить, что такие котлы просты в эксплуатации. С ними справится даже женский пол. Плюс в том, что вмешиваться в работу котла крайне редко.

Цена пиролизного твердотопливного котла ориентировочно 35000 — 270000 руб.Все зависит от размеров и модели котла. Стоит отметить, что такая цена все же оправдана для данного отопительного прибора.

Можно попробовать самому сделать пиролизный твердотопливный котел . Для этого, конечно, нужно иметь хоть какие-то навыки в этой области. Кроме того, прежде чем приступить к изготовлению, необходимо внимательно изучить литературу, в которой может содержаться полезная информация.

Изготовление котла такого типа не назовешь легкой задачей.Ведь нужны навыки нескольких специалистов, которым нужно платить за работу. Но и в этом деле есть плюсы — вы можете регулировать размер загрузочной камеры как хотите. Чем его будет больше, тем реже придется выполнять перезагрузку.

Переоборудование твердотопливного котла в пиролизный вряд ли будет намного дешевле, ведь здесь надо попотеть. Кроме того, вам будет сложно следить за тем, чтобы воздух не попадал в отсек, где готовятся сухие дрова.Насколько высок будет КПД самодельного котла — неизвестно. Безопасность такой топливной аппаратуры также будет под вопросом.

Намного проще купить твердотопливный пиролизный котел Атмос, который уже прошел всю необходимую сертификацию. Вы будете уверены, что это безопасно и непременно нагреет ваше жилье. Кроме того, в магазине вы можете получить гарантию качества, на которую не стоит рассчитывать, если вы сами решитесь на конструкцию такого сложного устройства.

Сочетание эффективной работы, основанной на экономном использовании топлива, и простоты эксплуатации — ключевые требования при выборе отопительного котла.Основная цель инженерных разработок — максимальное получение тепла от сжигаемого топлива при уменьшении объема источника энергии. Пиролизный котел полностью соответствует условиям и представляет собой практичный вариант отопления жилья.

Виды и устройство пиролизного оборудования

Какие котлы можно отнести к пиролизным и есть ли конструктивные отличия между моделями? В чем преимущества и недостатки агрегатов длительного горения? Для начала стоит отметить, что пиролизные котлы работают исключительно на твердом топливе.«Сердце» котла — камера сгорания, состоящая из двух отсеков:

• Загрузочная часть для твердого топлива, генераторного газа.
• Сектор дожигания, функцией которого является организация процесса сжигания пиролизных газов.

Этот сектор подключен к дымоходу, по которому тепловая энергия перемещается к теплоносителю. Здесь также оседают остатки сгорания твердого топлива в виде сажи. Поэтому второе название пиролизного аппарата — газогенераторный котел.Все такие агрегаты оснащены тяговыми выключателями. Отсутствие этого элемента превращает газогенератор в штатное оборудование прямого горения. Именно закрытие клапана обеспечивает начало процесса пиролиза при сгорании твердого топлива.

Существуют разные модели пиролизных котлов, разница между которыми заключается в расположении камеры дожигания. Его можно оборудовать сверху или снизу. Особенности популярной конструкции твердотопливного агрегата с нижней камерой дожигания следующие:

• Среди преимуществ — удобная подача топлива, отработанные газы уходят в установленную снизу дымоход.
• Существенным недостатком такого пиролизного котла является необходимость регулярной очистки нижней камеры из-за попадания золы из первичного отсека.

Конструкция твердотопливного пиролизного котла с верхней камерой дожига встречается реже, но имеет существенные преимущества. В нем пиролизный газ через форсунки попадает в отсек дожигания, а после полного сгорания попадает в дымоход. После охлаждения продукты сгорания выводятся наружу.Отрицательным моментом данной модели является повышенный расход материала на строительство дымохода.

Конструктивные отличия твердотопливных котлов пиролизного типа обнаруживаются также в устройстве тяги, которая является форсированной и естественной.

Замечание! Аппараты с естественной тягой не зависят от наличия электричества и оснащены высоким дымоходом.

Для принудительной вентиляции установлены вентиляторы и дымососы, которые управляются автоматически.Их работа характеризуется длительным временем эффективного сгорания, но при условии наличия электричества.

Принцип действия

За счет чего пиролизная твердотопливная сборка имеет высокий КПД, рассмотрим подробно. Благодаря оборудованной камере сгорания и турбине одной закладки твердого топлива хватает на период от 10 до 12 часов. Как это работает:

• Газогенераторные котлы оснащены программным устройством, функция которого — установить удобный режим отопления.
• После получения заданных параметров работа турбины регулируется автоматически.
• В загрузочный отсек твердого топлива подается определенное количество воздуха, обеспечивающее необходимый режим горения. Это позволяет поддерживать желаемую температуру в системе.

Ключевым принципом эффективного функционирования пиролизных котлов является использование технологии газогенерации за счет разложения древесины. Это происходит при воздействии твердого топлива при высоких температурах в диапазоне 200-800 о С в условиях ограниченной подачи воздуха.То есть получение основного потока тепловой энергии происходит не в загрузочной камере, где непосредственно происходит сжигание твердого топлива. Пиролизный газ, выделяющийся в условиях недостатка кислорода, проходит через сопла в камеру дожигания и, смешиваясь там с вторичным воздухом, сгорает при температуре 1100-1200 o C. Его воспламенению способствует дым. эксгаустер, создающий необходимую тягу. Этот процесс характеризуется выделением колоссального количества тепла.Детали котла, где скапливается небольшое количество отходов в виде золы и сажи, нуждаются в регулярной чистке.

Продвижение пиролизного газа через теплообменник сопровождается передачей тепловой энергии теплоносителю, после чего она удаляется через дымоход. Это обеспечивает максимальное использование выделяемого тепла и продление сгорания твердого топлива.

Важно! Для эффективной работы пиролизного котла используется топливо с влажностью не более 20%, иначе процесс газовыделения невозможен.

Характеристики стальных и чугунных моделей

Корпус твердотопливного пиролизного котла преимущественно изготавливается из стали толщиной более 5 мм. Недостатком этого материала является подверженность процессам коррозии, что негативно сказывается на сроке службы оборудования. Избежать подобных проблем позволит покупка твердотопливного котла, корпус которого выполнен из чугуна, который отличается высоким качеством и надежностью. По сравнению со стальным прокатом характеристики чугунных пиролизных котлов выше на следующие позиции:

• период эксплуатации;
• теплопередача;
• устойчивость к коррозионным процессам;
Чугунные котлы
• меньше подвержены воздействию кислот и смол.

Нюансы выбора топлива

КПД пиролизного котла во многом зависит от типа используемого топлива. В целом для него подходит такое сырье органического происхождения:

• дрова;
• уголь;
• пеллет;
• торф;
• отходы переработки древесины.
№

Загрузка опилок и стружки недопустима ввиду противоречия самому названию котла «на твердом топливе».Использование этих материалов не обеспечит процесс выделения газов пиролиза за счет мгновенного сгорания. Оптимальный вариант — древесина, горение которой сопровождается образованием больших объемов газа, превышающих все другие источники. Как было сказано выше, высокий КПД котла пиролизного типа возможен при условии загрузки сухого топлива.

Анализ стоимости источников тепловой энергии выявил лидеров: среди них пеллеты и пеллеты.Оба вида представляют собой результат деревообработки и имеют невысокую стоимость. Однако мелкодисперсный материал рекомендуется использовать в сочетании с дровами.

Замечание! У пиролизных котлов, работающих исключительно на пеллетах, КПД меньше, чем у дровяных агрегатов. То же самое можно сказать и об угольных пиролизных котлах.

Минимальный размер топлива для газового котла 7-10 см при поперечном измерении. Использование щепы или опилок разрешается в объемах, не превышающих массы всего твердого топлива.

Преимущества и недостатки

Усовершенствование твердотопливных котлов дало пиролизным установкам ряд преимуществ, среди которых:

• В условиях эксплуатации КПД котла 85-90%. Это достигается за счет сжигания твердого топлива без остатка.
• Необходимость загружать дрова возникает дважды в день. Когда пиролизный котел используется на частичной мощности, процесс может быть сведен к единовременному пополнению в течение 24 часов.
• Регулировка температуры в помещении обеспечивает снижение расхода топлива.
• Взаимодействие пиролизного газа с углеродом сопровождается минимальным выделением вредных веществ. Вместе с почти полным сгоранием твердого топлива в котле это гарантирует низкий уровень загрязнения атмосферы. По отношению к традиционным агрегатам он снижен в три раза.
• Уменьшение количества очисток пиролизного котла за счет полного сгорания всех компонентов древесины.

По отзывам потребителей твердотопливные пиролизные котлы имеют ряд недостатков:

• Зависит от подачи электроэнергии.
• В большинстве своем пиролизные котлы являются одноконтурными, поэтому они выполняют единственную функцию обогрева помещения. Для организации процесса нагрева воды необходимо позаботиться об установке дополнительного оборудования, что сопровождается новыми материальными затратами.
• Стоимость твердотопливного аппарата пиролизного типа выше, чем у традиционного твердотопливного котла. Однако в связи с экономным расходом сырья в будущем эту статью расходов удачно перекрывают.
• Несмотря на автоматическую настройку процесса нагрева, твердое топливо в пиролизный котел загружается вручную. Такая процедура доставляет потребителям определенные неудобства из-за систематического контроля за расходом сырья.

Выбирая среди множества моделей пиролизных котлов, имейте в виду, что агрегаты, работающие исключительно на пеллетах, сложно обслуживать, поэтому для них требуется привлечение специалистов по обслуживанию. Стоимость всех пиролизных котлов напрямую зависит от наличия и количества технических доработок.

