Пиролизный котел длительного горения своими руками: Собираем пиролизный котел длительного горения своими руками

Содержание

Котел длительного горения своими руками

В населённых пунктах, в которые не подведены газовые магистрали, местным жителям, как правило, приходится обогревать свои дома при помощи твёрдого топлива. Обычные печи, функционирующие на угле, торфе и дровах постепенно уходят в прошлое – они не очень удобны в эксплуатации, имеют меньшую эффективность, чем современные отопительные приборы, требуют частой чистки от пепла и шлака. Поэтому всё чаще для обогрева домов в негазифицированной местности используют котлы длительного горения, работающие на твёрдом топливе.

По сравнению с классическими твердотопливными приборами, агрегаты длительного горения гораздо удобней в эксплуатации, более экономичны и эффективны.

Различают следующие разновидности котлов:

  • Устройство, работающее на дровах, пеллетах (специальных деревянных гранулах) и брикетах.
  • Устройство комбинированного типа, работающее также на угле, торфе, коксе и других разновидностях топлива.

Читайте также: про автоматическую подачу угля в котел.

Рассмотрим преимущества такого агрегата, делающие более удобным и выгодным, чем другие виды приборов отопления:

  • Длительный период горения позволяет реже наведываться к агрегату для загрузки новой порции дров.
  • Высокая экологичность – твердотопливный котёл функционирует на натуральных горючих веществах – они не загрязняют атмосферу продуктами сгорания.
  • Такое устройство может работать, как правило, на разных видах топлива – на дровах, пеллетах, коксе, торфе, брикетах, угле.
  • Высокий коэффициент полезного действия – у твердотопливного агрегата он составляет свыше 95 процентов.
  • Возможность автоматизации всех процессов.
  • Наличие водяного контура улучшает отопительный эффект.
  • Можно использовать дрова и брикеты любого размера, который помещается в топке – не нужно их дробить и измельчать.
  • Устройство не требует частого сервисного обслуживания и чистки от шлака и пепла.
  • Есть возможность сделать котел длительного горения своими руками.

Все вышеперечисленные факторы сумели сделать твердотопливный котёл длительного горения довольно популярным и широко используемым среди хозяев домов в негазифицированных местностях.

Однако устройство подобного типа имеет и свои недостатки. Рассмотрим их подробнее:

  • Высокая стоимость подобных приборов.
  • Использование принудительной тяги у приборов пиролизного типа – при отключении электроэнергии устройство не работает.
  • В водяной контур необходимо добавлять подогретую воду. В противном случае в контуре очень быстро образуется накипь и прибор раньше срока выходит из строя.
  • В процессе горения может образовываться дёготь – он забивает узлы и существенно снижает эффективность обогрева дома.
  • Котлы, работающие на отработке, выделяют вещества, вредные для человеческого организма.

Как вы сумели заметить, среди недостатков на первом месте стоит высокая стоимость твердотопливного котла. Однако сделать самодельный котёл длительного горения на дровах вполне по силам человеку, который дружит с инструментами и имеет понятие о простейшей механической обработке материалов.

Некоторые хозяева изготавливают приборы шахтного типа – они функционируют на таких материалах, как уголь, опилки, брикеты, дрова и торф.

Камера загрузки может принять до 50 кг топлива. При максимальной мощности устройство обеспечивает 4-5 часов непрерывной работы, на самой маленькой мощности, будучи полностью загруженным топливом – 24 часа. Коэффициент полезного действия составляет до 75%.

Более удобным и экономичным является использование пиролизного агрегата – его также можно сделать своими руками и по всем показателям он более выгоден.

Твердотопливный агрегат пиролизного типа

Пиролизный твердотопливный котёл работает на принципе процесса пиролиза (или сухой перегонки). Он заключается в том, что дрова в процессе горения выделяют летучие вещества, которые, сгорая, выделяют большое количество теплоты.

Состоит такой агрегат из следующих элементов:

  • Камера загрузки дров.
  • Колосник.
  • Камера для сгорания летучих газов, которые образовываются в процессе тления.
  • Дымосос – средство принудительной тяги, работающее от электрической сети.
  • Водяной контур для усиления отопительного эффекта.

Схема работы такой установки выглядит следующим образом:

  • Дрова закладываются в загрузочную камеру, поджигаются и люк закрывается. Камера становится герметичной. Включается дымосос и начинает нагнетать воздух, создавая принудительную тягу.
  • В процессе сгорания образуются азот, углерод и водород – они попадают во вторую камеру, где сгорают, выделяя большое количество тепла.
  • Тепло передаётся водяному контуру и идёт на обогрев дома.

Время сгорания одной загрузки дров при сухой перегонке составляет около 12 часов.

 

Как сделать твердотопливный пиролизный котёл своими руками

Сделать пиролизный отопительный прибор длительного горения достаточно сложно, но вполне по силам человеку, обладающему навыками в сфере механической обработки материалов.

Как правило, пиролизные устройства работают на дровах, однако если его оборудовать транспортировочными шнеками, в них можно использовать использовать и пеллеты – специальные гранулы из древесных отходов.

Для того чтобы построить прибор такого типа, нам будут нужны сварочный аппарат и болгарка.

Из материалов будут необходимы:

  • Четырёхмиллиметровый листовой металл.
  • Трёхсотмиллиметровая металлическая труба с толщиной стенки 3 мм.
  • Металлические трубы диаметром 60 мм.
  • Металлические трубы диаметром 100 мм.

Выполняем все работы, сверяясь со схемой – на ней показано устройство пиролизного агрегата.

Сам процесс изготовления выглядит следующим образом:

  • Отрезаем из трёхсотмиллиметровой трубы участок длиной 1 м.
  • Привариваем к нему дно из металлического листа. Можно сделать ножки из металлического профиля.
  • Изготавливаем средство распределения воздуха. Из металлического листа вырезаем круг диаметром 280 мм. Просверливаем отверстие – его диаметр должен составлять 20 мм.
  • Приделываем с одной стороны вентилятор – размер лопастей выбираем не менее 5 см по ширине.
  • Привариваем трубку диаметром 60 мм длиной более 1 м. Наверху приделываем задвижку для того, чтобы регулировать поток воздуха.
  • В нижней части котла проделываем отверстие для топлива и приделываем к нему дверцу для герметичного закрывания.
  • Сверху приделываем трубу отвода продуктов сгорания. Она ставится вертикально на расстоянии 40 см, после чего её пропускают через водяной контур.

Работа изготовленного устройства длительного горения

Конструкция твердотопливного агрегата длительного горения предполагает, что воздух будет подаваться очень ограниченно. Сам процесс работы выглядит следующим образом:

  • Убираем верхнюю крышку с регулятором поступления воздуха.
  • По максимуму загружаем котёл топливом – дровами, коксом, торфом или углём.
  • Обрабатываем топливо сверху жидкостью для розжига.
  • Сверху устанавливаем крышку и открываем дверцу подачи воздуха на максимум.
  • При помощи фитиля разжигаем топливо и после того, как из дымохода появляется дым, прикрываем подачу воздуха на минимум.
  • По мере прогорания топлива верхняя крышка с трубой регулятора подачи воздуха будет опускаться всё ниже.

Заключение

Изготовление отопительного агрегата длительного горения, работающего на жидком топливе, является задачей трудоёмкой и кропотливой. Для её выполнения нужно уметь обращаться со сварочным аппаратом и другими инструментами для механической обработки материалов. Однако сооружение подобного прибора своими силами поможет вам существенно сэкономить финансы и обеспечить температурный комфорт в своём доме.

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.

Пиролизный твердотопливный котел длительного горения своими руками

   Твердотопливные котлы Украина сегодня предлагает очень разные. Среди них особой популярностью пользуются пиролизные котлы, которые отличаются высокой эффективностью и   экономичностью. И только одни, но существенный недостаток имеет газогенераторный котел – цена, которая не всем по карману. Понимая все выгоды от такого оборудования, не все могут позволить себе выложить такую круглую сумму. Поэтому все больше людей интересуются тем, реальны ли самодельные газогенераторные котлы. Имея голову на плечах и умелые руки, используя схемы и необходимые инструменты, можно соорудить такое устройство самостоятельно.

Делаем твердотопливный пиролизный котел своими руками

    Для тех, кто ищет себе недорогой пиролизный котел, информация о том, как сделать его самостоятельно, будет очень полезна. Не стоит думать, что обойдется он очень дешево, но сэкономить приличную сумму все-таки удастся.
    Для начала следует запастись инструментами: электрическим сварочным аппаратом, дрелью, углошлифовальной машинкой (под круг Ø230 и Ø125). Из материалов понадобятся:

  • стальная труба толщиной 4 мм;

  • стальной лист толщиной 4 мм;

  • круглый прут в 20 мм;

  • профильные трубы;

  • шамотный кирпич;

  • электроды;

  • центробежный вентилятор;

  • гайки и болты;

  • автоматический терморегулятор;

  • асбестовый шнур.

    Чтобы сделать котел длительного горения своими руками, нужен еще чертеж. Он поможет рассчитать нужное количество материалов и подскажет порядок работы. Также в магазине DM-STELLA можно приобрести готовые комплекты для такой работы – и проще, и дешевле, чем искать все по-отдельности.
     За основу можно взять чертеж конструктора Беляева, рассчитанного на отопительный аппарат на 40 кВт. И уже ее можно адаптировать под свои нужды. Схема твердотопливного котла есть в интернете, а шаги по производству его следующие:

  1. из стального листа необходимо вырезать стенки для котла в количестве 4 штук.

  2. В передней стенке делаем отверстия для топки и зольника.

  3. Вырезаем отверстия для подтрубников и дымососа.

  4. Свариваем переднюю и боковые стенки изделия, шлифуем стыки.

  5. Делаем теплообменник: свариваем трубы, шлифуем стыки и швы.

  6. Монтируем теплообменник. Используя компрессор, проверяем конструкцию на предмет наличия течей. Если они отсутствуют, привариваем заднюю стенку котла.

  7. Устанавливаем колосниковую решетку, которая отделяет камеру загрузки и дожига. Нижний отдел оборудуют воздуховодом и обкладывают со всех сторон шамотным кирпичом.

  8. Следя за тем, чтобы они плотно прилегли, прикрепляем дверцы к зольнику и в отделение для подачи топлива.

  9. Готовую конструкцию монтируют на бетонное основание и соединяют с трубой системы отопления. Трубу обязательно утепляют негорючим изолятором (фольгированной минеральной ватой, например), иначе оседающий деготь укоротит срок эксплуатации котла. Подключают дымовой насос и водяной контур.

  10. Если хотите, чтобы оборудование работало в автоматическом режиме, как и заводское изделие, присоедините систему у контроля температуры. Она будет регулировать подачу воздуха и работу дымососа.

