піролізний котел

Попередня ↔ Наступна

У цій статті: як утворюється генераторний газ в піролізних котлах; як влаштований і працює піролізний котел; його позитивні і негативні характеристики; виробники, ціни і критерії вибору; установка і експлуатація піролізних котлів

Показником повноцінного згоряння палива в печі і, відповідно, його повного перетворення в теплову енергію для опалення житлових приміщень служить ... дим, що йде з труби. Якщо цей дим помітний, що називається, неозброєним оком - через трубу випаровуються пічні гази, які можна було б перетворити на енергію. Сьогодні існує лише один тип котлів, здатних повністю спалювати закладене в них тверде паливо, в тому числі виробляти і спалювати його газову фазу, і це - піролізні котли.

Звідки при спалюванні твердого палива береться газова фаза

Щоб побачити газову фазу своїми очима, запаліть звичайний сірник і загасіть її після того, як полум'я розгориться. Ви помітили білий дим, що йде від сірника одразу ж, як її затушат? Це і є та сама газова фаза, що виникає при сильному нагріванні деревини. Піролізний (генераторний) газ складається з діоксиду, оксиду вуглецю, метану та інших вуглеводнів. До речі, саме на піролізі деревини заснована робота коптилень і саме копчення.

Як працюють звичайні побутові печі, якими традиційно обладнають приватні будинки в сільській місцевості? Перша закладка палива - дров'яна, нею піч розігрівається до необхідної температури, потім закладається вугілля. З димаря при розпалювання першої закладки дим валить клубами, тому що температура печі занадто низька для якісного спалювання палива, потім інтенсивність виходу диму знижується (розпалюється вугілля), але повного згоряння газової фази вугілля не відбувається і ці гази йдуть з топки в трубу, далі в атмосферу.

Для отримання і займання газової фази потрібна температура від 450 до 1100 ° С, в результаті виробляється додаткова теплова енергія, що дозволяє підвищити ККД опалювального котла. Але тільки лише високої температури буде недостатньо, потрібно примусова подача ретельно розрахованих порцій повітря (мала його кількість не дозволить паливу згоряти повністю, якщо ж буде багато повітря - він просто нагріється і випарується в трубу разом з теплом) і камера спалювання газів, що має довжину трохи менше півметра. Регульована подача повітря в ручному режимі неможлива, тут потрібно автоматика, здатна стежити за температурою всередині котла і, згідно цих даних, зменшувати або збільшувати подачу повітря. У відсутності камери спалювання піролізні гази охолонуть, пройшовши всього лише 400 мм уздовж холодних стінок котла, їх горіння припиниться і вони все так же випаруються в трубу.

Піролізний котел - пристрій і принцип роботи

Його конструкція оснащений двома камерами - верхня призначена для закладки та спалювання твердого палива, нижня служить для спалювання генераторних газів. Поміщене в верхню камеру деревне паливо в процесі горіння і освіти газової фази додатково просушується (процес піролізу деревини - екзотермічний), в цій же камері нагрівається повітря, примусово нагнітається вентилятором. Між верхньою і нижньою камерами піролізного котла розміщена керамічна форсунка-колосник, здатна витримувати високі температури - через отвори в ній гази, що утворюються при піролізі деревини в умовах нестачі кисню, проникають в нижню камеру. Попіл, який залишається після повного спалювання палива, також накопичується в нижній камері котла.

1 - паливо, 2 - первинне повітря, 3 - вторинний повітря, 4 - гази, що йдуть, 5, 6 - вхід і вихід води
A - камера газифікації, B - колосник, C - камера допалювання, D - газохід, E - димосос

Примусова подача повітря з регулюванням його обсягу виробляється вентилятором, що подає повітря через воздуховод, розміщений у верхній камері піролізного котла, або за допомогою вентилятора-димососа, встановленого всередині витяжної труби.

Працює піролізний котел так: у верхню камеру закладається паливо (дрова), розпалюється, дверцята камери закривається і включається вентилятор котла. Як тільки температура всередині верхньої камери підніметься вище 250 ° С - деревина почне обвуглюватися, виділяючи генераторний газ, що надходить через форсунку в нижню камеру. Тут до отриманих в результаті піролізу газам подмешивается шляхом наддуву вторинне повітря і вони згоряють, повертаючи деяку частину тепла нижнього рівня паливної закладки. Вторинне повітря - повітряний потік, що обгинає паливо у верхній камері з боків або надходить через спеціальні щілини в дверцятах нижньої камери піролізного котла.

Забір тепла від піролізного котла і його передача теплоносія (води або повітря) проводиться через контакт трубопроводу з теплоносієм усередині з дном нижньої камери котла.

З одного повного завантаження паливної (верхньої) камери піролізний котел виробляє тепло від 6 до 12 годин, в залежності від якості палива і потреб в теплі.

Якщо розділити процеси, що відбуваються в піролізному котлі поетапно, то відбувається наступне:

Температура 450 ° С - деревне паливо піддається сушінню і дегазації;
Температура 560 ° С - генераторний газ, з'єднаний з вторинним повітрям, піддається спалюванню;
Температура 1100 ° С - допалюються залишки піролізного газу, відбувається повернення тепла до нижнього шару палива, закладеного в верхню камеру;
Температура 160 ° С - відведення продуктів дожига в димохід.