Вы пробовали жить зимой в доме без отопления? Нет? И не надо этого делать, ведь на дворе 21 век и наши разработчики не стоят на месте. Они постоянно внедряют новые идеи и разрабатывают современные отопительные приборы.

Сегодня старая русская печь уже заменена пиролизными твердотопливными котлами. Их принцип работы хоть и похож на печное отопление, но если познакомиться с ним поближе, есть одно отличие.

Современный пиролизный котел на твердом топливе способен сжигать не только дрова, но и газ, выделяющийся при их сгорании.Производители выпускают широкий спектр такой техники, и чтобы выбрать среди этого разнообразия вариант, необходимый для ваших условий, следует выяснить их отличия.

Виды отопительных агрегатов

Итак, что подразумевается под пиролизным оборудованием? Есть ли отличия в разных его моделях? И каковы преимущества и недостатки этого типа техники. Чтобы найти ответы на все поставленные вопросы, вернемся к самой сути. Котлы твердотопливные пиролизные — устройство, которое может работать только на дровах.

Их камера сгорания состоит из двух частей:

• Нагрузочная или газогенераторная
• Дожиг, на котором происходит процесс сгорания пиролизных газов

К этой части котла подсоединяется дымовой тракт, в котором тепло от дымовых газов передается теплоносителю, а также здесь аккумулируются отходы процесса — сажа. Именно поэтому пиролизный котел на твердом топливе и получил второе название — газогенераторный.

Посмотрите видео, принцип работы котла на топливном дереве:

Этот принцип был известен еще в царские времена, когда его использовали для освещения городов.А поскольку этот процесс состоит из нескольких фаз и одна из них — сжигание газов, твердотопливный пиролизный котел правильнее было бы назвать — газогенератором.

Все устройства данного типа оснащены тяговыми выключателями. Без этих устройств устройство могло бы работать как устройство прямого сжигания, и только после закрытия заслонки начинается процесс пиролиза.

Узнав принцип работы и особенности конструкции такого оборудования, стоит познакомиться с его различными видами.Таким образом, оборудование для сжигания твердого топлива делится, в зависимости от расположения отсека дожига, на модели с:

Наибольшее распространение получили твердотопливные пиролизные отопительные котлы с верхней камерой. Объясняется это удобной укладкой дров и возможностью вывода отработанных газов в дымоход, расположенный внизу. Однако у этой конструкции есть определенные недостатки. При догорании дров зола из первичного отсека попадает в камеру дожигания, что требует дополнительной очистки.

Котел пиролизный на угле с верхним расположением отсека хоть и менее распространен, но имеет преимущества перед первой моделью. В нем пиролизный газ через форсунки отводится в отсек дожигания, сгорает в нем и попадает в дымоход, где охлаждается и затем выводится наружу. Однако в этом случае для создания дымового канала требуется больше материала.

Существуют разные модели и в зависимости от типа тяги:

Первые не зависят от подачи электроэнергии и должны быть оборудованы высоким дымоходом.Аппараты второго типа могут быть оснащены дымососами и вентиляторами, работа которых регулируется автоматически. Они летучие, но в то же время имеют более длительное время эффективного сгорания.

Производство газа и длительное горение — сравните возможности

Среди рассматриваемых утеплителей следует выделить два наиболее эффективных типа устройств, работающих на древесине и отходах от ее обработки. Первыми рассмотрели пиролизные котлы на твердом топливе длительного горения.Это одно из самых экономически выгодных устройств в данном сегменте рынка.

Имеют специально оборудованную камеру сгорания и турбину, благодаря особенностям которой одна закладка может гореть более 10 часов. Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения оснащены программатором, позволяющим выбирать режим отопления.

Далее происходит автоматическое управление работой турбины, при котором в камеру нагнетается определенное количество воздуха, что позволяет регулировать процесс горения и тем самым поддерживать определенную температуру в системе.

Внедрение данной технологии позволило спроектировать котлы с:

• Длительное время горения
• Высокие экономические показатели

Пиролизное оборудование еще сравнительно молодое, но уже завоевало популярность. Принцип работы твердотопливного пиролизного котла основан на технологии газообразования или термического разложения древесины при воздействии высоких температур и недостатка кислорода.

Смотрим преимущества газовых котлов:

И хотя в качестве основного топлива можно использовать только хорошо просушенные дрова, но горят они не, а газ, образование которого происходит под воздействием очень высоких температур.В самом начале процесса дрова сжигают с выделением пиролизного газа. Следующий шаг — пропустить его через сопла, смешать со вторичным воздухом и сжечь при высокой температуре.

При прохождении через теплообменник газ отдает часть своего тепла воде и удаляется через дымоход. Это приводит к максимальному использованию энергии, выделяемой при сгорании, и продлению самого процесса. Но у твердотопливного пиролизного котла на дровах есть один недостаток — влажность топлива не должна превышать 16%, иначе процесс газогенерации будет невозможен.

Корпус прибора — стальной или чугунный?

Самый распространенный пиролизный твердотопливный котел имеет стальной корпус. Причем толщина его листов не должна быть меньше 5 мм. Однако этот материал подвержен коррозии, что сказывается на сроке службы оборудования.

Поэтому производители уже разработали и выпускают пиролизные котлы на угле в чугунном корпусе и тем, кто выбирает себе такое устройство, прежде чем констатировать эффективность таких моделей, следует отметить, что чугун — один из самых надежных. и качественные материалы.

И это естественно, что котлы пиролизные, сделанные из него, обладают такими же качествами. Y значительно более высокие характеристики, такие как:

• Теплоотдача
• Прочность
• Незначительная подверженность коррозии
• Высокая стойкость к смолам и кислотам

Пиролизные котлы на дереве в чугунном корпусе обладают отличной теплопередачей, а это значит, что они более эффективны, имеют более высокий КПД и намного лучше справляются со своими обязанностями, чем модели в стальном корпусе.А за счет того, что чугун менее подвержен коррозии, устройство может эффективно работать на 50% мощности в межсезонье.

Чаще всего человека, покупающего твердотопливный пиролизный котел, интересует, на каком из видов топлива он будет работать наиболее эффективно? Теоретически для него можно использовать любые материалы органического происхождения:

• Дрова
• Пеллеты древесные
• Уголь
• Отходы деревообработки

Однако не пытайтесь искать пиролизные котлы на опилках, стружке или других подобных материалах.Лучшее топливо для них — дрова. Хоть и не отличается высокой теплоотдачей, но при его сгорании выделяется много пиролизного газа и этому показателю нет равных.

Важно только помнить, что он должен быть сухим, только в этом случае можно добиться высокого КПД.

Если сравнивать виды топлива по стоимости, то пиролизный котел на пеллетах или пеллетах считается наиболее выгодным. Они производятся из древесных отходов и имеют самую низкую стоимость.

Но их можно использовать только как добавку к дровам из-за мелкой фракции. Сегодня пиролизные котлы производятся на пеллетах, но они менее эффективны, чем котлы на дровах.

Для минимальных размеров топливо должно быть 70-100 мм в поперечнике. Возможно использование щепы и опилок, но опять же не более 25% от общей массы, поэтому при покупке пиролизного котла учтите, что на опилках он работать не будет.

Котлы твердотопливные и прочее

Как бы не рекламировалось газовое отопление, но оно давно превратилось из самого дешевого в недопустимую роскошь.Раньше к нему подключались целые поселки и города, а сегодня дружно ищут альтернативу. Подорожал природный газ, и с наступлением следующей зимы владельцы котлов, работающих на этом топливе, получают все больше счетов.

А дерево — было и остается самым дешевым видом, а конструктивные особенности, которыми обладает котел для пиролиза древесины, позволили очень экономно его использовать, достигая при этом высокого КПД оборудования.

Некоторые современные модели этого оборудования не зависят от электричества, и единственное, о чем стоит подумать, — это постоянное наличие дров.

Есть, конечно, и электрические модели отопительных приборов. У них много преимуществ: небольшие размеры и вес, простота в уходе и обслуживании. Но очень высокая стоимость энергии и частые сбои в ней делают это оборудование неконкурентоспособным и в отношении газогенераторного оборудования.

Аппараты на жидком топливе также проигрывают пиролизу.Цены на дизельное топливо постоянно растут, поэтому его использование в системах отопления нерентабельно.

С точки зрения экономичности и экономичности на первом месте остается твердое топливо. Причем пиролизные котлы — единственные, которые могут похвастаться не только высоким КПД, но и тем, что в отличие от других моделей используют не только тепло от сжигания древесины, но и энергию, выделяемую древесным газом.

Подведем итоги

Покупка отопительного прибора сейчас является центральным вопросом при оснащении системы отопления.И если раньше этот вопрос решался очень просто — покупкой газового котла, то сегодня все большее количество потребителей выбирают твердотопливные модели.

Среди твердого топлива наилучшим КПД обладает. И единственный их недостаток — это чувствительность к влажности топлива. Поэтому придется отказаться от необработанной и замороженной древесины.

Но потребители, купившие твердотопливные пиролизные котлы, оставляют отзывы о работе этого оборудования исключительно положительно и приводят убедительные расчеты их высокой экономической эффективности.

Сравнивая все существующие модели отопительных приборов, учитывая их технические характеристики, виды используемого топлива, стоимость и другие аспекты эксплуатации, можно с уверенностью сказать, что пиролизные котлы на сегодняшний день являются наиболее выгодными. Купив такой для обогрева жилого помещения, гаража или бани вы, несомненно, останетесь довольны его работой.