  11. Проверяем КПД собранного котла. Если после запуска системы из дымохода не ощущается запах угарного газа, значит, все сделано правильно и КПД достаточно высок. Котел является безопасным и пригодным в использовании.

Установка пиролизного твердотопливного котла

     Когда оборудование собрано и протестировано, важно правильно установить его. Система подключения твердотопливного котла имеет свои особенности. Установить его следует в нежилом помещении на основание из бетона или кирпича на расстоянии 20 см от стен. Котельная обязательно должна иметь большое вентиляционное отверстие. Перед камерами укладывается металлический лист, а дымоход в обязательном порядке утепляется фольгированной минеральной ватой.

Пиролизные котлы длительного горения своими руками

Твердотопливный котел представлен в виде генератора, который передает энергию, выделяющуюся во время сжигания топлива. Линейка твердотопливных котлов состоит из генераторов, которые функционируют на дровах, угле или пеллетах. Пеллеты являются прессованными древесными отходами.

Основное отличие классического котла заключается в том, что горению подлежит лишь топливо в топке, которое в процессе нагревает сам объект и от него уже исходит тепло в помещение.

Также бывают деления согласно получению тепла – это пиролизные котлы длительного горения, а также классические и обычные.

Стальные и чугунные котлы длительного отопления

Чугун уходит в прошлое

Существует деление твердотопливных отопительных котлов длительного горения на стальные и чугунные. Чугунные аналоги располагают более длительным эксплуатационным сроком так же как и в случае с каминами и печами длительного горения, но их теплообменник далек от совершенства, поскольку требует постоянный контроль, а сам ремонт осуществлять достаточно проблематично, ведь секцию котла поменять почти невозможно. Эти факторы ставят чугунные печи для дома как и котлы на задний план в отопительном оборудовании.

«Стальной» аналог

Что же касается стальных аналогов, то эти отопительные котлы длительного горения обеспечивают максимальный КПД, при этом ремонт осуществлять легко.Кстати, о том как производить ремонт газового котла своими руками мы писали несколько ранее. В случае течи объекта достаточно будет использовать сварочный аппарат. Эксплуатационные характеристики весьма хороши.

Правильный выбор зависит от топлива!

В качестве топлива для котлов лучше всего использовать орех, пеллеты, каменный уголь или семечку.
Покупая котел обязательно уточните, какой вид топлива подходит данному генератору. Если это дровяные котлы длительного горения, то внимание следует обратить на размер загрузочной дверцы – чем она больше, тем лучше. В данном случае нельзя будет использовать уголь, поскольку толщина стали в данном отопительном объекте слишком мала. Нет смысла покупать дорогостоящий котел, если использоваться он будет не очень часто. В качестве альтернативы можно сделать котел длительного горения своими руками.

Если же вы подбираете агрегат для отопления на постоянной основе, стоит найти компромисс между доступной ценовой политикой и высоким качеством. Твердотопливные котлы нуждаются в бесперебойном источнике питания. Если циркуляционный насос был остановлен по аварийным причинам, избежать кипения не получится. Именно поэтому необходим вентилятор и электронный блок управления. Стоит отметить, что показатель КПД в данном случае будет высок, при стабильной температуре и минимальных выбросах. Разумеется, они как и электрические котлы отопления нуждаются в автономном электро питании.

Все большую популярность в Европе обретают твердотопливные котлы длительного горения с системой автоматической подачи топлива, поскольку они располагают большим количеством преимуществ наряду с доступной ценовой политикой. Такие котлы функционируют в зависимости от типа горелки. Основное преимущество заключается в том, что достаточно один раз загрузить бункер и потом длительное время вовсе не вспоминать о нем.

Особенности пиролизных котлов.

Устройство пиролизных котлов длительного горения в некой мере отличается от устройства классических и обычных. В основе их функционирования лежит принцип пиролизного сжигания. Он подразумевает распадение древесного топлива на газ и твердый остаток при недостатке кислорода под действием высокой температуры. Процесс горения газа вызывается как раз за счет смешения при высокой температуре пиролизного газа и кислородом. Чтобы получить тепловую энергию в дальнейшем используется энергия, которая выделяется во время сгорания пиролизного газа.

Данный процесс возможен лишь при температуре от 200 до 800 градусов и сопровождается он выделением обильного количества тепла, за счет которого подсушивается топливо с воздухом, поступающим в зону горения.

В целом пиролизный котел как и котел на дровах своими руками вовсе не привередлив и способен функционировать за счет любого вида топлива. Твердое топливо должно быть сухим – это единственное обязательное условие. Они считаются незаменимыми, особенно в регионах с энергозависимыми источниками тепла. Такая популярность объясняется длительной и простой эксплуатацией.

Благодаря своеобразному процессу горения процесс топки котла значительно упрощается. Стандартный твердотопливный котел необходимо каждые три-четыре часа подтапливать, а пиролизный достаточно топить дважды в сутки. Именно поэтому такие генераторы и называются котлами длительного горения. Еще одно достоинство пиролизного оборудования заключается в том, что они экологичны. Объем выделений углекислого газа во время работы пиролизного котла в три раза меньше по сравнению с обычным твердотопливным аналогом. Также для более удобной эксплуатации такие котлы могут быть оснащены регулятором температуры.

Котел пиролизный твердотопливный из кирпича. Длительного горения с дожигом.

В своей 15 летней практике монтажей котлов и печей. Часто сталкиваюсь со всеми плюсами и минусами отопительных приборов для дома. 

Железные, большие, маленькие, дорогие, на дровах и отработке, импортные и отечественные.
Бывает, что они не греют как нужно, с маленькой топкой и низким КПД, сильно дымят , конденсируют, плохо горят дрова и.т.д.  

Совершенного и идеального котла я не встретил.

Функциональные с высоким КПД считаю твердотопливные пиролизные котлы.
Собрал своими руками много разных котлов, хочу поделиться с вами своими разработками пиролизных котлов.

Я считаю — это одно из лучших конструктивных решений работы котла.

Котел мощностью от 5 до 50 Квт, сможет отопить  дом или небольшой цех. Этот котел я называю умным, его можно подключить к электронике с принудительной подачей воздуха (вентилятором). Реагируя на температуру в теплоносителе, он сам расходует дрова столько, сколько нужно для отопления. Держит температуру теплоносителя очень ровно =-2*С, очень экономично расходует топливо. 

Мой первый собранный пиролизный котел с автоматикой


Эффективно котел работает только с электроникой.

Большая загрузочная камера для дров обеспечивает работу котла до 2 суток.  

Котел считается пиролизным, так как нагревает верхние дрова в топке и выделяется газ. Вторичный воздух окисляет продукты пиролиза и начинает активно гореть.

Котел горит и работает по принципу нижнего горения. Он всегда работает в режиме затухания. Для розжига и поднятия температуры, электроника включает вентилятор, реагируя на показания датчика.

  1. Наружный кожух котла из кирпича
  2. Железный каркас из уголка
  3. Загрузочная дверка для дров №1
  4. загрузочная дверка для дров №2
  5. Поддувальная зольная дверка 
  6. Котел теплообменник
  7. Труба дымовая
  8. Задвижка дымовая
  9. Вторичный воздух (дожиг)

Наружный кожух котла сложен из кирпича. Он замечательно справляется с температурными нагрузками, хорошо сохраняет тепло. Умелое комбинирование кирпича и железа в котлах, приводит к превосходству всех существующих на рынке изделий.

В проектах  делаю колосники для подачи воздуха к дровам из шамотного кирпича. Кирпич распиливаю и делаю под наклоном, что способствует лучшему горению и осыпанию золы в специальный ящик.

Если кислорода для горения топлива не достаточно, то часть горючего вылетает в трубу. Падает КПД печи. Сажа сильно начинает осаживаться в дымоходах. Горение должно походить в активном режиме ( пламенно). 

В проекте предусмотрена вторичная подача воздуха в камеру горения дров.


Температурные расширения кирпичной кладки, приводят к растрескиванию печи. Надежным и эффективным методом является, обвязка котла железным уголком. 

Все топки котлов печей, которые обваривали уголком стоят годами, а без уголка приходится ремонтировать каждый год.

  1. Кожух теплообменника
  2. Трубки в теплообменнике
  3. Выход в дымовую трубу
  4. Задвижка переключения дымовых газов
  5. Крышка теплообменника для чистки трубок.

Сердце котла — это теплообменник. В проекте он сварен из набора труб, диаметром 50мм., по которым проходят горячие газы. По моим долгим наблюдениям, теплообменники с набором труб работают эффективней,  чем котлы с водяной рубашкой.

Через трубки теплообменника проходят горячие газы и нагревают теплоноситель.

Задвижка переключает движение горячих газов. 

— Прямой ход включается при растопке и закладке дров в топку котла. Дым уходит на прямую в трубу. 

— При закрытой задвижке, тепло идет через трубки в теплообменнике и нагревается теплоноситель. 

Задвижка в котле сохранит его от закипания.

Котел удобно чистить через верхнюю крышку. 

Все дверки для котла изготавливаются специально для кирпичной кладки. Надежно и герметично крепятся к кирпичной кладке. Изготавливается базальтовая прокладка.

Автоматику для котла заказываю на сайте

Помогу вам построить котел в доме — сколько стоит?

Продам подробный проект для изготовления и монтажа

принцип работы, монтаж своими руками, схема

В результате динамичного развития современных технологий в сфере отопления частных территорий потребителям предложены самые разнообразные конструкции, системы и профессиональное оборудование. Стоит сразу отметить, что довольно большое количество отопительных систем сейчас можно сделать своими руками. Монтаж любого агрегата также можно выполнить самостоятельно или же обратиться в строительную компанию к специалистам.

Самодельный пиролизный котел

Пиролиз нового поколения

Несмотря на многообразный выбор отопительных систем, специалисты считают, что только пиролизные котлы отвечают всем необходимым стандартам и требованиям современности. Чем же можно охарактеризовать пиролизные котлы длительного горения (на фото) нового поколения? Во-первых, если у вас нет возможности подключить свою отопительную систему к газовому проводу, топливо, которое используется в данных системах отопления, можно при необходимости заготовить своими руками. Как правило, в качестве основного топлива используется уголь, дрова и торф. Во-вторых, монтаж данного типа агрегатов можно проводить самостоятельно, и данный процесс не потребует от вас много времени и больших финансовых вложений. В-третьих, пиролизные котлы весьма привлекательны. В-четвертых, агрегаты длительного горения, монтаж которых будет выполнен своими руками (схемы вам помогут правильно сделать самодельный агрегат), отлично отапливают даже большие по своим квадратным метрам территории.