Плюси і мінуси піролізних котлів

висока економічність, що досягається двома етапами спалювання палива, високий ККД - до 90%;
вироблення тепла з однієї закладки палива триває близько 12 годин (звичайна дров'яна піч працює на одній закладці не більше 4-х годин);
низький відхід від практично повного згоряння деревного палива, чистка зольника в нижній камері і каналів димоходу потрібно рідко;
процес горіння допускає автоматизацію, легко регулюється і управляється;
інтегрується в практично будь-яку систему опалення, не вимагаючи якихось серйозних її змін;
допускається закладку не колотих полін;
екологічність, що досягається спалюванням більшого числа шкідливих речовин в нижній камері, завдяки чому вони не викидаються в атмосферу.

потреба в електроенергії, необхідної для роботи вентилятора (димососа);
висока вартість, в порівнянні зі звичайними опалювальними котлами - приблизно в 2 рази;
потреба в низькій вологості палива, тобто дрова повинні обов'язково бути сухими, мати вологість не вище 20%;
в роботі вимагає високого навантаження, при її зниженні нижче 50% стабільність горіння порушується, в димовому каналі накопичується дьоготь.

Ціна і виробники, критерії вибору піролізного котла

На російському ринку представлені піролізні котли чеських компаній «Dakon», «OPOP» і «Atmos», словенської «Attack», німецької «Viessmann», австрійської «Wirbel». Вартість піролізного котла потужністю в 20 кВт в середньому складе 45 000 руб.

При виборі котла даного типу краще зупиниться на європейських виробниках, тому що вітчизняні піролізні котли часто мають низькі якісні характеристики. Уважно вивчіть котел, особливо обшивку нижньої камери і форсунку - котел прослужить довше, якщо згадані елементи будуть виконані з кераміки, здатної витримати високі температури. Переконайтеся, що камер горіння в котлі дві, що присутній регульована подача повітря в обидві камери. Канал, в якому циркулює теплоносій, повинен контактувати тільки з нижньою камерою піролізного котла і каналом димоходу, інакше необхідні для піролізу і допалювання газів високі температури в камерах-топках не утворюються - теплоносій буде активно забирати тепло.

Гарантія виробника на роботу піролізного котла повинна бути більше одного року, на можливий прогар стінок камер - не менше 10 років.

Зверніть увагу на гарантії по автоматиці котла і форсунки - їх вартість в разі ремонту може скласти до 50% від вартості самого котла.

При підборі потужності котла слід виходити з площі, яку йому належить опалювати. Вибір малопотужного або надмірно потужного піролізного котла призведе до його передчасної поломки: в першому випадку через граничних навантажень; у другому - через скупчення конденсату в каналі димоходу.

Прискіпливо оціните вид котла, огляньте зварні шви, з'ясуйте товщину і марку металу, застосованого в його конструкції. Внутрішні стінки котла повинні бути з високолегованої котельної сталі товщиною від 4-х мм - якщо продавець назвав сталь, з якої утворені камери піролізного котла, «конструкційної», то відмовтеся від покупки і покиньте цю торгову точку (конструкційна сталь не витримає високих температур в топках котла і прогорить за два-три роки).

Описана в даній статті конструкція піролізного котла випробувана європейськими та вітчизняними користувачами і є найбільш ефективною - імпровізовані моделі деяких вітчизняних і європейських виробників, чия конструкція відрізняється від «класичної», найчастіше не володіють здібностями ні генерувати, ні спалювати піролізні гази.

Як встановити і експлуатувати піролізний котел

Ці опалювальні котли слід розміщувати поза житловими приміщеннями. За нормами протипожежної безпеки підставу під піролізний котел має бути виконано з цегли або каменю, ділянка підлоги перед камерами топок необхідно перекрити листом металу 1,5-2 мм товщини. Мінімальна дистанція між стінами або предметами в приміщенні котельні та корпусом котла - 200 мм. Виробники піролізних котлів рекомендують утеплити димохід, використовуючи фольгированную мінеральну вату - охолодження димових газів викличе скупчення конденсату і дьогтю.

Піролізні котли, втім, як і будь-які інші опалювальні котли, що працюють на пальному паливі, потребують постійного притоку свіжого повітря - вентиляційний отвір в приміщення котельні з мінімальною площею 100 см 2 необхідно обов'язково.

Слідкуйте за вологістю дерев'яних полін, що закладаються в верхню топку котла - в експлуатації піролізних котлів це важливий фактор їх успішної та довгої служби.

В процесі експлуатації потрібно видаляти золу з дна камер-топок (приблизно раз в тиждень, періодичність залежить від інтенсивності роботи і потужності даного котла), стежити, щоб отвори в форсунки, розташованої між верхньою і нижньою камерами чи не забилися золою. Раз на місяць потрібно повністю чистити камери-топки, раз в тиждень - дверцята топок, використовуючи для цього скребок.

Абдюжанов Рустам, рмнт.ру