Пиролизные котлы мифы и реальность. Настоящий пиролизный котел

Пиролизные котлы мифы и реальность

Здравствуйте.

Сегодня мы с вами обратимся к теме пиролизных котлов. Конечно, эта тема не обойдётся без агрессивно настроенных читателей, пользователей этих котлов, но агрессия таких людей нас свами мало волнует, а больше всего беспокоит то, что люди, которые стоят перед выбором котла в настоящий момент, могут эту агрессию принять за истину в первой инстанции и приобрести себе такой котёл.

Пиролизный котёл приобретать не надо, и сейчас мы с вами посмотрим почему. Будем разбирать пиролизный котёл по тем преимуществам, которые нам предлагает реклама, а именно:

Экономичность, КПД очень высокий

Экономичность по полноте сгорания топлива

Экологичность, очень низкие выбросы СО и прочих веществ

Высокое время горения, до 12 часов

Возможность сжигания топлива с влажностью 75%

Итак, прежде чем мы приступим к вышеупомянутым преимуществам, давайте разберёмся, что такое пиролизный котёл, говорить мы будем об истинном пиролизном котле – с верхним дутьём. Уточняем для себя этот момент, так как сейчас очень часто можно встретить в рекламе: пиролизный котёл без дутьевого вентилятора! – это полная ерунда, так как в этом котле воздух идёт сверху вниз, сам он таким путём не пойдёт, обязательно требуется вентилятор.

Итак, как он устроен РИС.1 ,

в камеру закладки дров(1) подается воздух(2), Рисунок 1дрова в камере(3) разлагаются на составляющие: на уголь и летучие вещества, пиролизные газы – которые мы потом сжигаем.

Что такое пиролиз? Пиролиз – это, разложение вещества, при отсутствии или недостатке кислорода.

Воздух в пиролизном котле продувается сверху вниз и выходит через форсунку в виде вот такого хвоста ракеты (4). Скажите пожалуйста, какой уж тут пиролиз, когда не то что недостатка кислорода, а мы принудительно продуваем воздух через камеру сгорания. Если бы нагревание закладки происходило от внешнего источника, через стенки камеры сгорания (5) и при достижении температуры выхода летучих газов, эти летучие газы бы выходили и потом сгорали в камере сгорания, то можно было бы с лёгким сердцем утверждать, что да, действительно, этот котёл пиролизный. НО! В данном случае, о пиролизе речи быть не может, потому что здесь принудительно подается воздух. И правильнее было бы назвать этот котёл не пиролизным, а котлом верхнего дутья. Но так называть его нельзя, а почему, потому что вы его не купите. Что такое котёл верхнего дутья? А когда Вы слышите слово пиролизный котёл, Вы считаете что там, есть что-то волшебное и его надо обязательно купить. Несмотря на то, что живём мы в 21 веке, от магического мышления мы ещё не избавились и волшебства мы от чего-то ждём.

Так вот ничего волшебного в пиролизном котле нет! Почему?! Да потому что процесс пиролиза, процесс выхода летучих веществ из дров или из угля, не важно, он присутствует в любом месте, где горят дрова, хоть в железной бочке. Это легко обнаружить, если Вы посмотрите, в традиционный котёл РИС.2,

где воздух подаётся через закладку дров снизу вверх (1) , то увидите пламя над дровами (2), Рисунок 2и языки пламени на некотором удалении (3), через определенный промежуток (4). Это именно те пиролизные газы, которые не сгорели, не успели сгореть здесь (2), а нашли себе кислород на некотором удалении от самого пламени. Вот и всё.

Теперь давайте последовательно разберём все наши 5 пунктов, которые мы выделили как преимущества пиролизного котла, судя по рекламе. Начнём с того что полегче, это сжигание сырых дров. Люди, которые утверждают, что можно сжигать дрова 75% влажности ошибаются очень сильно. В паспорте пиролизного котла, чёрным по белому написано, что дрова должны быть 25% влажности, если влажность будет больше, то это сильно снижает КПД котла. 75% влажность дров, приведёт к тому, что КПД котла будет 5%, ну может быть 10%.

Как устроен процесс работы пиролизного котла.

Итак, процесс разделён на 3 этапа РИС.3.

Рисунок 3

этап. Это работа в режиме обычного котла, когда дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.

этап. После того как газы начинают выходить, запускается собственно процесс пиролиза и он продолжается ровно до тех пор, пока все летучие газы не выйдут.

этап. Догорание угля.

Так вот если у нас дрова 25% влажности, то процесс пиролиза у нас начнётся вот здесь (1), приблизительно через 20 минут после того как дрова загорятся.

Если дрова 50% влажности, то этот процесс, сдвигается до этого места (2).

Если наши дрова 75% влажности, то мало того что вы их не подожжёте просто так, Вам понадобится бензин или керосин, для того чтобы они начали гореть, а самое главное, процесс пиролиза, не начнётся никогда. Почему?! Да потому что влага будет выделяться, а её здесь много, будет уносить с собой тепло и не даст дровам разогреться до тех пор, когда они начнут выделять газ. Дрова начнут гореть здесь (3), дотлеют до этого места (4), не принеся с собой ничего. То есть сжигать дрова с влажностью 75% не нужно совсем, дрова с влажностью 50% очень неэкономично.