Немного о пиролизном котле

Итак, начнем обо всем по порядку. Ведь многим непонятно данное словосочетание. Самодельный пиролизный агрегат работает на твердом топливе: дрова, уголь и торф, с использованием газового генератора. Его принцип работы заключается в том, что происходит постепенное сжигание газа (древесного), то есть того, что выделяется деревом при помощи высоких температур. Стоит отметить, что мощность такого агрегата регулируется с помощью автоматической системы, собственно это мы видим на опубликованном ниже фото. Работа котла в зависимости от температуры будет повергаться процессу регулирования от 30 до 100 процентов из расчета КПД.

На фото мы также видим процесс отбора топлива для нашего агрегата. Как правило, специалисты рекомендуют агрегаты длительного горения «питать» любыми дровами с влажностью выше 20 процентов. Что касается частоты питания, то пиролизные котлы нуждаются в ежедневном питании, то есть один раз в сутки будет вполне достаточно.

Секрет длительного горения

Специалисты довольно часто исследуют пиролизные котлы, в результате этого они пришли к выводу о том, что в принципе их работы лежат такие цели, как:

  1. Необходимость постоянного увеличения теплоотдачи агрегата.
  2. Необходимость снижения показателей расхода топлива.
  3. Необходимость снижения количества продуктов горения и прочих вредных выбросов.

Обратите внимание на то, что выполняя монтаж своими руками, данных показателей вы также сможете добиться, если будете использовать приложенные нами чертежи и схемы.

Органические вещества, которые используют пиролизные котлы, обладают уникальным принципом – выработка горючего газа. В результате этого (как мы видим на видео) топливо сгорает и производится, как бы автоматически, иной вид топлива –газ. Если касаться уроков физики, то мы имеем дело с принципом газовой генерации.

Конструкция котла

На видео мы можем наблюдать схему работы пиролизного агрегата длительного горения. Специалисты отмечают тот факт, что такой агрегат представляет собой уникальную конструкцию. Попробуем выяснить почему.

Во-первых, такие котлы, будучи системой на твердом топливе, имеют весьма высокую стоимость. Несомненно, это отпугивает довольно большое количество потенциальных покупателей. Опять же, стоит вспомнить принцип работы агрегата, который заключается в извлечении газа. И вот для того чтобы этот факт произошел, необходимы два условия: высокая температура, достигающая 800 градусов, и резкий дефицит кислорода. Отметим, что иные агрегаты этого не могут себе позволить.

Во-вторых, для того чтобы происходила работа с газом, топку нашего агрегата на начальном этапе пришлось разделить на две практически равные части. Первая часть – это газифицирующая камера, или же просто загрузочная камера. Вторая часть – это камера, где происходит процесс сгорания.

Выбор топлива

Конечно, если есть четкие требования, то нет необходимости что-то выбирать. Если же дело касается данного вида агрегатов, то перед потребителем стоит весьма не простой выбор:каким топливом лучше заправлять пиролизные котлы длительного горения. Обратим внимание на то, что у нас самодельный агрегат, монтаж которого мы производили, используя схемы и чертежи.

Самым выгодным в финансовом плане является дерево, то есть свой агрегат можете смело заправлять дровами. Вопрос встает о стоимости самого топлива, с годами это может привести к финансовым тратам более высокого уровня. Тем не менее, только дерево обеспечивает высокий уровень КПД для дома.

Что касается прочих видов топлива, а это торф и уголь, то они экономически выгодны, но обладают меньшими показателями уровня КПД. Кроме того, торф и уголь могут выделять вредные токсины в большем количестве, а этом может отразиться на вашем здоровье, ну и на внешнем виде вашей квартиры.

Мы рассказали все о пиролизном агрегате, а выбирать его или нет – решать только вам.

Отопление зимнего дома наружной печью

Согреться, не разорившись

С наступлением зимы мы готовы к праздникам, горячему какао, свитерам и уютным ночам у костра. Но поддержание постоянного и эффективного тепла в наших домах в течение всей зимы может оказаться сложной задачей даже при наличии камина или дровяной печи.

Наиболее распространенными способами отопления дома являются электричество, газ, нефть и дрова — все они имеют свои плюсы и минусы. Для большинства из нас возникает вопрос: как мы можем отапливать наш дом недорого и эффективно?

Рост стоимости отопления вашего дома

В зависимости от того, где вы живете, колебания стоимости природного газа и электричества могут сделать отопление вашего дома дорогим.Быстрое решение — обратиться к дереву. Исторически сложилось так, что дрова отапливали все, от палаток до замков, довольно хорошо выдержав испытание временем. Легко доступная в большинстве мест, древесина дает вам возможность быть уверенным в себе (и дает вам кардио-тренировку, если вы сами рубите дрова).

Хватит ли топлива на зиму?

Основная проблема сжигания дров в домашних каминах заключается в том, что это неэффективно. Чтобы отапливать дом всю зиму, требуется много дров, даже если вы используете эффективную дровяную печь.В долгую, суровую зиму ваша куча дров должна быть значительной, чтобы не отставать от отопления вашего дома, иначе вы рискуете остаться без дров. Не идеально.

Согрейте свой дом с помощью наружной печи

С наружной печью вы можете воспользоваться преимуществами сжигания древесины, угля или биомассы и эффективно обогревать свой дом в течение всей зимы. Наружные печи HeatMaster ss созданы для оптимальной работы в любом месте и в любое время. Наши инженеры разработали наши котлы для работы в любое время года, на любой высоте и с различными видами топлива, поэтому вы можете быть уверены, что вам и вашей семье никогда не придется выдерживать холод.

Как работает открытый котел

Наружные печи работают по простой схеме — по сути, это топка, окруженная водяной рубашкой. Процесс нагревания этой воды осуществляется с помощью химии в действии, называемой газификацией.

Газификация для зимнего отопления дома

В двух словах, газификация — это процесс производства синтез-газа, представляющий собой расщепление топлива на газы, которые затем эффективно сжигаются с небольшими отходами или вообще без них. Напольные печи имеют две камеры.Когда в топку помещают дрова или другое топливо, она нагревается с ограниченным доступом воздуха, так что из нее выделяются газы (или дым), которые поступают во вторичную камеру.

Туда вводится кислород для сжигания дыма при высоких температурах, что обеспечивает очень чистое сгорание. Произведенное тепло затем передается воде в рубашке, которая затем используется для обогрева дома.

Наружные печи обеспечивают чистое зимнее тепло

Этот процесс газификации в наружных печах производит гораздо меньше выбросов, чем дровяная печь, сжигая до 90% энергии в древесине, угле или биомассе. Это также увеличивает время горения и значительно увеличивает расход топлива. Используя преимущества последних инноваций в области технологий отопления, наружные печи превращают топливо в энергоэффективное тепло, поэтому высокая стоимость отопления зимой снижается или устраняется.

Поиск подходящей наружной печи для зимнего отопления

Если вы хотите обогреть свой дом зимой, у уличного котла есть много преимуществ. Выберите подходящую для вас печь, рассчитав необходимый размер и решив, какое топливо лучше всего подходит для вас.

Определите потребности вашего дома в отоплении

Тепловая мощность измеряется в БТЕ. Чтобы узнать, сколько БТЕ вам нужно для обогрева вашего дома, вам нужно знать квадратные футы. Если вы не знаете квадратных футов, вам придется измерить свое пространство и подумать о том, насколько теплым вы хотите, чтобы оно было.

Также подумайте, есть ли у вас водонагреватели, хозяйственные постройки, гаражи или бассейны, которые вы также хотели бы отапливать. Есть и другие факторы, которые следует учитывать, такие как изоляция, высота потолка и окна, которые дилеры HeatMaster ss обучены учитывать, чтобы подобрать вам печь для наружного применения, соответствующую вашим потребностям.

Выбор топлива

Древесина уже давно является возобновляемым средством производства зимнего домашнего тепла. Альтернативные виды топлива, такие как уголь и биомасса, также дают вам решения для холодного отопления дома, где бы вы ни жили. Варианты топлива на древесине, угле или биомассе означают, что вы выбираете то, что лучше всего подходит для вас. Независимо от того, какое топливо вы используете, энергия, заключенная в топливе, используется с максимальной выгодой в процессе газификации.

Свобода делать больше

HeatMaster ss Наружные котлы работают практически с любой существующей системой отопления и просты в установке.После установки большая топка позволяет вам тратить больше времени на то, что вы хотите, не заботясь о топливе. Система домашнего мониторинга HeatMaster ss позволяет вам контролировать свою печь из любой точки вашей домашней сети. А с нашей ручкой EZ Clean Handle очистка и техническое обслуживание занимают всего несколько минут.

Достижение энергетической независимости

Вся система довольно проста. Наружные печи универсальны и помогут вернуть деньги в ваш карман и оставить разочарование от отопления зимой в прошлом.Вам и вашей семье всегда будет тепло. С уличным котлом вы получаете контроль над потреблением энергии в вашем доме и избавляете от бремени непредсказуемых счетов.

HeatMaster

Нержавеющая сталь Преимущество

Время нельзя вернуть, поэтому HeatMaster ss создает печи, которые дают вам свободу. Мы предлагаем инновационные функции, которые экономят ваше время и усилия, избегая беспорядка. Наши наружные печи поставляются с модулирующими воздушными заслонками и датчиками кислорода, чтобы держать вас под контролем.

Мы знаем, что уличная печь — это долгосрочная инвестиция в безопасность и комфорт вашей семьи, поэтому мы предлагаем функции, преимущества и выгоды, которые вам нужны. Наши инженеры постоянно проводят исследования и находят инновационные способы улучшения нашей продукции, чтобы вы могли жить в комфорте и свободе.

Поговорите с ближайшим к вам местным дилером HeatMaster ss , чтобы начать работу и найти подходящую дровяную печь для обогрева вашего дома зимой.

 

Назад ко всем сообщениям

Древесная щепа в качестве топлива — преимущества использования котла на древесной щепе

Все больше и больше людей ищут безопасные, гибкие и экономичные способы обогрева своего дома или коммерческого здания при одновременном снижении своего углеродного следа.Наружные котлы на биомассе — не такая уж новая технология, которая набирает популярность благодаря своим экологическим преимуществам и низким эксплуатационным расходам.

Поскольку деревья и другие растения являются легкодоступными возобновляемыми источниками топлива, печи на биомассе также обеспечивают гибкость и энергобезопасность. Древесная щепа является распространенным источником топлива из биомассы, который обеспечивает высокую прибыль по низкой цене.

Давайте рассмотрим, что это такое и какие преимущества они предлагают.

Что такое щепа?