Качественных пиролизных котлов. Пиролизный котел длительного горения. Самодельные пиролизные котлы длительного горения

Температура воздуха напрямую влияет на то, насколько комфортно будет в вашей комнате.А это, в свою очередь, зависит от того, насколько хорошо обогреватель будет работать. Если грамотно подойти к выбору данного агрегата, можно наслаждаться теплом, не задумываясь о погоде на улице. Но сегодня ассортимент котлов настолько внушителен, что неопытный человек может просто запутаться. В этом ряду пиролизные котлы простые, эффективные и современные. Обратите на них внимание.

Твердотопливные котлы длительного горения: устройство и принцип работы

Пиролизный котел

можно отнести к тем устройствам, которые выполняют свою работу за счет твердого топлива.Устройство нагревает теплоноситель, который в свою очередь распределяет его по помещению.

Но такая установка имеет ряд отличий, отличающих ее от традиционных котлов. Первое, на что нужно обратить внимание, это на его конструкцию и принцип работы.

Пиролизный котел работает на переработке древесины, этот процесс называется пиролизом. Он выделяет смесь газов из твердых органических веществ под воздействием высокой температуры и недостатка кислорода.В результате этого процесса топливо разлагается на сухой остаток, а также на газ или кокс.

Такой процесс можно проводить только при наличии высокой температуры, которая составляет не менее 1000 градусов. Кроме того, происходит реакция и выделяется большое количество тепла, топливо сушится, а воздух, поступающий в зону горения, нагревается. Газ, который выделяется из топлива, вступает в реакцию с кислородом и начинает гореть с выделением тепла.

Особенностью этого процесса является то, что газ взаимодействует с углеродом, и, следовательно, канцерогены сведены к минимуму.

Пиролизные котлы длительного горения: топливо

Котлы пиролизного типа в принципе могут работать на твердом топливе любого вида. Точнее, это дрова, торф, уголь или дрова. Дрова в этом случае — наиболее экономичный вариант.

Размер дров определяется по параметрам топки. В основном для пиролизного устройства используются дрова, размер которых составляет около 40 см, а диаметр — 200 мм. В случае с брикетами их размер должен быть примерно 30 на 3 см.

Также необходимо учитывать, что такая система очень требовательна к влажности. Если его увеличить, будет выделяться большое количество пара, который влияет на тепло и образует сажу. Для оптимальной работы устройства влажность топлива не должна быть выше 45%, идеальный показатель — 20%.

Эксперты выяснили в ходе исследований, что при использовании топлива, влажность которого составляет 20%, тепло будет выделяться со скоростью около 4 кВт в час. В то же время топливо, влажность которого была выше 50%, выделяло тепла в несколько раз меньше.

По этой причине особое внимание следует уделять влажности материала.

Наряду с дровами и брикетами для топки можно использовать любые древесные отходы и опилки. Их объем не должен превышать одной трети необходимого объема топлива.

Чем отличаются пиролизные отопительные котлы от других установок

Те, кто приобрел данное оборудование, отмечают, что получили большое количество преимуществ.

Из основных можно выделить:

• Повышенный КПД устройства, так как топливо сгорает практически полностью;
• Есть возможность регулировать температуру в отапливаемом помещении, это позволяет расходовать топливо с большой экономией;
• Пониженный уровень вредных веществ в газах, так как они выделяют в несколько раз меньше по сравнению с обычным оборудованием;
• Топливо необходимо загружать несколько раз в день, если котел в экономичном режиме, достаточно одного раза;
• Полуавтоматическое управление позволяет с помощью пульта ДУ уменьшить или увеличить подачу воздуха от 30 до 100%;
• Сгорание продуктов минимальное, а чистка оборудования элементарна.

Конечно, у аппарата есть и недостатки, о которых тоже стоит сказать. Первый недостаток — все модели автоматизированного типа работают исключительно от электричества. Второй — котел стоит в несколько раз дороже стандартных топочных устройств.

Но экономия, которая получается при эксплуатации котла, со временем окупает все расходы. Ну и последний недостаток в том, что чаще всего котлы пиролизного типа делают одноконтурными, поэтому их можно использовать только для системы отопления.Если вы хотите получить еще и подогрев воды, придется потратиться дополнительно.

Рейтинг пиролизных котлов длительного горения

Мировые лидеры по производству котлов пиролизного типа — немецкие компании. Они рассчитаны на меньший выброс токсичных веществ в атмосферу и демонстрируют максимально возможную эффективность. Некоторые модели способны работать сутки без доливки топлива.

Секрет этой работы заключается в том, что конструкция усовершенствована, а ее топка оснащена по последнему слову техники.Работа и ее эффективность полностью контролируются автоматикой, это помогает добиться равномерного теплового режима и одновременно снизить финансовые затраты.

Из российского производства можно выделить компанию из Костромы ТеплоГарант, которая производит модели Буржуй-К.

Они очень практичны и могут работать с любым типом твердого топлива.

Отличительной особенностью этих устройств является то, что они эффективно работают с топливом, влажность которого повышена.Этот показатель дает этому производителю большое преимущество перед конкурентами.

Чешские твердотопливные котлы длительного горения

Чешские котлы — одни из самых популярных. Например, компания Dakon производит котлы, идентичные аналогам из Германии или России, в результате чего их КПД не отличается. Среди удачных моделей можно выделить конструкцию, управляемую с помощью пульта ДУ, именно он осуществляет не только контроль температуры, но и все основные регулировки.Эта модель имеет самый продолжительный срок службы среди оборудования класса. К тому же это устройство способно работать только на трети мощности, когда не тепло, но и не холодно.

Модели с интересными и практичными параметрами можно найти у чешских производителей OOROR.

Главная особенность этих котлов — их полная независимость от энергии. К тому же их конструктивная особенность позволяет работать не только на древесном топливе, но и на угле.

Для контроля рабочего процесса используются заслонки, они могут быть как открытыми, так и закрытыми.КПД котла такого производителя составляет примерно 89%, что в принципе можно считать хорошим показателем. Котлы этой марки считаются лучшим образцом не только потому, что он нелетуч, но и выделяется меньше атома газа. Также среди моделей этого производителя можно найти котлы малой мощности и топового действия.

Что такое пиролизный котел (видео)

Котлы пиролизного типа с каждым годом становятся все более популярными. Их можно назвать наиболее практичным вариантом, работающим на твердом топливе.Несмотря на то, что ценовая политика таких котлов достаточно высока, КПД показывает отличный результат, а стоимость топлива доступна каждому. Благодаря большому разнообразию моделей вы можете выбрать котел, подходящий для вашего дома.

29 декабря 2013 Алексей

Комфорт в доме всегда связан с температурой воздуха в помещении. А это напрямую зависит от качества отопительного оборудования и его работы.

Только правильный выбор бойлера позволяет не терять тепло в собственном доме.Однако их ассортимент настолько велик, что невольно приходится задумываться, а какую модель выбрать?

Чаще всего используют газовые приборы, но что делать, если рядом с домом нет магистрали? В этом случае нужно обратить внимание на. Они работают по дереву и могут отапливать даже большие производственные помещения.

Твердое топливо или нет

Что такое пиролизный нагревательный аппарат и каков принцип его действия? Рассмотрим основные моменты. Пиролизный котел, или его еще называют газогенераторным, — это разновидность твердотопливного отопительного оборудования.

Принцип его действия основан на сжигании газа, который выделяется под действием высокой температуры на древесину при недостатке кислорода. Для его получения было создано устройство, состоящее из двух камер — пиролизный котел. Нижняя его часть предназначена для загрузки дров, верхняя — для сжигания газа.

Но для его получения должны быть созданы определенные условия, например:

• Наличие очень высокой температуры
• Почти полное отсутствие кислорода

Достичь таких параметров можно только при полной герметичности нижней топки, а также при наличии в конструкции котла специального вакуумного насоса, откачивающего воздух из камеры после укладки дров.Все газы, в том числе пиролизные, летучие, а это значит, что он легко поднимается через сопло в камеру, где сгорает, что приводит к нагреву теплообменника. Такой аппарат относится к системам длительного горения.

На что обращать внимание при выборе

Котлы пиролизные, как и другие модели отопительного оборудования, делятся на:

Первые выбираются только в качестве систем отопления, а вторые способны обеспечить горячую воду для бытовых нужд.

Есть разница в мощности. Он может достигать 2000 кВт. Но, несмотря на различия, принцип работы всех гидролизных аппаратов абсолютно одинаковый.

Поэтому при выборе обращайте внимание на:

1. Мощность
2. Внешний вид
3. Кол-во контуров

Есть еще один фактор — стоимость. Конечно, бойлер от этого не зависит, но наполнение вашего кошелька очень сильное. Так что вы должны учитывать это при выборе.

Какого производителя выбрать

Чтобы разобраться в особенностях различных моделей, проведем их сравнительный анализ и выясним, какая из них будет наиболее оптимальной, чтобы ответить на вопрос — какой пиролизный котел лучше выбрать для дома?

Несомненно, немецкие компании считают, что лидеры в производстве нагревательных приборов. Им удалось создать модели пиролизных котлов, которые обладают высоким КПД и наименьшими выбросами вредных веществ в атмосферу.Горелки непрерывного действия Viessmann или Buderus могут работать на одном и том же участке в течение 24 часов.

Таких результатов производителю удалось добиться благодаря усовершенствованию топки котла. Наличие системы автоматизации позволяет регулировать активность его работы. Результат — снижение затрат на топливо и обеспечение равномерного теплового режима в помещении.

Следующими по популярности являются отопительные приборы чешского производителя марки Dakon. Конструктивно они мало чем отличаются от немецких изделий.