Итак, пункт 5 мы можем смело вычеркнуть, с ним мы разобрались.

Полнота сгорания топлива.

Теперь давайте разберёмся с полнотой сгорания топлива. Когда Вы откроете дверцу топки традиционного твердотопливного котла, то на дне этого котла будет зола и пепел. Когда же Вы открываете топку пиролизного котла, то на дне, как правило - ничего нет. Отчего же это происходит, объяснить легко!

Открыв дверцу обычного котла и подув на минеральный, не сгоревший остаток который там есть, Вы увидите, что от лёгкого дуновения он поднимается в воздух и долгое время летает. А что у нас происходит в пиролизном котле? Не сгоревшие продукты попадают на дно вторичной камеры и казалось бы, они должны тут (1) лежать, но не тут-то было. Отсюда вырывается наш хвост ракеты (2), Рисунок 4с большой скоростью сюда РИС.4

(3) подаётся воздух. Здесь у нас площадь S1, здесь (4)площадь форсунки S2, а S1>>> намного больше, чем S2, поэтому скорость в этом месте (5) большая и силой ветра, вся зола и пепел которые должны здесь скопиться, током воздуха (6) увлекаются в дымоход. Поэтому у золы, фактически нет никакой возможности здесь задерживаться. И когда Вы открываете дверцу и не видите золы, думаете, как же здорово всё сгорело, ух.

Некоторые производители в своих рекламных буклетах пишут, что пиролизные котлы обладают низкой зольностью – чушь полнейшая! Никакой низкой зольностью котлы не могут обладать, так как, зольность – это, качество принадлежащее самому топливу, от того как его сжигают, сверху вниз, или снизу вверх, зольность не зависит! Но зола в пиролизном котле улетает и нам кажется, что он полностью сжигает топливо. Не тут-то было!

Итак, пункт 2, полное сгорание топлива, мы можем также зачеркнуть и двинуться дальше. Начали мы с этих пунктов не случайно, пункты 3 и 4 нам нужно будет рассматривать во взаимосвязи, они противоречат друг другу и сейчас мы, в этом убедимся.

Время горения

Утверждают, что время горения в пиролизном котле можно растянуть до 12 часов. Охотно в это верится. В камеру сгорания закладывается много дров, производитель рекомендует закладывать дрова крупные. Рекомендация хорошая! Когда дрова больше, площадь их поверхности меньше, чем, если бы закладывали мелкие. От чего зависит скорость горения? От количества подаваемого воздуха и площади горения, если бы у нас вместо дров была стружка, то она бы сгорела не хуже бензина, а крупные дрова будут гореть дольше. Этот приём хорош для того, чтобы увеличить время горения. Но он не очень эффективный, самый эффективный и единственный способ увеличить горение в твердотопливном котле, это – ограничить подачу кислорода. Подачу кислорода мы ограничили, процесс замедлился. Мы можем совсем прекратить подачу кислорода и тогда, у нас с Вами процедура будет очень длительная, только толку нам от неё никакого нет, потому что котёл должен давать тепло. Есть одна тонкость, если мы совсем прекратим подачу кислорода, то процесс выделения газов, тех, которые мы должны сжечь, он продолжается и остановить его мы не можем, так как здесь нет клапана, который всё это дело прекращает.

Что происходит, когда эти газы выделяются? Мы обязаны их удалить, если мы их не удаляем, то они попадают в помещение и мы можем получить отравление. Мы обязаны их удалить, в дымоходе всегда есть разряжение и эти газы, несгоревшие попадают в дымоход, в атмосферу, загрязняя её. Второй недостаток этого процесса, то, что несгоревшие газы мы просто выкидываем на улицу, то есть мы выбрасываем топливо.

Вот что такое процесс удлинения горения. Экономичность котла находится в прямой противоположности со временем горения. Чем дольше мы растягиваем процедуру горения, тем больше мы теряем на экономичности. Это очевидно, не так ли!? Котёл будет экономичен только тогда, когда он будет работать на 100% своей мощности, но для того чтобы он работал таким образом, нам нужна буферная ёмкость. Например, в Германии вам не разрешат поставить никакой котёл, ни пиролизный, ни обычный твердотопливный дровяной без топливной ёмкости, именно по причине того, что режим работы котла не всё время 100%, он будет уменьшаться и увеличиваться, в зависимости от потребности системы отопления. Количество выбросов будет меняться, то есть ситуация когда количество выбросов будет превышать норму, при работе хоть пиролизного, хоть обычного котла будет иметь место, нам этого допустить нельзя. Удлинять время горения, нам может быть и удобно, но мы теряем на топливе. Потеряв на топливе, мы уже не имеем права говорить, что этот котёл очень экономичен, ничего экономичного в нем нет.

Что такое КПД котла

Напоследок, у нас с Вами остался один пункт, самый сложный, для того чтобы понять что такое КПД, давайте обратимся к формулам.