Древесная щепа считается самым дешевым видом топлива для отопления вашего дома или бизнеса, поскольку она представляет собой остаточную древесину, получаемую из устойчивых древесных отходов.

Изготовление древесной стружки путем пропускания небольших кусков дерева через измельчитель представляет собой высокоавтоматизированный процесс, который можно осуществить довольно дешево и без особых усилий. Сухая древесная щепа имеет большую топливную ценность на тонну, поскольку из нее удаляется больше воды и она более устойчива к плесени и другим проблемам хранения.

Древесная щепа классифицируется по качеству, начиная с сорта А, который соответствует самому высокому качеству, и класса D, который соответствует самому низкому качеству. Каждый сорт отличается энергоемкостью, влажностью, зольностью, однородностью и содержанием мусора.

Сжигание щепы в открытом котле

Котлы на древесной щепе работают так же, как и другие печи для газификации под открытым небом, эффективно сжигая топливо для обогрева больших помещений с помощью систем лучистого отопления или принудительной вентиляции. Он также может нагревать воду для горячего душа, бассейнов, джакузи или коммерческого применения. Древесная щепа воспламеняется, а затем сгорает с небольшим количеством кислорода, образуя дым, который затем сгорает при высоких температурах. Энергия этого двухступенчатого процесса затем нагревает воду во внешней рубашке котла.Нагретая вода передается в вашу систему горячего водоснабжения или печь, где тепло распределяется через ряд систем обмена.

Древесная щепа и бревна

Древесина, будь то дрова, древесные гранулы или щепа, является отличным источником топлива для отопления вашего дома или бизнеса. Традиционные дрова являются наиболее распространенным способом отопления наших домов, но они могут иметь свои недостатки. У древесной щепы есть несколько явных преимуществ, особенно если у вас есть большие площади для обогрева. Легко найти и использовать

Изготовление бревен для дров — это большой труд.Если только вы не платите дополнительные расходы за то, чтобы кто-то другой рубил, таскал и укладывал, все это время и энергия ложатся на вас. Кроме того, котлы на дровах требуют более регулярного заполнения вручную. В зависимости от того, где вы живете, древесную щепу часто легче найти в вашем районе. Фактически, вы можете обеспечить себя, если у вас есть доступ к полученной древесине и измельчителю.

Комфорт и удобство

Дрова требуют места и времени, чтобы высохнуть и приправиться. Для приложений, требующих большого количества энергии — сараев, хозяйственных построек или коммерческих помещений — наличие достаточного количества дров для производства необходимой энергии требует много места.Плюс бревна нужно чаще загружать.

С автоматизированной системой щепы вам не нужно постоянно беспокоиться о доливке топлива. Можно настроить автоматическую загрузку древесной щепы в печь для сжигания биомассы и удаленный контроль.

Экономичный

Поскольку древесная щепа производится из оставшихся ветвей, верхушек деревьев или отходов лесопиления, она не зависит от капризов изменчивого рынка топлива. Он также легко доступен и дает больше энергии при меньших затратах.Наружные печи на древесной щепе имеют низкие эксплуатационные расходы и обеспечивают эффективность до 90 процентов, а это означает, что вы получаете больше от покупаемого топлива.

Тепловые мастера

нерж. сталь Преимущество

HeatMaster ss Инженеры знают, что беззаботная система отопления бесценна. Производство доступного высококачественного продукта – цель всего, что мы делаем. Наша многотопливная печь на биомассе серии B предназначена для обеспечения неограниченного количества тепла и горячей воды в больших помещениях по низкой цене.

Наша высокоэффективная конструкция гарантирует, что каждая наружная печь производит максимальное количество тепла при меньшем количестве топлива, чем обычные системы. Изготовленные из титановой нержавеющей стали, наши уличные печи на биомассе устойчивы к коррозии и выдерживают более высокие постоянные температуры, что обеспечивает непревзойденную долговечность.

А благодаря полной автоматизации HeatMaster ss B Series сделает вашу жизнь проще. Автоматический запальник топлива создает очень горячее горение, что позволяет печи HeatMaster ss быстро реагировать на ваши потребности.А автоматическая подача топлива и движущаяся колосниковая решетка обеспечивают бесперебойную подачу топлива из биомассы.

Поговорите с нашей командой о преимуществах наружной печи на щепе, чтобы понять, подходит ли она вам и вашей семье — найдите местного дилера HeatMaster ss рядом с вами.

Назад ко всем сообщениям

Кооперативное расширение Корнелла | Сравнение оборудования для сжигания

При правильном размере дровяные печи могут очень эффективно обогревать помещения практически любого размера.

Работающая печь на пеллетах с мешками с топливом (справа)

Большая тепловая масса каменных печей выделяет тепло в течение длительного периода времени.

Со всеми различными технологиями отопления, доступными сегодня, может быть трудно принять решение о том, какая система лучше всего удовлетворяет ваши личные потребности в отоплении.Ниже вы найдете обсуждение преимуществ и недостатков основных типов систем, а также диапазон тепловой мощности для каждой системы, допустимые выбросы и общий диапазон цен на типичный агрегат. Дополнительную информацию можно найти, посетив ссылки и ресурсы в левой части страницы. Здесь мы сосредоточимся на дровяных печах, пеллетных печах, каминах, каменных обогревателях и котлах. При рассмотрении вопроса о том, какой тип оборудования лучше всего подходит для вас, наиболее важными соображениями являются выбор самого экологически чистого оборудования в своем классе, его размер и размещение в соответствии с вашими потребностями в отоплении.

Для тех из вас, кто интересуется характеристиками сгорания наиболее эффективного и экологически чистого оборудования для сжигания топлива, производимого в настоящее время в любой точке мира, в апреле 2010 года Управление энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк (NYSERDA) опубликовало отчет, озаглавленный Европейское исследование технологий дровяного отопления: обзор принципов сжигания и характеристик энергопотребления и выбросов коммерчески доступных систем в Австрии, Германии, Дании, Норвегии и Швеции .

Другой отчет, который может представлять интерес для некоторых, — это отчет, обобщающий сжигание биомассы в Европе, который был опубликован в 2008 году и также был заказан NYSERDA.

Примечание. Мы включили фотографии для иллюстрации различных типов оборудования для сжигания, но показанные модели не следует рассматривать как рекомендацию или одобрение продукта какого-либо конкретного производителя.

Дровяные печи

Количество твердых частиц, выделяемых вашим дровяным прибором, является важным фактором при покупке новой или подержанной печи.В 1990 году EPA выпустило правила, регулирующие выбросы дровяных печей, которые должны соблюдать все производители дровяных печей. Эти так называемые печи, сертифицированные по Фазе II, выделяют на 15-30 граммов дыма в час меньше, чем старые несертифицированные печи. Поэтому важно заменять старые устройства и не покупать какие-либо старые бывшие в употреблении устройства, которые вы можете найти в Списке Крейга или на распродаже.

Важно отметить, что дровяные печи в основном обогреватели помещений. Они лучше всего работают в зданиях с открытой планировкой, где тепло может циркулировать относительно легко.Тем не менее, при правильном размере они могут очень эффективно обогревать помещения практически любого размера. Большинство новых дровяных печей, представленных в настоящее время на рынке, имеют теплопроизводительность в диапазоне от 35 000 до 100 000 БТЕ/час, при этом каталитические печи имеют тенденцию производить несколько более высокую тепловую мощность, чем некаталитические печи того же размера. Стоимость дровяных печей варьируется от 1500 до 5000 долларов США, включая установку.

Каталитический

В каталитических дровяных печах используются керамические соты с покрытием для снижения температуры, при которой сгорают печные газы.Из-за того, как они спроектированы, и того факта, что их эффективность в значительной степени зависит от надлежащего обслуживания, каталитические печи имеют более крутую кривую обучения для новых дровяных горелок. Тем не менее, обход дыма через каталитические соты значительно повышает эффективность вашей печи, а ее выбросы уменьшаются по мере сжигания вредных твердых частиц. EPA требует, чтобы каталитическая дровяная печь имела максимальный уровень выбросов 4,1 грамма дыма в час, что ниже ограничения выбросов, установленного для некаталитических печей.

Некаталитический

Подавляющее большинство дровяных печей, с которыми вы столкнетесь, будут некаталитическими. Эти печи регулируются EPA до максимального уровня выбросов 7,5 граммов твердых частиц в час. Как следует из их названия, они не используют катализатор для сжигания дыма, образующегося при сгорании. Вместо этого они используют изоляцию топки и перегородки для рециркуляции воздуха для горения для достижения более полного сгорания, что повышает эффективность вашей печи и обеспечивает более чистое горение.

Мыльный камень

Из материалов, обычно используемых для строительства печей, мыльный камень уникален тем, что он сохраняет и излучает тепло в течение более длительного периода времени и при более равномерной температуре, несмотря на колебания интенсивности горения. Даже когда ваш огонь угасает, мыльный камень высвобождает тепло, которое он накопил во время горения, что позволяет обогреть ваш дом ночью, не оставляя огонь горящим. Печи из чугуна или любого другого металла не могут так же эффективно хранить тепло, они более горячие на ощупь и склонны выделять сильные потоки тепла.Тем не менее, будьте готовы заплатить более высокую цену за печь из стеатита и дольше ждать после разведения огня, чтобы устройство достигло максимальной тепловой мощности.

Передовые технологии

Хотя производители постоянно вносят незначительные улучшения в свое оборудование, по большей части в конструкции печей не было никаких серьезных изменений с 1990-х годов. Единственным исключением является двухступенчатая газифицирующая дровяная печь, изготовленная в Германии компанией Specht (и импортированная в США нью-йоркской фирмой Wittus-Fire по замыслу).«xeoos TwinFire» нагревает древесину в одном отсеке при относительном отсутствии кислорода, что высвобождает горючие газы в отдельном отсеке, где они обдуваются свежим воздухом (вентиляторы и, следовательно, электричество не требуются). Эта двухступенчатая газификация, обычно наблюдаемая в гораздо более крупных дровяных котлах (см. ниже), обеспечивает очень полное сгорание, что приводит к очень низким выбросам и высокой эффективности.

Камины

Открытые камины, как класс, являются наименее эффективным способом обогреть ваш дом из обычных, обсуждаемых здесь.Тем не менее, в настоящее время они не регулируются по эффективности или выбросам. Каминные топки могут быть значительно лучше, но в настоящее время (декабрь 2010 г.) промышленность устанавливает для них единственные стандарты. Это изменится, когда Агентство по охране окружающей среды перепишет свои стандарты производительности источников для всего оборудования для сжигания (которые, как ожидается, будут утверждены в 2011 году для внедрения в 2012 году). Однако на данный момент следует избегать использования открытого камина и, по крайней мере, рассмотреть возможность установки вставки, которая является максимально эффективной и с низким уровнем выбросов.