Такой же стальной корпус камеры сгорания, сваренный из металла толщиной не менее 5 мм, и несколько керамических блоков. Сзади конструкции расположен коллектор с вытяжным вентилятором, а впереди — дверцы загрузочной камеры.

Главным достижением производителя стало появление пульта управления.

Процесс работы котла также не отличается от других моделей. Тот же принцип подачи газа с помощью вентилятора и высокий КПД, возможность контролировать регулирование работы с помощью автоматики.Однако у этой компании есть свои новинки — это пиролизный котел в чугунном корпусе.

Модель выпускается под торговой маркой Daman Pyro и считается самой прочной в этом классе техники. Кроме того, в межсезонье устройство способно работать на половинной мощности. Недостатком модели можно назвать непостоянство, так как вентилятор работает от электричества.

Еще одна модель, достойная выбора — пиролизные котлы марки OPOP чешского производителя.Их характерная особенность — нелетучесть, а также возможность использовать в качестве топлива не только древесину, но и уголь.

В модели этого производителя газы через горелку попадают в камеру сгорания. В нем под воздействием вторичного воздуха происходит процесс их сжигания. Регулировка мощности устройства осуществляется в процессе открытия заслонок воздухозаборника. КПД этого котла также довольно высок и составляет 89%.

Неплохо зарекомендовали себя пиролизные аппараты российского производителя

, выпускаемые под маркой «Буржуаз».Их главная особенность — возможность использовать в качестве топлива даже влажную древесину, что выгодно отличается от зарубежных конкурентов.

Выбор марки твердотопливного отопительного оборудования не может быть однозначным, так как все они имеют одинаковый принцип работы и мало чем отличаются по конструктивному решению, но каждая модель имеет свою цену.

И очень часто именно она оказывает решающее влияние на выбор хорошего пиролизного котла. Если брать это во внимание, то на первое место стоит поставить российскую продукцию.Что у него самая низкая стоимость при хорошем общем качестве оборудования.

Что об этом говорят потребители

Потребители все чаще стали выбирать твердотопливные отопительные приборы, но среди них, безусловно, лучшие пиролизные котлы. И хотя цена на них довольно высока и составляет от 90 до 300 тысяч рублей в зависимости от производителя, спрос все же есть. Это связано с невысокой ценой на топливо, достаточно высоким КПД этих котлов, а также возможностью длительной работы от разовой нагрузки.

Чтобы убедиться в конкурентоспособности данного оборудования и выбрать лучшую модель, достаточно взглянуть на отзывы. Те, кто уже установил дома такое оборудование, пишут, что экономия — это довольно ощутимая сумма, особенно с учетом постоянного роста цен на энергию и газ. Так что у таких котлов есть шанс стать лидерами.

Зарубежные или внутренние

Если рассматривать конкретные модели, то все зависит от наличия средств. И, как всегда, лучший пиролизный котел для дома — немецкий, хотя оборудование чешское качественное.Что касается отечественных моделей, то у них тоже есть свои преимущества, например, возможность использования мокрых дров. Поэтому выбирать следует исходя из собственных требований и возможностей.

В местах, где возможны перебои с подачей газа или электричества, где есть топливо (дрова, уголь и др.), Твердотопливные котлы длительного горения внедряются как основные или резервные источники тепла в системах отопления. И особенно хорошо себя зарекомендовали пиролизные котлы длительного горения. Они одновременно эффективны и экономичны!

Тема твердотопливных котлов в свое время потеряла свою актуальность, а сейчас довольно уверенно пробивается в отопительной сфере.Успешно способствует этому повышение цен на энергоносители (газ, нефть, электричество), а также большую популяризацию индивидуального строительства домов и коттеджей.

Разберемся в их особенностях …

Кто они?

В группу пиролизных котлов для отопления обычно входят их твердотопливные «собратья», потребляющие в основном дрова.

Важно! Дрова в нашей стране имеют статус легкодоступного топлива. И, заметьте, возобновляемый.Главное помнить, что леса нужно не только вырубать, но и высаживать …

Сторонникам «высоких технологий» нервничать нельзя! Это не скачок в прошлое, а умная интеграция научных технологий в жизнь человека. Изучение пиролизного котла на дровах (даже самого простого) открывает начало внушительному списку его преимуществ.

Преимущества пиролиза в отоплении

Долгие поиски энергосберегающих технологий немного коснулись органической химии.Ученые заметили, что в высокотемпературной среде с ограниченным доступом кислорода процесс сгорания многих органических твердых веществ сопровождается стабильным выделением горючего газа, который сам по себе пригоден для дальнейшего сжигания. А когда горит, выделяется большое количество тепла.

Другими словами, при сжигании одного топлива образуется новое (газообразное) топливо. Дерево — лидер в этом процессе!

Этот процесс образования горючего газа из твердых органических веществ при их распаде получил название пиролиза, что и определило название пиролизного отопительного котла.Их еще называют газогенераторными или твердотопливными котлами.

Из-за двухступенчатого сжигания топлива (твердого и вновь образовавшегося газообразного) пиролизные котлы выделяют большее количество тепла при сжигании того же объема топлива, чем обычные твердотопливные агрегаты. То есть КПД у них намного выше.

Основным практическим достоинством таких котлов является их способность работать длительное время (до 25-30 часов) на одной закладке топлива. Это достигается намеренным ограничением подачи воздуха в камеру сгорания.

А как устроено?

Отличие пиролизного котла от обычного твердотопливного котла в том, что он имеет две камеры сгорания. Он также имеет отдельный отсек для отходов процесса сгорания.

Камера верхняя (газификация) предназначена для загрузки топлива. В нем происходит первичный загнивание дров.

Из-за ограниченного доступа воздуха в камеру в ней происходит экзотермическая реакция. Высокая температура от 200 до 800 ° C приводит к образованию двух горючих компонентов: пиролизного газа и древесного угля.

Тепло, выделяемое на этом этапе, также расходуется на сушку древесины и нагрев воздуха, поступающего в зону горения.

Затем газ поступает в среднюю камеру, где он «спаривается» с воздухом, всасываемым в камеру дымососом при высокой температуре 1150-1200 ° C, и воспламеняется с выделением значительного количества тепловой энергии. и практически полное сгорание всего содержимого камеры.

Образовавшаяся зола, а также сажа попадают в нижнюю камеру, приспособленную для периодической очистки, частота которой зависит от качества топлива и интенсивности использования котла на дровах.

Высокотемпературные процессы, происходящие в пиролизном котле длительного горения, определяют требования к прочности всего агрегата. Используется сталь или чугун. Чугун более «медленный» (инерционный) как при нагреве, так и при охлаждении, но и более долговечный. Сталь улучшает динамику при нагреве, но быстрое охлаждение пиролизного котла не всегда удобно. Коррозионная стойкость чугуна выше, а стальные поверхности в основном покрываются керамическими материалами, защищающими металл от «разрушительной силы» высоких температур.Различные конструкционные материалы, наличие автоматики, мощность агрегата определяют его стоимость.

Набор достоинств и недостатков

Современные технологии, использующие пиролизные котлы, позволили им присвоить ряд преимуществ:

• КПД до 85% объясняется особенностями котла, который обеспечивает полное сгорание топлива;
• полное сгорание топлива сводит к минимуму количество отходов;
• медленный процесс сгорания позволяет добавлять в новую порцию топлива две, а в некоторых конструкциях с экономичным использованием даже 1 раз в сутки;
• конструкция котла предусматривает возможность автоматического динамического регулирования мощности системы отопления в пределах 30-100%, регулируя скорость забора воздуха в нижнюю камеру сгорания;
• экологическая чистота конструкции котла обеспечивается практически полным сгоранием как твердого, так и образующегося газообразного топлива, что обеспечивает низкие выбросы (примерно в 3 раза) в атмосферу диоксида углерода;

Котлы пиролизные на дровах тоже имеют недостатки.Также стоит отметить:

• Самым незначительным является необходимость в постоянном питании агрегата. Но ввиду того, что современные системы отопления в основном с принудительной циркуляцией теплоносителя, то для обеспечения работы циркуляционного насоса потребуется электричество.
• «Одноконтурные» пиролизные установки, что также легко компенсируется установкой накопительного котла для системы горячего водоснабжения, что, естественно, приводит к дополнительным затратам;
• довольно высокая цена, что также компенсируется экономным расходом топлива;
• необходимость редкой, но все же «ручной» загрузки топлива.С этим недостатком успешно справляются новые пиролизные котлы на древесных пеллетах, которые могут автоматически перегружаться из топливного бункера или склада.

• «Точность» к качеству древесного топлива, особенно к его влажности, для обеспечения высокоэффективной работы.

И в заключение о глобальном …

Как видите, энергосберегающие технологии прочно встроены в пиролизный котел длительного горения, реализовав в них свои актуальные глобальные цели:

• минимизация расхода топлива;
• повышенная теплоотдача топлива при горении;
• снижение концентрации врезных веществ в продуктах сгорания.

Установив котел этого типа в своем доме, вы не только оптимизируете время, затрачиваемое на его обслуживание, но и внесете свой вклад в сохранение природы.

Современные твердотопливные котлы все чаще используют процесс пиролиза в своей работе. Принцип работы отопительного оборудования основан на способности дерева при горении выделять большое количество углекислого газа.

Пиролизный котел длительного горения аккумулирует тепло, полученное в процессе сжигания топлива из древесины или ее отходов, и дожигания выделяющегося газа.