Кирпичные обогреватели

Каменные нагреватели имеют две особенности, которые отличают их от других типов оборудования для сжигания. Первые видны снаружи: они покрыты большим количеством камня или кирпичей. Второй скрыт внутри: они спроектированы с системой туннелей, через которые проходит воздух для горения, прежде чем попасть в дымоход или дымоход. Вместе эти конструктивные особенности делают нагреватели очень эффективными и экологически чистыми. Каменные каменки еще имеют топку, где сжигаются дрова.Но в отличие от дровяных печей нагреватель нагревается очень долго. Большая тепловая масса (кирпичи или камень покрывают раму из огнеупорного кирпича) может занять целый день, чтобы нагреться, но она также будет удерживать это тепло в течение очень долгого времени (и на ощупь она теплая-горячая, но далеко не жарко, как в дровяной печи). Один или два небольших горячих очага в день будут поддерживать в обогревателе комфортное равномерное тепло, которое излучается во всех направлениях. Каменные обогреватели также часто имеют встроенные отделения для приготовления пищи, идеально подходящие для выпечки хлеба или приготовления рагу.

Недостатком является их цена наклейки. Поручить кому-то построить каменный обогреватель на заказ может стоить от 15 000 до 30 000 долларов. Доступны комплекты для внутренностей нагревателя (от 5000 долларов), которые позволяют вам собрать его самостоятельно.

Котлы (дрова и пеллеты)

В основном существует два типа дровяных котлов: стандартный водяной нагреватель, широко известный как открытый дровяной котел, и двухступенчатые котлы с газификацией на дровах или пеллетах. Однако даже внутри каждой категории могут быть большие различия с точки зрения выбросов, эффективности и стоимости.(В 2010 г. NYSERDA опубликовало результаты исследования производительности четырех распространенных дровяных котлов.) Как правило, котлы имеют теплопроизводительность в диапазоне от 50 000 до 200 000 БТЕ/ч, хотя коммерческие пеллетные и дровяные котлы могут быть намного больше, в 1 -2 миллиона БТЕ/час (больше, и топливом обычно является древесная щепа, которая дешевле и лучше управляется более крупными установками). Котлы, которые сжигают дрова, стоят от 3000 до 12000 долларов. Некоторые котлы предназначены для сжигания древесной щепы или пеллет.Они варьируются в цене от 4500 до 25 000 долларов за небольшие котлы на щепе и от 13 000 до 17 000 долларов за пеллетный котел до установки.

Котлы можно использовать для нагрева воды или гликоля (антифриза), который циркулирует по зданию для его обогрева, или через теплообменники его можно использовать в системе принудительной вентиляции (хотя это менее эффективно).

Наружные дровяные котлы

Наружные дровяные котлы (OWB) обычно страдают конструктивными особенностями, которые делают их печально известными из-за очень высоких выбросов и низкой эффективности: они основаны на большой топке, что означает частое тление большого огня; обогревают водяную рубашку, которая часто плохо утеплена; и у них обычно низкие выхлопные патрубки, что позволяет выхлопу парить близко к земле.В настоящее время не существует установленных на национальном уровне законных пределов выбросов для OWB. Часовые выбросы одной (OWB) могут быть в двадцать раз выше, чем часовые выбросы дровяной печи, сертифицированной EPA. В то время как EPA инициировало программу добровольного регулирования, чтобы побудить производителей производить более чистые и более эффективные устройства, на рынке все еще много не отвечающих требованиям, вредных для здоровья котлов. Так что будьте осторожны при покупке и установке одной из этих систем.

В начале 2011 года Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк (DEC) ввел правила, регулирующие OWB.Они ограничивают типы OWB, которые могут быть проданы в штате, и были разработаны, чтобы предложить рекомендации по оптимальному использованию этих устройств (в основном для минимизации выбросов). Положения о поэтапном отказе от существующих единиц не вошли в окончательный вариант закона.

Двухступенчатые системы сжигания с газификацией намного эффективнее и чище, чем одноступенчатые системы. Всякое горение является газификацией: древесина (или другой материал) нагревается до такой степени, что выделяются летучие газы, и именно эти газы сгорают. В одноступенчатой ​​системе многие газы выбрасываются в дымоход до того, как они полностью сгорают (что означает увеличение выбросов и снижение эффективности). При двухступенчатом сгорании горючий материал (обычно дрова или древесные гранулы) нагревается в одной камере при относительном отсутствии кислорода, а газы выбрасываются в другую камеру, где впрыскивается свежий воздух, что ускоряет горение и ускоряет процесс. почти полностью сжигает газы при гораздо более высоких температурах, чем в дровяной печи, печи на пеллетах или традиционном дровяном котле на открытом воздухе (большинство газифицирующих котлов выделяют менее 1 грамма дыма в час).

Европейцы лидируют в мире по котлам с двухступенчатой ​​газификацией, но многие из этих установок в настоящее время доступны по импорту. Кроме того, несколько компаний в настоящее время производят очень чистые и высокоэффективные установки внутри страны, в том числе в штате Нью-Йорк.

Термоаккумулятор

Многие котлы используют аккумулирование тепла для повышения эффективности за счет сведения к минимуму количества циклов включения-выключения. Обычно это большой изолированный металлический резервуар (от 600 до 1500 галлонов), в котором хранится нагретая вода перед ее циркуляцией по дому или зданию.Без накопления тепла каждый раз, когда дом нуждается в тепле, включается нагреватель, что означает, что нагреватель включается и выключается довольно часто. Высокая эффективность достигается только тогда, когда горит горячий огонь, поэтому каждый раз, когда оборудование включается и выключается, эффективность падает, а выбросы увеличиваются. При теплоаккумуляторе котел работает в течение длительного периода времени, чтобы нагреть большое количество воды в накопителе, а затем отключается на длительный период времени, пока дом забирает горячую воду из накопителя.Это значительно повышает эффективность и снижает выбросы. Но есть цена: аккумулирование тепла может добавить к котлу, работающему на биомассе, от 1500 до 3000 долларов.


Отопление с использованием древесных ресурсов разработано Гильермо Метцем, руководителем группы по энергетике в CCE-Tompkins

Последнее обновление: 27 мая 2021 г.

Обзор технологических установок, сжигающих шины для получения топлива

Контролируемое сжигание шин или TDF в качестве топлива чаще всего происходит в двух типах технологических установок — печах и котлах.В этой главе описывается общий технологический процесс работы цементных печей и котлов. Различные типы конфигураций котлов будут описаны с учетом последствий сжигания шин или TDF. Печи в двух отраслях дополнительно сжигали шины или TDF — производство извести и, чаще, производство цемента.

В настоящее время в США несколько котлов работают на сжигании исключительно целых шин или TDF, и все они используются в электроэнергетике. Они обсуждаются в Главе 3, Специализированные предприятия по производству энергии из шин.В главе 4 «Использование шин и TDF в печах для обжига портландцемента» более подробно рассматривается использование TDF в печах для обжига извести и цемента.

Чаще всего котлы сжигают шины или TDF в качестве дополнительного топлива для угля, газа, топлива из отходов (RDF) или древесных отходов. Двумя отраслями, где дополнительное использование TDF наиболее распространено, являются электроэнергетика, где основным топливом чаще всего является уголь, и целлюлозно-бумажные комбинаты, где основным топливом чаще всего являются древесные отходы, также известные как свиное топливо. Эти отрасли более подробно обсуждаются в главе 5 «Использование TDF в котлах на древесных отходах» и в главе 6 «Шины в качестве дополнительного топлива в котлах электроэнергетики».

Наконец, несколько других промышленных процессов испытали или использовали TDF в качестве дополнительного котельного топлива к углю или RDF. К ним относятся заводы по производству химикатов, стекла, зерна, рулевого управления и редукторов, а также тракторов. Эти другие промышленные процессы сгруппированы вместе и обсуждаются в Главе 7, Дополнительное использование TDF в других применениях котлов.

2.1 ПЕЧИ

Вращающиеся печи для обжига портландцемента используют TDF или целые шины в качестве дополнительного топлива. Печи представляют собой большие цилиндры, которые слегка наклонены вниз к одному концу и медленно вращаются, так что подаваемые материалы перемещаются к дальнему концу под действием силы тяжести.1 Топливо обычно сжигается в нижней части печи, так что горячие газы поднимаются вверх через печь, проходя в противотоке с опускающимся сырьем. 1 Когда сырье движется вниз по печи, вода испаряется и происходит химическая реакция, в результате подача превращается в камнеподобное вещество, называемое клинкером. Клинкер охлаждается после выхода из печи, а затем измельчается с гипсом для получения цемента.1 При нормальной работе твердые отходы, такие как зола или шлак, не выходят из печи; все сырьевые и топливные компоненты входят в состав клинкера.Даже если печь вышла из строя, полученный клинкер, не отвечающий техническим требованиям, часто можно повторно измельчить и отправить в печь. Подробная информация о процессе производства цемента и воздействии на окружающую среду представлена ​​в главе 4.

Когда целые шины используются в качестве дополнительного топлива при производстве цемента, они обычно поступают в процесс в верхней части загрузки печи. В зависимости от конкретного технологического процесса на объекте, TDF может добавляться на стороне загрузки, на нижней стороне (обжига) или в подогревателе/прекальцинаторе сырьевого сырья, расположенном перед входом сырьевого сырья.Эти варианты более подробно описаны в Главе 4 «Использование шин и TDF в печах для обжига портландцемента».

2.2 КОТЛЫ

Тип конфигурации котла и способ сжигания значительно влияют на успех сжигания шин или ТДФ. Этот раздел служит для обобщения последствий сжигания TDF в нескольких конфигурациях котлов, наиболее распространенных в промышленности в настоящее время.

Угольное топливо в котлах в основном сжигается путем суспензионного или колосникового сжигания. Конфигурации котлов, которые сжигают топливо во взвешенном состоянии, включают типы с псевдоожиженным слоем и циклоны. Сгорание происходит в основном на колосниковой решетке в топочных котлах с недостаточной подачей топлива. Сгорание происходит как во взвешенном состоянии, так и на колосниках в котлах с разбрасывателем топочного типа, в зависимости от размера топлива и типа колосника, т. е. подвижного, возвратно-поступательного или цепного типа.

TDF трудно сжигать во взвешенном состоянии из-за его размера и веса. Имеется некоторый промышленный опыт сжигания TDF в пылевидных котлах, циклонах и котлах с разбрасывателем/загрузчиком. Одна коммунальная служба проверила целые шины в пылеугольном котле. В последнее время большой интерес и некоторые испытания TDF были сосредоточены на использовании TDF в котлах с псевдоожиженным слоем, где топливо подвешено в горячем слое инертного материала.

Металл, содержащийся в шинах, может вызвать трудности в эксплуатации. Если используются целые шины или TDF с проволокой, проволоку необходимо удалить с решетки или кровати. Проволока, застрявшая в решетке, может расплавиться и закупорить отверстия в решетке, важные для поступающего воздуха для горения. 2 Небольшие куски радиальной проволоки в виде мата могут образовывать скопления в форме «птичьего гнезда», которые блокируют соединения конвейера, точки выхода шлака и шнеки. 2 Кроме того, предприятиям, торгующим шлаком, полученным в результате сжигания, может потребоваться отделить металл от шлака, чтобы сохранить товарный вид продукта.На одном из предприятий шлак гасится на мелкие шарики, которые затем продаются. Поскольку покупатели не могли терпеть тяжелую острую бортовую проволоку, компания установила магнитный сепаратор для удаления проволоки. Другие учреждения решили, что беспроводная TDF является обязательной.3,4

Содержание цинка в шинах также может быть проблемой. Котлы, которые сжигают топливо во взвешенном состоянии, обычно поддерживают более высокую температуру в камере (2000°F), чем те, которые сжигают на колосниковой решетке (1600-1650°F). При 2000’F соединения цинка из TDF

может быть довольно нестабильным.5 Кристаллы оксида цинка могут конденсироваться на поверхности шлака или золы в более прохладных местах, и в этом случае цинк может позже выщелачиваться из свалки и привести к тому, что грунтовые воды превысят санитарные нормы. из которого его нельзя было бы выщелачивать.5

В следующих разделах описывается каждый тип котла и кратко описывается его работа с TDF и без него.

2.2.1 Пылеугольные котлы

В пылеугольном котле уголь измельчается до консистенции талька в мельнице, а затем уносится потоком воздуха, который подается через горелки в камеру сгорания котла.6 Стрельба, таким образом, происходит в подвешенном состоянии. Пылекотлы могут быть мокроподовыми, что означает, что используются угли с низкими температурами плавления золы, а расплавленная зола сливается со дна топки, или могут быть сухими, что означает, что используются угли с высокими температурами плавления золы, могут применяться методы сухого удаления золы.6

Температура плавления золы – это температура, при которой частицы золы начинают плавиться и агломерироваться; расплавленная зола вызывает закупорку отверстий в колосниковой решетке и может привести к значительному повреждению котла.Следовательно, более высокая температура плавления золы означает меньше проблем с золой. Однако содержание железа в TDF имеет тенденцию к снижению температуры плавления золы. Поэтому в некоторых случаях может потребоваться уголь более высокого качества с более высокой температурой плавления, чтобы противодействовать эффекту TDF.

Поскольку пылеугольные котлы предназначены для сжигания топлива во взвешенном состоянии, обычно используются небольшие TDF.7 TDF часто имеет максимальный диаметр 1 дюйм, но может быть и 1/4-

.

дюймов.7 Тем не менее, пылеугольные котлы часто должны быть модифицированы колосниковой решеткой нижнего сброса, чтобы TDF, падающий на дно, мог сгореть.7 Одна коммунальная служба тестирует целые шины в пылеугольном котле.8 Это более подробно описано в главе 6.

Научно-исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) создал компьютерную модель для оценки совместного сжигания трех альтернативных видов топлива с углем в пылеугольной установке мощностью 50 МВт, модернизированной для подачи альтернативных видов топлива.7 Предполагается, что выбросы твердых частиц из котла составляют управляется ESP. Модель предполагала, что TDF имеет размер не более 1 дюйма, не содержит проводов, и что процент TDF варьируется от 0 до 100 процентов.Предполагалось, что для котла потребуется модификация приемного, накопительного и пневмотранспортного оборудования, а также установка донной колосниковой решетки для обеспечения полного сгорания более крупных кусков.7 Результаты показали, что ТДФ при совместном сжигании с углем не производительность.7 Эффективность котла действительно снижалась, а чистая теплотворная способность увеличивалась с увеличением процента TDF, потому что более высокий избыток воздуха, который требовался, более чем компенсировал преимущества более высокой теплоты и более низкой влажности TDF по сравнению с углем.7 Хотя EPRI смоделировал ввод TDF до 100 процентов, в документе отмечается, что в действительности 20 процентов TDF могут быть пределом для большинства конфигураций котлов из-за ограничений котла по топливу или производительности.7

2.2.2 Циклонные котлы

Циклонные котлы

, как и пылеугольные установки с мокрым дном, сжигают уголь с низкой температурой плавления золы, но уголь дробится таким образом, что 95 процентов угля имеют размер менее 1/4 дюйма9. Уголь подается по касательной к циклонным горелкам, которые установлены горизонтально снаружи котла и имеют цилиндрическую форму.9 Типичная циклонная горелка показана в

Рисунок 2-1.10 Мелкие частицы угля сгорают во взвешенном состоянии, но более крупные частицы прижимаются к внешней стенке. Образующийся шлак в основном жидкий из-за высокой температуры излучения и низкой температуры плавления, и его сливают со дна печи через кран.6 Циклонные печи наиболее распространены в коммунальных и крупных промышленных предприятиях.

Поскольку большая часть золы удаляется в виде расплавленного шлака, установка нижней решетки не требуется.7 Однако требуется небольшое количество TDF, так как большая часть сгорания должна происходить во взвешенном состоянии.7 TDF, который слишком велик для полного сгорания, может попасть в котел или систему сбора пыли и вызвать проблемы с закупоркой.9 Следовательно, размер частиц может обратно определить количество TDF, которое может быть использовано в циклонном котле. до 10-процентного уровня.3,9,12 На одном целлюлозно-бумажном комбинате планируется использование ТДФ в циклонном котле, работающем на свином топливе.13

2.2.3 Топочные котлы

В топочных котлах топливо либо сбрасывается, либо трамбуется на решетку. Топочные котлы различаются по типу механизма подачи и типу колосника. Подача может осуществляться разбрасывателем, перекормом или недокормом. Решетки могут быть передвижными, возвратно-поступательными, цепными или отвальными.

Приблизительно 12 топочных котлов дополнительно сжигают TDF на коммерческой основе, все в целлюлозно-бумажной промышленности (см. главу 5).Один промышленный котел на тракторном заводе тестирует использование TDF. Пятеро из этих 13 являются кочегарами с нижней подачей, а 8 — кочегарами с разбрасывателями. Из котлов с разбрасывателем 2 представляют собой возвратно-поступательные решетки, 2 — подвижные решетки и 4 — решетки неизвестного типа.

Рис. 2-1. Типовая циклонная угольная горелка. 10

2.2.3.1 Котлы с разбрасывателем. Подавляющее большинство котлов, используемых для сжигания древесных отходов или древесного топлива, относятся к типу кочегарки с разбрасывателем. Термин «распределитель» относится к типу используемого устройства подачи топлива.Типичный механический питатель на кочегарке-разбрасывателе показан на рис. 2-2. Питатель кочегарки-разбрасывателя передает энергию потоку измельченного угля, подаваемого в топку.6 Топливо падает из бункера через прорезь на переворачивающий механизм, часто на колесо.2 Материал, попадая на колесо, отбрасывается на решетку.2 Из-за размера кусков топлива влияет на то, насколько далеко кусок отбрасывается колесом (более крупные куски выбрасываются дальше, чем более мелкие), происходит равномерное покрытие решетки топливом.12 Некоторое горение происходит во взвешенном состоянии, а частично на колосниковой решетке. Этот тип сжигания образует золу, в которой сохраняется значительное количество углерода, и повторная закачка летучей золы является обычным явлением.

Топливные котлы разбрасывателя могут иметь подвижные решетки, возвратно-поступательные решетки или отвальные решетки.6 Подвижная решетка перемещается к подающему устройству, и топливо на решетке сжигается воздухом, проходящим через решетку. Крупные куски топлива быстро падают на решетку. Части среднего размера падают медленнее и часто приземляются на более крупные части.Мелкие частицы улавливаются восходящим потоком воздуха и сжигаются во взвешенном состоянии в воздухе. Зола сбрасывается в конце топки и собирается в зольнике под колосниковой решеткой. Колосник, совершающий возвратно-поступательное движение или вибрирующий, состоит из стержней, которые напоминают серию наклонных вниз ступеней, которые движутся вперед и назад, толкая горящую решетку. материала через котел. Это обеспечивает поток воздуха над и под очагом. Зола и другие материалы могут падать через решетку в бункеры или сбрасываться в бункеры на конце решетки.Поршневые и передвижные решетки непрерывно очищаются от золы. Решетка сброса не имеет постоянно движущихся частей, а просто сбрасывает золу через прерывистые промежутки времени в бункер. Все эти решетки должны поддерживать постоянное покрытие золой или топливом, т.к.

Дефлекторная пластина с фурмами

Пластина возвратно-поступательного питания

Вращающийся ротор

Рис. 2-2. Типовой механический питатель на разбрасывателе.10

Металл решетки

может быть поврежден при прямом контакте с высокой температурой.6 Таким образом, необходимо правильно подобрать размер топлива, чтобы обеспечить хорошее распределение угля и золы на колосниковой решетке. Охлаждение от воздуха для горения, проходящего через решетку, защищает решетку, как и изолирующий эффект слоя угля/золы сверху.6

Для успешного сжигания TDF в разбрасывателе/топливной печи размер частиц измельченных покрышек должен быть немного меньше максимально допустимого размера угля или древесины, чтобы TDF падал поверх слоя первичного топлива. Теоретически на колосниковой решетке создается слой из крупных кусков топлива, покрытый слоем смеси ТДФ и более мелких кусков топлива. Если TDF будет находиться в непосредственном контакте с решеткой, масла из резины будут попадать в отверстия решетки, обугливаться и закупоривать решетку. Размер TDF может быть от 2 до 4 дюймов в диаметре.

2.2.3.2 Котлы с избыточной подачей. Уголь, сжигаемый в топочных котлах с верхней подачей, подается сверху на подвижную или цепную колосниковую решетку и сгорает на топливном слое по мере прохождения через топку. Зола падает в яму в задней части кочегарки.6 Применяются те же проблемы TDF, которые были упомянуты для котлов с кочегаркой с разбрасывателем.

2.2.3.3 Котлы с нижней подачей топлива. В котлах с нижней подачей топливо выталкивается плунжерами или винтовыми конвейерами из-под колосника в топку через канал или реторту и выливается из канала на колосник для подачи слоя топлива. По мере того, как топливо выталкивается дальше от центрального канала, оно сгорает, и зола падает по периферийным сторонам колосниковой решетки в неглубокие ямы.6 Некоторые кочегары с нижней подачей имеют только одну реторту, но существуют двойные реторты с боковым сбросом золы, а также несколько реторт. агрегаты с задним выбросом ш.Потери тепла и затраты на техническое обслуживание выше для этого типа кочегарки.