Как работают пиролизные котлы длительного горения

Твердотопливный пиролизный котел длительного горения, отличается от классических теплогенераторов несколькими конструктивными отличиями и внутренним устройством. Изменения коснулись рабочих процессов, камеры сгорания и дымового канала.

В результате доработок и конструктивных решений были достигнуты следующие преимущества и характеристики:

• Время работы от одной топливной закладки от 8 до 120 часов, в зависимости от модели и качества топлива.
• Уменьшение расхода дров — по сравнению с классическим вариантом котла затраты на топливо снизились на 15-20%.
• Точность регулировки — используемый принцип действия и применяемая автоматика обеспечивают точную регулировку интенсивности нагрева теплоносителя с погрешностью не более 1 ° С.
• Высокая теплоотдача — КПД пиролизных моделей колеблется в зависимости от качества топлива и производителя в пределах 80-92%.

Что такое процесс пиролиза топлива?

Принцип работы пиролизного котла длительного горения основан на естественных физических процессах и свойствах древесины:

• Дерево при нагревании начинает выделять углекислый газ.
• После смешивания с кислородом получается горючая газовоздушная смесь СО, которая в обычных условиях просто уходит в дымоход.
• Котлы твердотопливные стальные пиролизные длительного горения с водяным контуром оборудованы специальной камерой дожига. Полученный газ направляется в дополнительную печь, где он горит при температуре 600-800 ° C.

Основная задача пиролизного нагревательного оборудования — создание необходимых условий для максимального образования углекислого газа: высокая температура и ограниченный доступ воздуха.

Конструктивные особенности котлов с пиролизом

Пиролизный отопительный котел длительного горения с водяным контуром отличается от классических моделей оборудования по нескольким параметрам:

• Тип загрузки — все котлы оснащены увеличенной топкой с вертикальной или горизонтальной загрузкой. Большая вместимость камеры сгорания способствует увеличению времени процесса пиролиза. Примерно через 20 минут после розжига котлы работают нормально. После нагрева до температуры 600 ° C начинается пиролизное горение.
• Устройство топки — в конструкции предусмотрены две топки. Основная топка имеет конвекционные отверстия для забора и равномерного распределения воздуха. Камера дожигания облицована шамотом для поддержания высокой температуры.
• Конструкция теплообменника — бытовые пиролизные котлы длительного горения на твердом топливе, максимально эффективно используют тепло, выделяемое при горении. Как такового горения в полном смысле этого слова не происходит, древесина тлеет при ограниченном поступлении воздуха и высокой температуре.Дымовые газы направляются в пробитый дымовой канал котла. Теплообменник окружает две камеры сгорания и канал. Передовые технологии позволяют аккумулировать большую часть тепла, исходящего от нагретого дыма.
• Подогрев теплоносителя — модели с длительным временем горения нагревают теплоноситель проточным способом. Котлы имеют один или два контура. Первый отопительный контур предназначен для подключения к отопительной системе. С помощью второго нагревается вода для горячей воды. Технические характеристики котла, в частности производительность, во многом зависят от наличия змеевика горячей воды.В двухконтурных агрегатах мощность меньше.
• Регулировка подачи воздуха — котлы оборудованы естественной или принудительной подачей воздуха. Энергонезависимые модели управляются механическими, подключенными к дверце зольника. Установка автоматики, подключенной к дымососам и воздуходувкам, обеспечивает точный контроль горения.

Зависимость от электричества, решается установкой источника бесперебойного питания. Потребляемое напряжение в котлах 150-300 Вт / час.

Можно ли увеличить время горения пиролизного котла

Продолжительность работы пиролизного котла зависит от нескольких факторов, учитывая которые, вы можете продлить время работы с одной закладки:

Заводские брикеты, щепа и опилки имеют влажность 8-18%, что является оптимальным содержанием влаги для процесса пиролиза.

Какой пиролизный котел лучше

Согласно статистической отчетности, по продажам пиролизных моделей отопительного оборудования наиболее популярными котлами являются европейские производители. На популярность не влияет даже дороговизна моделей, которая в 2-3 раза выше отечественных аналогов.

Краткий обзор пиролизных котлов для нагрева твердого топлива длительного горения, позволяет выделить модели, востребованные отечественным потребителем:

• Немецкие котлы — немецкие Buderus, Viessmann, HDG лидируют по популярности.В ассортименте есть как полностью автономные котлы, так и оборудование с ручным управлением.
• Чешские котлы — Wattek предлагает энергонезависимое отопительное оборудование для бытового использования. Продукция стала доступна отечественному потребителю относительно недавно, но уже пользуется популярностью.
• Российское оборудование — пиролизные котлы представлены брендами Буржуа К, Траян, Гейзер, Термофор, Диво. Отличие оборудования — возможность работать по дереву с повышенным содержанием влаги.Большинство моделей универсальны.
• Болгарские котлы — не получили широкого распространения. Российский покупатель смог оценить котлы Burnit компании Sunsystem. Других конкурентоспособных моделей, произведенных в Болгарии, нет.
• Совместное производство — несколько российских производителей наладили совместное производство с европейскими производителями. Одной из самых популярных моделей являются котлы Lavoro итальянско-российского концерна.

Сколько стоят пиролизные котлы

Чтобы выбрать пиролизный котел, необходимо учитывать не только технические характеристики и производительность, но также его стоимость и стоимость дальнейшего обслуживания.

Котлы малой мощности, до 20 кВт, в зависимости от производителя, стоят от 60 до 350 тысяч рублей. Самыми дорогими считаются немецкие Buderus и Wiesmann.

Отечественные Термофор и Буржуа-К относятся к средней ценовой категории. Чешские ваттек стоят дорого, почти как немецкие аналоги, что несколько ограничивает их популярность.

Требования к месту установки котла пиролизного типа

Требования пожарной безопасности к пиролизному отопительному оборудованию такие же, как и ко всем остальным твердотопливным котлам.При установке соблюдать правила ПБ и СП:

• Котлы большой мощности, свыше 40 кВт, монтируются в отдельном помещении. Допускается установка оборудования с меньшей производительностью в любом месте дома.
• Перед установкой подготовьте основание. За счет наличия двух камер сгорания вес котла достигает нескольких центнеров. Ввиду большой массы агрегата требуется фундамент.
• При прохождении дымохода через плиты перекрытия и крышу производится специальная огнеупорная резка.
• Пол и стены облицованы негорючими отделочными материалами.

Минимальная площадь помещения, используемого под котельную, — 9 м². Наличие вентиляции обязательно.

Самая актуальная проблема в зимние холода — отопление. А многие, чьи домовладения находятся за городом, не могут пользоваться газом, а иногда и электрическими приборами из-за отсутствия магистральных сетей или их недостаточной мощности.

В этом случае выбор твердотопливной аппаратуры становится наиболее актуальным.И чаще всего для отопления используют пиролизные котлы длительного горения.

Почему они? Ответом на этот вопрос стали их конструктивные особенности и принцип действия.

Из чего состоит пиролиз древесины?

Чтобы оценить возможности аппаратов длительного горения, необходимо выяснить, в чем уникальность этого процесса. Пиролиз — это разложение древесины на газообразные продукты и сухие вещества (древесный уголь).

Но этот процесс возможен только без доступа воздуха и при достаточно высокой температуре.В качестве топлива для такой техники чаще всего используются лиственные породы, хотя допустимы и хвойные породы.

Принцип действия:

Обычно сосуд, в котором происходит пиролиз, представляет собой реторту, которая представляет собой закрытую конструкцию с низким содержанием кислорода внутри. Он оснащен форсункой, необходимой для вывода образующихся газов, которые затем конденсируются и сжигаются.

Чтобы более наглядно представить себе процесс работы такого оборудования, рассмотрим его конструктивные особенности. Лучший способ узнать все нюансы, которыми обладают пиролизные котлы для длительного горения — это посмотреть видеоматериалы.Они показывают все основные компоненты агрегата и объясняют их отличия от традиционных моделей.

Газогенераторное отопительное оборудование

Принцип работы таких агрегатов основан на сжигании газа, который выделяется из дров под воздействием высокой температуры и с минимальным содержанием кислорода. В этом случае древесина разделяется на газ и кокс, который представляет собой почти чистый углерод и является конечным продуктом газообразования.

Из-за такого принципа работы оборудование называют газогенераторным или твердотопливным.Сегодня все более популярным становится пиролизный котел длительного горения, о работе которого можно узнать в сети. И такую ​​популярность ему принесли, прежде всего, уникальные способности и высокая работоспособность.

Газ, выделяющийся при работе пиролизных котлов, чище даже по сравнению с деревом. Его сжигают в печах, где он превращается в конденсат и смешивается с воздухом, выходящим из сопла.

Температура может достигать 700ºС. Единственный нюанс в их работе — влажность древесины.Для разных моделей допустимы разные значения, но только при полностью сухом топливе этот котел имеет КПД около 85%.

На этапе пуска пиролизные котлы работают в обычном режиме до достижения определенной температуры и только после прогрева переводятся в требуемый режим с помощью специальных вентилей (задвижек).

Особенности конструкции

Твердотопливные устройства этого типа состоят из топки, разделенной на 2 камеры:

В первом происходит процесс пиролиза дров, а во втором выделяющиеся газы сжигаются с минимальным теплоотводом.Между топками стоит колосниковая решетка с брикетами. Первичный воздух движется сверху вниз через слой древесины. Этот принцип работы, называемый верхним дутьем, является основным отличием пиролизных устройств от всех остальных моделей.

Смотрим видео, запуск котла:

Топки такой конструкции отличаются повышенным аэродинамическим сопротивлением и имеют форсированную тягу. Причем это можно делать с помощью нагнетательного вентилятора, либо с помощью дымососа. Этот вариант используется для небольших устройств.