2.2.4 Котлы с псевдоожиженным слоем

Система сжигания в псевдоожиженном слое (FBC) представляет собой систему, в которой высокотемпературный (от 1500 до 1600°F) инертный материал, такой как песок, зола или известняк, занимает дно камеры.14 Рисунок 2-3 иллюстрирует типичный котел с кипящим слоем. Известняк, либо в качестве основного материала слоя, либо в качестве добавки, обеспечивает дополнительное преимущество очистки от SO2. и содержание золы, которое необходимо сжечь, и при этом обеспечить почти полное сгорание.Кроме того, контроль SOx осуществляется легко и эффективно. Материал слоя псевдоожижают одним из двух способов, описанных ниже.

В барботирующем FBC поступающий воздух для горения поступает в камеру через сопла, расположенные на пару футов ниже поверхности слоя, вызывая сильное кипение. частично в подвешенном состоянии и частично в постели. Материал слоя постоянно очищает внешний слой золы от топлива, открывая свежий горючий материал для сжигания.14 Плотные материалы, такие как камни и металл, оседают на дно песка, где система смены постельного белья непрерывно вытягивает этот нижний слой. обломки. Затем материал слоя возвращается в камеру сгорания.14

В циркуляционной системе FBC слой псевдоожижается воздухом, проходящим через установленный на стене распределитель.15 Горение происходит так же, как и в барботажной системе FBC. Материал постельного белья подается в постель самотеком.15 Топливо подается в

Рисунок 2-3. Типовой котел с кипящим слоем.10

с помощью воздухозаборного патрубка.15 Материал слоя, содержащий топливо и золу, затем циркулирует через циклон, где более легкий материал слоя и неизрасходованное топливо отделяются от более тяжелого пепла, металла и других посторонних материалов, и возвращаются обратно в кровать.15

Удаление проволоки из псевдоожиженного слоя в обеих системах было сложной задачей при проектировании. Проволока может составлять до 10 процентов веса шины.16 Проволока Thi3 не изменяет физическую форму в котле с псевдоожиженным слоем и накапливается, препятствуя или даже устраняя псевдоожижение в слое.16 Плохое распределение воздуха/топлива приводит к остановке системы.16

В одном FBC, работающем в настоящее время в Японии, используется псевдоожиженный слой вращающегося типа, который позволяет подавать в камеру относительно большие куски шин (до 10 дюймов).4 Центральная часть этого слоя более псевдоожижена, чем внешние части, поэтому твердые частицы поток к центру, где впрыскивается топливо.* Дефлекторы над внешней зоной слоя «перекрывают» волны материала обратно к центру.4 Распределитель воздуха направляет негорючие материалы в дренажные желоба с каждой стороны слоя.4 Количество воздуха для псевдоожижения и воздуха для перегрева автоматически распределяется оптическим датчиком. приборы для измерения светимости печи.4

Одно коммунальное предприятие безуспешно провело испытания TDF в циркуляционном котле FBC, который был модернизирован вместо конструкции разбрасывателя/кочегарки. 4 Проблемы заключались в засорении проволокой отверстий колосников котла и выпадении золы, а также в перегрузке устройства контроля твердых частиц.Два других котла FBC находятся на стадии планирования, оба на коммунальных предприятиях, и оба предназначены для дополнительного использования TDF. Один из них представляет собой циркулирующую конструкцию FBC, а другой — пузырьковую конструкцию.14,15

Было проведено три пилотных испытания сжигания TDF на котлах FBC, одно на барботажном котле FBC и два на циркуляционных котлах FBC. Во-первых, компания Energy Products of Idaho, Inc. (EPI) провела испытания экспериментального FBC с пузырьковым слоем размером 3 фута x 3 фута. Испытание было проведено в ответ на проблемы, возникшие в результате сжигания TDF в котле FBC, модернизированном по сравнению с конструкцией разбрасывателя/кочегарки и расположенном на электростанции в Висконсине.16 Проблемы, возникшие во время коммерческих испытаний, показали, что необходимо более эффективное удаление металлических примесей, сжигание было неадекватным, а устройство контроля твердых частиц, электрифицированный фильтрующий слой, не соответствовало уровню образующейся золы. 16

Поскольку эксплуатационные испытания показали, что выход постороннего материала из пласта, перфорированный конус «вытягивания», засорился, EPI разработала систему замены пласта в режиме реального времени, которая непрерывно вытягивает нижний слой песка и проволоки из пласта. кровать, очищает ее и возвращает.u Результаты пилотного испытания по сжиганию 100-процентных шин показаны в таблице 2-1.u

Компания Pyropower, Inc. провела второе пилотное испытание в рамках подготовки к строительству FBC с циркуляционным слоем мощностью 52 МВт и производительностью 468 000 фунтов в час в Ниагара-Фолс, штат Нью-Йорк, для United Development Group5. до 20 процентов TDF, без проволоки.5 Пилотный тест был проведен на установке мощностью 0,6 МВт с использованием от 16 до 50 процентов TDF, с проволокой, по весу.5 В ходе испытаний возникли проблемы с неравномерной подачей шин и скоплением проволоки на золоотводные пункты.В слой была добавлена ​​известь для снижения выбросов серы.16 Соотношение кальция и серы составляло примерно 1,7 к 2,0, что привело к улавливанию 90 процентов серы. 5 Выбросы пилотных испытаний обобщены в Таблице 2-1.5

В-третьих, Foster-Wheeler Development Corp. провела пилотные испытания в рамках подготовки к строительству

.

Таблица 2-1. Результаты испытаний на выбросы трехгилотного котла FBC? сжигание дополнительных TDF5’U,TS

SOi туалет

HCl

EPI, буллинг плохой FBC 100% TDF*

Pyropower, циркулирующий плохой FBC

16-СОКС ТДФ

Циркуляционный слой Foster-Wheeler FBC

0.146 фунтов/MHBtu

0,436 фунтов/млн МЕ

0,116 фунта/млн БТЕ

20X TDF, Мир-ин

* Расход топлива 1 вкл и расход ауи не были доступны; следовательно, фунты на миллион БТЕ не могли быть определены.

С клубникой спрей для МО, редукц.

* С lis» вводили в плохую для SO, сокращение. ‘ Обнаружено горячее.

20 МВт, 200 000 фунтов/час FBC в Манитовок, штат Висконсин, для коммунального предприятия Manitowoc. ТДФ, проводной.Пилотное испытание сожгло 20 процентов (по весу) 2-дюймового TDF с проволочным вводом. 15 Два параллельных рукавных фильтра контролировали пилотную установку.15 Результаты пилотного испытания по выбросам обобщены в Таблице 2-1.15

2.3 ССЫЛКИ

1. Агентство по охране окружающей среды США. Управление планирования и стандартов качества воздуха. Заводы по производству портландцемента — Справочная информация о предлагаемых изменениях стандартов. ЭПА-450/3-85-003а. Май 1985.

2. Шварц, Дж. В., мл. Разработка для успеха на рынке TDF.Представлено на семинаре Научно-исследовательского института по переработке отходов шин, Уэст-Палм-Бич, Флорида. 27 апреля 1989 г.

3. Шреурс, С.Т. Испытание на совместное сжигание топлива, полученного из шин, и лигнита в котле общего назначения, работающем на циклоне. Представлено на конференции EPRI: Отходы топлива в коммунальных котлах. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

4. Хоу, В.К. Опыт сжигания в псевдоожиженном слое отработанных шин и других альтернативных видов топлива. Представлено на конференции EPRI: Отработанные шины как топливо. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

5. Галья Н., Р. Лундквист, Р. Бенфилд и Дж. Фэйр. Проект котла с циркулирующим псевдоожиженным слоем, работающего на угле и шинах, производительностью 470 000 фунтов в час для United Development Group. Представлено на конференции EPRI: Отходы топлива в коммунальных котлах. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

6. Агентство по охране окружающей среды США. Составление. Коэффициенты выбросов загрязнителей воздуха, четвертое издание, AP-42.

7. McGowin, C.R. Совместное сжигание альтернативного топлива с углем в коммунальных котлах.Представлено на конференции EPRI: Отработанные шины как топливо. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

8. Horvath, M. Испытание совместного сжигания цельной шины и угля в пылеугольном котле. Представлено на конференции EPRI: Отходы топлива в коммунальных котлах. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

9. Стопек Д.Дж., А.К. Миллис, Дж.А. Стамбо и Д.Дж. Дивальд. Испытания шинного топлива на циклонном котле мощностью 560 МВт. Представлено на конференции EPRI: Отработанные шины как топливо. Сан-Хосе, Калифорния.28 января 1991 г.

10. Агентство по охране окружающей среды США. Курс APTI SI:428A, Введение в эксплуатацию котла. Самоучитель. ЭПА-450/2-84-010. Декабрь 1984 г.

11. Грейнджер, Джон Э. Топливная характеристика смесей угля и измельченных шин. Представлено на конференции EPRI: Отходы топлива в коммунальных котлах. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

12. Хатчинсон В., Г. Эйршеле и Р. Ньюэлл. Опыт работы с топливом из шин в циклонном бытовом котле.Представлено на конференции EPRI: Отходы топлива в коммунальных котлах. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

13. Телекон. Кларк, С., Pacific Environmental Services, Inc. (PES), и Босар, Л., Fort Howard Corporation, Грин-Бей, Висконсин. 27 февраля 1991 г. TDF применен в Форт-Ховарде.

14. Поуп, Кент М. Шины для получения энергии в системе сжигания с псевдоожиженным слоем. Представлено на конференции EPRI: Отходы топлива в коммунальных котлах. Сан-Хосе, Калифорния. 28 января 1991 г.

15. Фален, Дж., А.С. Либал и Т.Тейлор. Проект Manitowoc Coal/Tire по сжиганию стружки в циркулирующем псевдоожиженном слое. Представлено на конференции EPRX: Отходы топлива в коммунальных котлах. Сан-Хосе, Калифорния. — 28 января 1991 г.

16. Мерфи М.Л. «Сжигание резиновой стружки в псевдоожиженном слое: демонстрация технической и экологической осуществимости». Отходы энергетической биомассы. 1988 11:371-380

Продолжить чтение здесь: Выделенные энергетические объекты Tiresto

Была ли эта статья полезной?