Пиролизные котлы длительного горения имеют ряд преимуществ, среди них:

• Возможность использования тепла, полученного не только при сжигании дров, но и от выделяющегося при этом газа
• Образование минимального количества золы и полное отсутствие сажи
• Более высокий КПД по сравнению с традиционными моделями, в результате чего они дольше поддерживают требуемую температуру
• Многие люди проводят на одной вкладке более 8 часов
• Минимальное содержание вредных примесей в выхлопных газах
• Регулировка мощности от 30 до 100%
• Возможность переработки резины и полимеров без вреда для окружающей среды

Потребители уже успели оценить все эти качества и отдать предпочтение газогенераторным моделям.Об этом свидетельствует не только постоянно растущий спрос на пиролизные котлы именно длительного горения, отзывы о которых свидетельствуют о простоте эксплуатации и хорошей экономической выгоде.

К недостаткам этих устройств можно отнести зависимость от электричества, большие размеры и требовательность к используемым дровам (дрова должны иметь определенную влажность).

Основные виды топлива

Газогенераторное оборудование может работать на:

Однако требуется, чтобы их влажность не превышала 40%.Но идеальным топливом для пиролизных аппаратов считается сухая древесина, только в этом случае будет достигнута максимальная мощность аппарата. Например, при сжигании 1 кг дров с влажностью 20% достигается мощность 4 кВт, а если влажность достигает 50%, то всего 2 кВт.

Сравнивая полученные результаты, можно сделать вывод, что КПД устройства напрямую зависит от влажности топлива. Этот показатель обязательно нужно учитывать тем, кто решил купить пиролизные котлы длительного горения для отопления собственного жилья.Выбирая модель, обратите внимание на допустимую влажность дров, это поможет избежать ошибок при дальнейшей эксплуатации.

Почему именно пиролизный аппарат?

Продолжительность работы отопительного оборудования зависит от многих факторов:

• комнатная температура
• вид топлива
• теплосберегающих свойств дома
• правильный дизайн системы

И если мы сравним обычные твердотопливные устройства и пиролизные котлы для длительного горения, то нет сомнения, что наибольшая эффективность последних.Ведь в процессе сжигания в нем дров можно получить такие высокие температуры, которые невозможны при использовании обычного твердотопливного оборудования.

Данная особенность связана с принципом работы аппарата, а именно сжиганием не только дров, но и газов, выделяющихся при их сгорании. Более того, для сжигания пиролизного газа не требуются такие большие объемы вторичного воздуха, как при работе обычного твердотопливного котла.

Есть ли у него недостатки?

Если вы решили установить в своем доме пиролизный котел длительного горения, то помимо его достоинств, стоит узнать о недостатках.По дизайну и возможности обогрева помещения он намного превосходит традиционные модели.

Однако технические особенности, позволившие продлить время работы на одной вкладке до 8 часов, привели к увеличению стоимости оборудования в среднем в 2 раза. Следовательно, на современные пиролизные котлы цена достаточно высока. Это несколько сдерживает рост спроса на устройства данного типа.

Прямое сжигание — обзор

4 Пиролиз

Пиролиз — это процесс, который происходит почти во время каждого типа термической обработки отходов / биомассы.Он работает как важный механизм прямого сжижения, газификации и сжигания. Для сжигания и газификации это обычно обозначается как «улетучивание». Следующая реакция является наиболее упрощенным представлением сложного и переменного набора реакций:

(4.10) Отходы или биомасса → угли + летучие вещества g + водаg

При температуре выше 320 ° C углерод-углеродные связи или связи между углеродом и кислород, азот или сера в хребте органических соединений разрушаются [66].В начале реакции образуются нестабильные молекулярные фрагменты, которые в дальнейшем пиролизируются или реагируют с образованием стабильных соединений. Компоненты в смеси гемицеллюлозы, целлюлозы, лигнина, белка, липидов, углеводов, золы нуклеиновых кислот и небольшого количества других органических веществ пиролизуются или разлагаются с разной скоростью и по разным механизмам и путям [67,68]. Во всех случаях пиролиз приводит к смеси паров смолы, газов и высокореакционных углеродсодержащих углей различной пропорции.Было проведено несколько исследований по многомасштабному моделированию этого процесса [69–72]. Несмотря на то, что они содержат различное количество летучих веществ, полукокса и золы, как правило, более 70% сухих кормов (для лесной биомассы) превращается в летучие вещества во время пиролиза. Здесь следует отметить, что в отличие от HTL, пиролиз может более эффективно обрабатывать пластмассовые отходы [73]. Пиролизный газ в основном содержит водород, окись углерода, двуокись углерода, метан и углеводороды. Газ можно использовать для выработки электроэнергии.Жидкий продукт содержит кислородсодержащие органические вещества, полиароматические углеводороды, фенол, воду и т. Д. Твердый полукокс можно использовать для связывания углерода и кондиционирования почвы, обеспечивая необходимые питательные вещества (неорганические вещества и N, P и т. Д.) В качестве удобрения. Также этот уголь можно сжигать или газифицировать для получения химикатов.

С точки зрения биопереработки полезными продуктами являются жидкость и уголь. Факторы, влияющие на эти пропорции, — это температура, давление, газовая среда, время пребывания, скорость нагрева, тип реактора и время реакции и т. Д.При более высокой скорости нагрева можно заморозить все вторичные реакции, чтобы получить более высокий выход первичных продуктов, в то время как более низкая скорость нагрева способствует реакциям обугливания, что дает более высокий выход полукокса из-за вторичной полимеризации смолы / жидкости. Как упоминалось ранее, этот процесс можно остановить, обеспечив производство и удаление горячего пара (конденсируемой жидкости) из сырья с большей скоростью за счет увеличения скорости нагрева. Также этот процесс чувствителен к температуре.При более высокой температуре жидкость / смола проходит вторичный крекинг в газ, а также реполимеризацию с образованием тяжелой смолы / сажи [74,75]. Чтобы избежать этого, температуру необходимо поддерживать на оптимальном уровне (около 500 ° C), достигаемом при высокой скорости нагрева с временем пребывания пара 2 с [76]. Эта жидкость, полученная в результате этого процесса «быстрого пиролиза», хорошо известна как «пиролизное масло» или «бионефть».

Быстрый пиролиз более универсален для разработки продуктов, поскольку обеспечивает гибкость для изменения выхода и состава жидкой фракции.Однако сохраняется интерес к получению максимального количества жидкой фракции. Пиролизное масло обеспечивает гибкость хранения и транспортировки топлива на большие расстояния. Также для простой эксплуатации котлов его можно подавать так же легко, как топочные масла на ископаемой основе [77]. Из-за высокого содержания кислорода (~ 35% –40%) в пиролизном масле его нельзя напрямую очищать на нефтеперерабатывающем заводе. Чтобы получить значительную дизельную фракцию, необходимо ее улучшить гидроочисткой с последующей переработкой. Для типичного бионефти с 25 мас.% Воды (38 мас.% O)

(4.11) Ch2.3O0.5 + 0.85h3 → Ch3 + 0.5h3O

Бриджуотер [76] резюмировал ряд катализаторов, испытанных для этого процесса, который включает Co, Mo, Ni, цеолит, Pd, Ru и другие драгоценные металлы. . Это определенно снижает общую эффективность процесса, так как H ₂ необходимо генерировать и поставлять для этого процесса. Кроме того, дезактивация катализатора из-за коксования и требование высокого давления (200 бар) для процессов делают их экономически непривлекательными [78]. Прямой крекинг пиролизного масла цеолитом в отсутствие H ₂ также испытан, но страдает техническими проблемами наряду с дезактивацией катализатора [79].Помимо этих методов, существует несколько других методов повышения качества пиролизного масла, включая этерификацию и газификацию (обсуждаемые в разделе 5).

На качество конечного биомасла в значительной степени влияют неорганические вещества, присутствующие в сырье. Если каталитический эффект реализуется только за счет присущих сырью неорганических веществ, его можно обозначить как процесс «некаталитического быстрого пиролиза». Этот процесс был протестирован на нескольких типах реакторов для получения биомасла оптимального качества.Среди них реакторы с псевдоожиженным слоем, циркулирующий псевдоожиженный слой / транспортный реактор, циклонный / вращающийся конус и реакторы шнекового типа имеют прочную технологическую базу [80] и продемонстрировали свои возможности в небольших промышленных масштабах [76,77]. Чтобы избежать какого-либо воздействия неорганических веществ, присутствующих в сырье, некоторые исследователи предложили использовать методы предварительной обработки (т.е. выщелачивание неорганических веществ и паровой взрыв), чтобы лучше контролировать процесс [81]. Путем предварительной обработки биомассы слабой кислотой (или путем выщелачивания золы) можно получить ценные продукты (такие как левоглюкозан) в виде отдельных чистых компонентов.Это открывает возможности полигенерации за счет быстрого пиролиза на установке биопереработки.

Другой вариант — улучшить качество пиролизного масла в одну стадию с использованием катализатора. На основе этого принципа были разработаны два известных процесса, известных как термокаталитический риформинг (TCR) Fraunhofer UMSICHT, Германия [82], и интегрированный гидропиролиз и гидроконверсия (IH ² ) Институтом газовой технологии, США, в сотрудничестве с CRI Catalyst (компания Shell) [83].Однако разница между процессами сохраняется во введении H ₂ на стадии пиролиза (гидроочистка in situ) для процесса IH ² . Кажется, что углеводород, произведенный IH ² , имеет гораздо более низкое содержание воды и кислорода, чем TCR. В Таблице 4.2 приведены характеристики масел (углеводородов), полученных с помощью различных процессов пиролиза, включая HTL. Существуют пилотные установки как для процессов TCR, так и для процессов IH ² , которые могут продемонстрировать производство соответствующих продуктов из различных типов сырья, таких как лигноцеллюлозные и твердые бытовые отходы.

Таблица 4.2. Типичные свойства масел, полученных в результате различных термохимических процессов в процессе производства

91

	Биокруд (HTL) [84]	Биомасло [76]	TCR 750 ° C [82]	IH 2 [83 ]
C (мас.%)	72,6	56,0	76,6	89,2
H (мас.%)	8,00	6,0010,11092	7,00	6,0010,11092	7 (мас.%)	—	& lt; 0.10	2,20	& lt; 0,1
S (мас.%)	—	—	0,60	& lt; 0,1
O (мас.%)	16,3	38,0	11,2	& lt; 0,4
HHV (МДж / кг)	35,7	17	33,9	—
Плотность (кг / м 3 )	1150
Содержание воды (мас.%)	5.00	25	1,7	& lt; 0,05
TAN	—	~ 100 [77]	—	& lt; 0,05
Вязкость (40 ° C, мм 2 / с)	—	40–100	40	—

Что такое пиролиз? : USDA ARS

Что такое пиролиз?

Введение Наши исследования Что такое пиролиз? Исследователи бионефти

Объекты Наши партнеры Публикации в новостях Ссылки

Что такое пиролиз?

Пиролиз — это нагревание органического материала, такого как биомасса , в отсутствие кислорода.Из-за отсутствия кислорода материал не воспламеняется, но химические соединения (например, целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин), составляющие этот материал, термически разлагаются на горючие газы и древесный уголь. Большинство этих горючих газов может конденсироваться в горючую жидкость, называемую пиролизным маслом (бионефть), хотя есть некоторые постоянные газы (CO ₂ , CO, H ₂ , легкие углеводороды). Таким образом, пиролиз биомассы дает три продукта: один жидкий, био-масло , один твердый продукт, биоуглерод и один газообразный (синтез-газ).Доля этих продуктов зависит от нескольких факторов, включая состав сырья и параметры процесса. Однако при прочих равных условиях выход биомасла оптимизируется, когда температура пиролиза составляет около 500 ° C и скорость нагрева высока (т.е. 1000 ° C / с), то есть в условиях быстрого пиролиза. В этих условиях выход бионефти 60-70 мас.% Может быть достигнут из типичного исходного сырья биомассы с выходом биоуглерода 15-25 мас.%. Остальные 10-15 мас.% Составляют синтез-газ.Процессы, в которых используется более низкая скорость нагрева, называются медленным пиролизом, и биоуглерод обычно является основным продуктом таких процессов. Процесс пиролиза может быть самоподдерживающимся, поскольку сгорание синтез-газа и части бионефти или биоуглерода может обеспечить всю необходимую энергию для запуска реакции.

Схема процесса быстрого пиролиза.

Био-масло представляет собой плотную сложную смесь кислородсодержащих органических соединений.Его топливная ценность обычно составляет 50-70% от стоимости топлива на нефтяной основе, и его можно использовать в качестве котельного топлива или преобразовать в возобновляемые виды топлива для транспорта. Его плотность составляет> 1 кг. Л ^-1 , что намного больше, чем у исходного сырья биомассы, что делает его более экономичным для транспортировки, чем биомасса. Поэтому мы представляем модель распределенной обработки, в которой многие мелкомасштабные пиролизеры (например, в масштабе фермы) скрывают биомассу в бионефть, которая затем транспортируется в централизованное место для переработки. Наши исследования показывают, что при использовании в распределенных системах «в масштабе фермы», питающих центральную газификационную установку (для производства жидкостей Fisher Tropsh), одной только экономии транспортных расходов достаточно, чтобы компенсировать более высокие эксплуатационные расходы и затраты на биомассу.

Распределенная переработка биомассы методом быстрого пиролиза.

Кроме того, произведенный биоуглерод можно использовать на ферме в качестве отличного средства для улучшения почвы, которое может связывать углерод.Биоуголь обладает высокой абсорбирующей способностью и, следовательно, увеличивает способность почвы удерживать воду, питательные вещества и сельскохозяйственные химикаты, предотвращая загрязнение воды и эрозию почвы. Внесение биоуглерода в почву может улучшить как качество почвы, так и быть эффективным средством связывания большого количества углерода, тем самым помогая смягчить последствия глобального изменения климата за счет связывания углерода. Использование биогольца в качестве улучшения почвы устранит многие проблемы, связанные с удалением растительных остатков с земли.

Связывание углерода путем внесения в почву биоуглерода.

(PDF) Обжиг биомассы на решетке для производства тепла и электроэнергии

in situ FT-IR абсорбционная спектроскопия. Progr Comput Fluid Dyn 2003; 3:

102–11.

[45] Celma AR, Rojas S, Lo

´pez-Rodrı

´guez F. Возможности преобразования отходов в энергию для

промышленных побочных продуктов оливок и винограда в Эстремадуре.Биомасса Биоэнергетика

2007; 32: 522–34.

[46] Ryu C, Yang YB, Khor A, Yates NE, Shari VN, Swithenbank J. Влияние свойств топлива

на сжигание биомассы: Часть I. Эксперименты — тип топлива, эквивалент

Соотношение

и размер частиц . Топливо 2006; 85: 1039–46.

[47] Ян Ю.Б., Гудфеллоу Дж., Насерзаде В., Свитенбанк Дж. Исследование переходного процесса

сжигания отработанного топлива в полномасштабной печи с подвижным слоем.

Combust Sci Technol 2005; 177: 127–50.

[48] Рю К., Ян Ю.Б., Насерзаде В., Свитенбанк Дж. Моделирование термической реакции

большой установки для сжигания твердых бытовых отходов. Combust Sci Technol 2004;

176: 1891–907.

[49] Фрей Х.Х., Петерс Б., Хунсингер Х., Вехлоу Дж. Характеристика горения твердых бытовых отходов

в колосниковой печи. Управление отходами 2003; 23: 689–701.

[50] Ryu C, Shin D, Choi S. Комбинированное моделирование горения и газового потока в мусоросжигательной печи

с решетчатым типом.J Air Waste Manage Assoc, 2002; 52: 174–85.

[51] Джаннелли Э., Минутилло М. Моделирование системы очистки дымовых газов электростанции сжигания RDF

. Управление отходами 2007; 27: 684–90.

[52] Хор А., Рю С., Ян Й.Б., Шарифи В.Н., Свитенбанк Дж. Сжигание соломы в камере сгорания с неподвижным слоем

. Топливо 2007; 86: 152–60.

[53] Инь С., Розендаль Л., Кер С.К., Клаузен С., Хвид С.Л., Хилле Т. Математическое моделирование

моделирование и экспериментальное исследование сжигания биомассы в тепловом котле с колосниковой решеткой

108 МВт.Энергетическое топливо 2008; 22: 1380–90.

[54] Ян Ю.Б., Ньюман Р., Шарифи В., Свитенбанк Дж. Арисс Дж. Математическое моделирование

сжигания соломы в печи электростанции мощностью 38 МВт

e

и влияние

рабочих условий. Топливо 2007: 86: 129–42.

[55] Тунман Х., Лекнер Б. Влияние размера и плотности топлива на горение

в уплотненном слое. Proc Combust Inst 2005; 30: 2939–46.

[56] Хуттунен М., Кьялдман Л., Саастамойнен Дж. Анализ обжига деревянной решетки

с численным моделированием потока.IFRF Combustion Journal 2004, статья №

200401. 18 с.

[57] Класон Т., Бай XS. Процесс горения в печи с колосниковой решеткой для биомассы

: исследование CFD. Progr Comput Fluid Dyn 2006; 6: 278–82.

[58] Инь Ц., Ло З., Чжоу Дж., Цен К. Новая технология смешивания угля на основе нелинейного программирования

для электростанций. Chem Eng Res Design 20 00; 78:

118–24.

[59] Йоргенсен К. Технология сжигания биомассы в B&W Vølund A / S,

/ www.volund.dkS. Лекция проведена 14.05.2007 г. в Ольборгском университете.

[60] Бэбкок. В: Stultz SC, Kitto JB, редакторы. Steam — его создание и использование. 40-е

изд; 1992, ISBN 0-9634570-0-4.

[61] Гризелин Н., Бай XS. Динамика частиц в печи, сжигающей биомассу — прогноз

изменений твердого содержания в процессе эксплуатации. IFRF Combust J 2000, Артикул №

200009. 30 стр.

[62] Ким Х.С., Шин М.С., Джанг Д.С., Ом Т.И. Численное исследование применения SNCR для полномасштабной установки для сжигания отходов

на 4-м промышленном комплексе в Тэджоне.Appl Thermal

Eng 2004; 24: 2117–29.

[63] Alstom Power Inc. CFD руководит проектированием модернизации котла, работающего на биомассе, для увеличения мощности

на 25% и уменьшения золы. J Статьи пользователей программного обеспечения FLUENT

2004; JA147. 5стр.

[64] Херманссон С., Олауссон К., Тунман Х., Ro

bannba

ck М., Лекнер Б. Возгорание

нарушения в топливном слое колосниковых печей. В: Материалы седьмой

Европейской конференции по промышленным печам и котлам, Порту, 18–21 апреля,

2006.9pp.