Предотвращение пиролиза во избежание пожаров в доме

Объяснение пиролиза

Вы можете не слышал про пиролиз раньше, но крайне важно, чтобы домовладельцы понимали что это такое и как это предотвратить. Пиролиз – это термохимический разложение органического материала при повышенные температуры. В принципе, когда вы сжигаете дрова, пламя вы видят не из сжигание самих дров, а от газов, выделяемых его пиролиз. Пиролиз может разлагаться материалы в пределах досягаемости просто с тепла и кислорода и фактически начать возгорание без прямого контакта с пламя.»Температура самовоспламенения» это «самая низкая температура, при которой горючий материал воспламенился в воздух без искры или пламени». (Ссылка, NFPA 921-9, 3.3.13).

Открытый дерево (например, обрамление), которое слишком рядом с камином, дрова горящая печь или дымоход, как известно, представлять серьезную угрозу безопасности.Дерево подвергается воздействию тепла вашего огня генерации, и это тепло может быть как от 200 градусов по Фаренгейту до химически преобразовать вашу древесину точка воспламенения рамы. Его зажигание точка, также известная как горение точка, со временем будет снижена из-за к процессу пиролиза и в конце концов дерево может на самом деле загореться без прямого контакта с пламя! Что еще страшнее что нет видимых изменений к внешнему виду кадрирование по мере того, как происходит процесс. Например, тридцать лет могли пройти без проблем, а затем один ночь вы могли бы использовать свой лес горящая печь и пожар вдруг воспламеняется на стене рядом с подогрев выхлопной трубы.

Пиролиз в древесине
Пиролизированная древесина медленно высыхает, химически разлагается и может воспламеняться при минимальной температуре 200°F по сравнению с обычной древесиной, которая горит при температуре около 400°F.Это химическое преобразование может занять очень много времени, но при взгляде на древесину не видно никаких видимых признаков или изменений.
Почему пиролиз в вашем доме опасен
Пиролиз, происходящий в доме, очень опасен, потому что он подкрадывается к домовладельцу и может вызвать шок. Процесс разложения древесины в вашем доме может занять годы, но вы понятия не имеете, что это происходит.После того, как точка воспламенения вашего горючего материала была значительно снижена, требуется всего несколько холодных ночей или использование вашей дровяной печи, чтобы достичь минимум 200 ° F, и внезапно ваш каркас загорится и распространится по всему дому. . Когда становится слишком поздно, многие домовладельцы говорят: «Но так было всегда», поэтому опасность так реальна.

AP-42 Раздел 1.6 Сжигание древесных отходов в котлах

%PDF-1.6 % 59 0 объект > эндообъект 54 0 объект [/КалРГБ>] эндообъект 55 0 объект [/КалГрей>] эндообъект 74 0 объект > эндообъект 56 0 объект >поток application/pdf

  • Сжигание древесных отходов в котлах в основном ограничивается теми отраслями, где они доступны в качестве побочного продукта.
  • Агентство по охране окружающей среды США, OAR, Управление планирования и стандартов качества воздуха (OAQPS)
  • AP-42 Раздел 1.6 Сжигание древесных отходов в котлах
  • дрова,остатки,котлы,факторыAcrobat PDFWriter 4.05 для Windows; изменено с помощью iText® 5.1.0 ©2000-2011 1T3XT BVBA2012-04-24T09:43:15-04:002012-04-24T09:21:44-04:002012-04-24T09:43:15-04:00ttnmain1/ начальник/ap42/ch01/final/c01s06.pdfↂ0020Имя> UUID: 640269ea-b435-49f7-8438-c7ab52463776uuid: c5b41ef9-42b3-4d28-8e40-26a0835ea212 конечный поток эндообъект 49 0 объект > эндообъект 60 0 объект > эндообъект 61 0 объект >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text]/ExtGState>>>/Тип/Страница>> эндообъект 50 0 объект > эндообъект 66 0 объект >поток HtW˒wYZMRɳ{/cW/@$a$h

    Неполное сгорание — обзор

    2.

    2.5 Древесное топливо и выбросы парниковых газов

    Те же самые процессы неполного сгорания, которые вызывают выбросы вредных для здоровья загрязняющих веществ, также приводят к выбросам ПГ. Древесина и другие формы биомассы по существу представляют собой углеводородное топливо с небольшим количеством микроэлементов. Полное сжигание биомассы должно производить только двуокись углерода (CO 2 ), водяной пар, некоторые следовые газы и золу. Водяной пар, образующийся при сгорании, ничтожен по сравнению с естественным запасом воды в атмосфере, и он имеет короткое время пребывания в атмосфере, так что воздействие антропогенного водяного пара незначительно.Выбросы CO 2 от сжигания древесины добавляют к накоплению парниковых газов в атмосфере, но влияние этого дополнительного количества CO 2 может быть эффективно «устранено», если потребляемая древесина «заменяется» эквивалентным запасом парниковых газов. древесина, потому что фотосинтез удаляет CO 2 из атмосферы. Следовательно, дровяные печи теоретически могут быть нейтральными по выбросам парниковых газов, если выполняются два условия: (1) если древесина подвергается полному сгоранию и (2) если вместо сожженной древесины выращивается эквивалентное количество древесины.

    Для бытовых печей, работающих на твердом топливе, никогда не достигается первое условие (полное сгорание). Второе условие (устойчивая заготовка топлива) связано с вопросом обезлесения. Это условие может быть выполнено, но в действительности его трудно проверить для большого числа людей, поскольку потребители древесного топлива получают топливо из многих различных источников и заготавливают деревья для самых разных конечных целей. В оставшейся части этого раздела более подробно объясняются последствия несоблюдения первого условия.

    Небольшие бытовые печи не могут обеспечить полное сгорание. (Даже печи, работающие на жидком и газообразном топливе, не достигают этого идеала, хотя и подходят ближе, чем большинство печей на твердом топливе. ) Физическая конструкция этих печей такова, что топливо не может испаряться и достаточно смешиваться с воздухом при высоких температурах, что условия, необходимые для полного сгорания. Когда топливо сгорает не полностью, выделяются загрязняющие вещества, такие как CO, метан (CH 4 ) и неметановые углеводороды (NMHC), а также ТЧ.Если в топливе присутствует азот или если температура достаточно высока для окисления атмосферного азота, при сгорании также образуются азотистые соединения, такие как N 2 O и NO x . Топливная древесина обычно содержит менее 0,5% азота, но кора, листья и другие виды биомассы содержат до 1–2% азота. Таким образом, в выбросах при сжигании древесины присутствуют небольшие количества соединений азота.

    Парниковые газы задерживают тепло в атмосфере в процессе, называемом радиационным воздействием. Воздействие парниковых газов на климат Земли является результатом радиационного воздействия и времени, необходимого для удаления части газа, выбрасываемого в атмосферу. Из этих двух величин определяется потенциал глобального потепления (ПГП), указывающий на зависящий от времени эффект потепления массы или объема выделяемого газа по сравнению с эффектом CO 2 , наиболее распространенным антропогенным парниковым газом. Сжигание древесины приводит к выбросу парниковых газов с высоким ПГП; таким образом, даже если древесина используется устойчиво, так что весь CO 2 , выделяемый во время сгорания, поглощается будущим фотосинтезом, сжигание древесины оказывает влияние на климат.

    Только CO 2 , CH 4 и N 2 O регулируются Рамочной конвенцией ООН об изменении климата (РКИК ООН).Однако CO, NMHC и PM также могут оказывать влияние, хотя их влияние менее определенно. В Таблице III указаны ПГП для выбросов при сжигании биомассы.

    Таблица III. GWPS из парниковых газов, обычно излучаемых от сгорания биомассы на молярной основе

    Соединение 20-летний GWP 100-летний GWP 500-летний GWP комментарий
    CO 2 1 1 1 CO 2 ПГП равен 1 для всех горизонтов по определению.
    CO 2,0–6,0 0,6–2,0 0,2–0,6 Диапазон значений указан IPCC: более низкие значения учитывают влияние CO на радикалы OH; более высокие значения также учитывают образование озона.
    CH 4 22,5 8,4 2,5 Из третьего оценочного доклада МГЭИК.
    NMHC a 12 4,1 2,3 Из доклада МГЭИК за 1990 г.; последующие отчеты не предлагают значения для NMHC из-за высокой степени неопределенности.
    N 2 O 275 296 156 N 2 O не был измерен в этом исследовании только для сравнения и включен здесь.

    Источник . Адаптировано из Smith et al . (2000).

    Примечание . GWP, потенциал глобального потепления; МГЭИК, Межправительственная группа экспертов по изменению климата; ТЧ, твердые частицы. Зависимое от времени поведение ПГП возникает из-за времени жизни соединений и продуктов их распада в атмосфере.Единого ПГП для ТЧ не существует, хотя существуют оценки чистого воздействия ТЧ на радиационное воздействие. Существует два типа ТЧ от сгорания, и каждый из них по-разному влияет на климат. Частицы черного углерода могут способствовать потеплению климата, тогда как частицы органического углерода могут способствовать охлаждению, но уровень научного понимания обоих эффектов остается низким.

    Для каждого загрязняющего вещества выбросы от дровяных и угольных печей могут быть описаны коэффициентом выбросов, указывающим массу загрязняющего вещества, выпущенного на единицу потребленного топлива или энергии.Коэффициенты выбросов варьируются в зависимости от физических характеристик печи, состояния топлива и поведения пользователя печи. На рисунке 11 сравниваются коэффициенты выбросов некоторых обычных индийских кухонных плит, взвешенные по ПГП. График показывает, что в результате некачественных процессов горения печи на биомассе приводят к более высоким выбросам парниковых газов, чем при сжигании ископаемого топлива, даже если топливо из биомассы добывается устойчивым образом, поэтому CO 2 не включен. Однако этот результат включает только конечное использование.Справедливое сравнение выбросов от технологий приготовления пищи на основе ископаемого топлива и биомассы должно учитывать выбросы от производства и транспортировки. Учет производства древесного угля фактически удваивает коэффициенты выбросов для древесного угля, показанные на рисунке, в то время как «производство» топливной древесины практически не связано с выбросами. Полный анализ жизненного цикла выбросов ПГ от бытового топлива, обычно используемого в развивающихся странах, еще предстоит выполнить. Но даже без полного сравнения проблемы, возникающие из-за плохого сгорания древесины и других видов топлива из биомассы, должны быть очевидны из результатов, показанных на рис.11, а также в предыдущем обсуждении воздействия на здоровье.

    Рисунок 11. Коэффициенты выбросов ПГ от обычных индийских бытовых печей и топлива, взвешенные по ПГП за 20 лет. Коэффициенты выбросов были измерены при исследовании индийских кухонных плит, использующих различные виды топлива, и рассчитаны с учетом энергии, поступающей в котел для приготовления пищи.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.