[65] Ян Ю.Б., Шарифи В.Н., Свитенбанк Дж. Субстехиометрическое преобразование

биомассы и твердых отходов в энергию в уплотненных слоях. AIChE J 2006; 52: 809–17.

[66] Ян Ю.Б., Шарифи В.Н., Свитхенбанк Дж. Перевод сжигания с подвижной решеткой

со сжигания на газификацию — численное моделирование характеристик горения

. Управление отходами 2007; 27: 645–55.

[67] Годдард С.Д., Ян Й.Б., Гудфеллоу Дж., Шарифи В.Н., Свитенбанк Дж., Чартье Дж. И др.

и др.Исследование оптимизации большого завода по переработке отходов в энергию с использованием компьютерного моделирования

и экспериментальных измерений. J Energy Inst 2005; 78: 106–16.

[68] Розендаль Л.А., Кер С.К., Йоргенсен К. Проект испытательной установки с решетчатым нагревателем мощностью 50 0 кВт

с использованием CFD. В: Материалы 30-й международной технической конференции по использованию угля и топливным системам

, Флорида, США, апрель 2005 г.

[69] Чжоу Х., Дженсен П.А., Франдсен Ф.Дж. Динамическая механистическая модель роста и выпадения отложений пароперегревателя

в колосниковом котле на биомассе.Топливо

2007; 86: 1519–33.

[70] Збогар А., Йенсен П.А., Франдсен Ф.Дж., Хансен Дж., Гларборг П. Экспериментальное исследование

исследования выпадения отложений золы в котле с соломенным топливом. Энергетическое топливо

2006; 20: 512–9.

[71] Zheng Y, Jensen AD, Johnsson JE. Деактивация катализатора V

2

O

5

–WO

3

–TiO

2

SCR

на теплоэлектростанции, работающей на биомассе.Appl Catal B:

Environ 2005; 60: 253–64.

[72] Reno Nord. Сжигание ТБО на предприятии Reno Nord, /www.renonord.dkS. Лекция

прочитана 14.03.2007 в Ольборгском университете.

[73] ван дер Ланс Р.П., Педерсен Л.Т., Йенсен А., Гларборг П., Дам-Йохансен К.

Моделирование и эксперименты по сжиганию соломы в колосниковой печи. Биомасса

Биоэнергетика 2000; 19: 199–208.

[74] Саастамойнен Дж., Тайпале Р., Хорттанайнен М., Саркомаа П. Распространение фронта воспламенения

в слоях древесных частиц.Пламя горения 20 00; 123: 214–26.

[75] Тунман Х., Лекнер Б. Зажигание и распространение фронта реакции при поперечном горении влажного биотоплива в слое

. Топливо 2001; 80: 473–81.

[76] Чжоу Х., Йенсен А.Д., Гларборг П., Йенсен П.А., Каваляускас А. Численное моделирование

сжигания соломы в неподвижном слое. Топливо 2005; 84: 389–403.

[77] Ян Ю.Б., Шарифи В.Н., Свитенбанк Дж. Влияние скорости воздушного потока и влажности топлива

на характеристики горения биомассы и смоделированных муниципальных твердых отходов

в уплотненных слоях.Топливо 2004; 83: 1553–62.

[78] Ян Ю.Б., Рю К., Хор А., Йейтс Н.Э., Шарифи В.Н., Свитенбанк Дж. Влияние свойств топлива

на горение биомассы. Часть II. Подход к моделированию — выделение

управляющих факторов. Топливо 2005; 84: 2116–30.

[79] Шин Д., Чой С. Сжигание смоделированных частиц отходов в неподвижном слое.

Пламя горения 2000; 121: 167–80.

[80] Донг В., Блазиак В. Моделирование с помощью CFD системы экотрубок в угле и колосниковой решетке

сжигание.Energy Convers Manage 2001; 42: 1887–96.

[81] Инь Ц., Кайлат С., Харион Дж. Л., Бодойн Б., Перес Э. Исследование потока, горения

, теплопередачи и выбросов от общего угольного котла мощностью 609 МВт по касательной

. Топливо 2002; 81: 997–1006.

[82] Хупа М. Взаимодействие топлив при совместном сжигании в FBC. Топливо 2005; 84: 1312–9.

[83] Лин В., Дам-Йохансен К., Франдсен Ф. Агломерация в камерах сгорания с псевдоожиженным слоем биотоплива

. Chem Eng J 2003; 96: 171–85.

[84] Skrifvars BJ, O

hman M, Nordin A, Hupa M. Прогнозирование агломерации слоя

тенденций для топлива из биомассы, сжигаемого в котлах FBC: сравнение трех

различных методов прогнозирования. Энергетическое топливо 1999; 13: 359–63.

[85] Бапат Д.В., Кулкарни С.В., Бхандаркар В.П. Проектирование и опыт эксплуатации котла с псевдоожиженным слоем

, работающего на биомассе с высоким содержанием щелочной золы. В: Preto

FDS, редактор. Материалы 14-й международной конференции по сжиганию в псевдоожиженном слое

.Ванкувер, Нью-Йорк, Нью-Йорк: ASME; 1997. стр. 165–74.

[86] Давидссон К.О., Стинари Б.М., Эскилссон Д. Добавление каолина при сжигании биомассы

в котле с циркулирующим псевдоожиженным слоем мощностью 35 МВт. Энергетические топлива

2007; 21: 1959–66.

[87] Натараджан Э., Нордин А., Рао А.Н. Обзор сжигания и газификации

рисовой шелухи в реакторах с псевдоожиженным слоем. Биомасса Биоэнергетика 1998; 14: 533–46.

[88] Рао КВНС, Редди Г.В. Влияние конструкции распределителя на температурный профиль псевдоожиженного слоя

при сжигании рисовой шелухи.Combust Sci Technol

2007; 179: 1589–603.

[89] Duo W, Karidio I, Cross L, Ericksen B. Характеристики горения и выбросов

котла с псевдоожиженным слоем на свином топливе с добавлением топлива, полученного из шин. Дж. Энергия

Ресур Технол 2007; 129: 42–9.

[90] Чен Вайоминг, Гатиту ББ. Разработка смесевого топлива для гетерогенного дожигания.

Топливо 2006; 85: 1781–93.

[91] Nussbaumer T, Hustad JE. Обзор сжигания биомассы. В: Bridgewater

AV, Boocock DGB, редакторы.Разработки в области термохимической биомассы

конверсия. Лондон: Чепмен и Холл; 1997. стр. 1229–46.

[92] Мейдж Р., Те Винкель Х. Выбросы тяжелых металлов и стойких органических

загрязнителей от современных угольных электростанций. Атмос Энвирон 2007; 41:

9262–72.

[93] Директива 2000/76 / EC Европейского парламента и Совета от 4

декабря 2000 г. о сжигании отходов. /http://ec.europa.eu/environment/

Wasteinc / newdir / 2000-76_en.pdfS.

[94] Hill SC, Smoot LD. Моделирование образования и разрушения оксидов азота в системах сжигания

. Progr Energy Combust Sci 2000; 26: 417–58.

[95] Штубенбергер Г., Шарлер Р., Захирович С., Обернбергер И. Экспериментальное исследование

исследования выбросов азотных форм из различных видов топлива из твердой биомассы

в качестве основы для моделей выбросов. Топливо 2008; 87: 793–806.

[96] Тан LL, Li CZ. Образование прекурсоров NO

x

и SO

x

во время пиролиза угля

и биомассы.Часть I. Влияние конфигурации реактора на определенные

выходов HCN и Nh4 во время пиролиза. Топливо 2000; 79: 1883–189.

[97] Zhang H, Fletcher TH. Превращение азота при вторичном пиролизе угля

. Энергетическое топливо 2001; 15: 1512–22.

[98] Конттинен Дж., Хупа М., Каллио С., Винтер Ф., Самуэльссон Дж. NO

Характеристика тенденции образования топлива из биомассы. В: Материалы

18-й международной конференции по сжиганию в псевдоожиженном слое, 2005 г.

стр. 225–35.

[99] Чжоу Х., Йенсен А.Д., Гларборг П., Каваляускас А. Образование и восстановление оксида азота

при сжигании соломы в неподвижном слое. Топливо 2006; 85: 705–16.

[100] Ахо MJ, Ha

ma

la

inen JP, Tummavuori JL. Важность свойств твердого топлива

для образования оксида азота через HCN и Nh4 при горении мелких частиц

. Горящее пламя 1993; 95: 22–30.

[101] Бассилакис Р., Каранджело Р.М., Wo

´jtowicz MA.TG-FTIR анализ биомассы

пиролиз. Топливо 2001; 80: 1765–86.

[102] Ханссон К.М., Самуэльссон Дж., Туллин С., А

˚mand LE. Образование HNCO, HCN,

и NH

3

в результате пиролиза коры и азотсодержащих соединений модели

. Горящее пламя 2004; 137: 265–77.

[103] Им Х, Расули Ф., Хаджалигол М. Образование оксида азота во время окисления табака

. J Agric Food Chem 2003; 51: 7366–72.

[104] Соренсен КО, Джонссон Дж. Э., Дженсен А.Снижение содержания NO по обугливанию пшеничной соломы

Energy Fuels 2001; 15: 1359–68.

[105] Гарио Э.Г., Дженсен А.Д., Гларборг П. Кинетическое исследование восстановления NO в биомассе

полукокса в динамических условиях. Энергетическое топливо 2003; 17: 1429–36.

[106] Вайссинджер А., Флекл Т., Обернбергер И. Спектроскопическое исследование с Фурье-спектрометрией in situ —

видов из биомассы топлива в камере сгорания лабораторного масштаба:

выбросов азотистых веществ.

No related posts.