У нас в котле сгорает углерод, водород, в присутствии кислорода. Продуктами сгорания у нас в идеале является углекислый газ и вода, плюс тепло:

С+2Н2+2О2=СО2+2Н2О+Q

Для того, чтобы этот идеальный процесс произошёл, нам нужно чтобы (водород сгорит всегда), каждый атом углерода встретил два атома кислорода, - для того чтобы они встретились, требуется какое-то время. Если мы подадим 100% кислорода для осуществления этой реакции, то встреча двух этих атомов будет происходить очень долго, где-то за пределами камеры сгорания. Поэтому, для того чтобы они встретились быстрее, мы должны подать кислород с избытком. Как правило, количество воздуха подаваемого в топочную камеру, составляет 130% от расчётного.

Вот при этом количестве воздуха достигается максимальный КПД, при минимальном количестве угарного газа. Если углерод не нашёл себе две молекулы кислорода, то у нас с Вами образуется не СО2, а СО. А если кислорода ещё меньше, то у нас с Вами образуется чистый углерод. Некоторые атомы углерода, не найдут себе кислорода и вылетают в трубу в виде сажи. Вы всегда можете обнаружить сажу на внутренних поверхностях дымохода. 130% воздуха – это то количество, которое даёт максимальный КПД, при минимальном загрязнении атмосферы.

Что говорят в пользу пиролизного котла его апологеты?

Они говорят, вот здесь РИС.5 (1) в хвосте ракеты,

температура пламени 1100С. Да, хорошо, 1100С.

Дальше они говорят, раз 1100 здесь, а температура уходящих газов на выходе минимальна(2), 120С, то КПД котла хороший. Здесь 1100С, по сравнению с обычным котлом (3), с 800С, у нашего на 300С больше, тепло передаётся стенкам теплообменника и вот поэтому у нас высокий КПД. Не тут-то было!

Давайте посмотрим, откуда это берётся. Температура в ядре пламени берётся оттого, что туда вдули слишком много воздуха, углерод очень быстро находит себе атомы кислорода и очень быстро сгорает, поэтому Рисунок 5температура пламени здесь получается на 300С выше. Но что происходит не в ядре пламени, а во всей остальной камере сгорания (4). Для того чтобы сюда (1) подать столько кислорода, чтобы поднять температуру до 1100С, мы должны слишком много воздуха вдуть в эту камеру (4). И к чему это приводит? Этот воздух холодный, мы его не хотим нагревать, но не можем не нагреть, этот воздух тоже нагревается. Если бы у нас воздуха было 130% расчётных, то вот здесь (5) температура была бы 600С, а тут (6), к примеру, 500С.

Когда мы вдули много воздуха, а это 78% азота, который ни с чем не реагирует, паразитный газ, который инертный, он нам не нужен, но он отбирает тепло у камеры сгорания. То здесь (7) вместо 600С будет 300С, а здесь (8) 200С, это значит что в традиционном твердотопливном котле, здесь (9) омывание стенок теплообменника происходит температурой 600С, а в пиролизном котле, это же омывание происходит температурой (10) 400С. Конечно, это условно, мы не мерили, но лишний воздух говорит о том, что он отбирает тепло – мы размешиваем тепло продуктов горения с лишним воздухом.

Говорить о КПД, просто опираясь на то, что здесь (1) температура 1100С, не-ль-зя!

Газоанализатор

Говорить о КПД, можно только вот с такой штукой в руках.Газоанализатор Это – газоанализатор.

Как же газоанализатор считает КПД?

КПД считается по температуре отходящих газов – это правда, но ещё один важный показатель для КПД – это количество кислорода, которое содержится в этих уходящих газах. Обычно температура уходящих газов в котле 140-160С и содержание кислорода при этом 4-5% (О2=4-5%). При этих параметрах содержание СО будет минимальным.

Что происходит в пиролизном котле? Вы, наверное, когда-нибудь видели на картинке, или вживую – кузнечный горн. Туда подаётся очень много воздуха, но это нужно для того чтобы именно в этом месте разогреть металлическую заготовку, чтобы потом её ковать. Для котла такая ситуация не нужна, потому что нам нужно чтобы в топочной камере температура была как можно больше, если мы туда подаём лишний воздух, то этот воздух мы нагреваем. И получается что у нас температура уходящих газов 100 -120С, вроде бы всё это хорошо, теплообменник всё это тепло отнял от 1100С, но содержание кислорода при этом будет 16%. По содержанию кислорода мы можем понять, что КПД у нас не вырос, а наоборот снизился. Мы определяем, что у нас было слишком много воздуха подано в котёл, и остывание газов произошло из-за того, что в камеру сгорания был вдут холодный воздух. Вот и всё!

Утверждать что КПД пиролизного котла выше, просто так нельзя, это ошибка. Если бы кто-то сказал, что вот, я взял газоанализатор и обнаружил такие то данные, то тогда ДА, это было бы так. А утверждение что здесь 1100С, а здесь 120С, не говорит ни о чём. Следовательно, для того чтобы 1 пункт можно было заявлять обоснованно, нам нужно опереться на данные газоанализатора, на показания термометров и на то тепло которое мы получили в сравнении с пиролизным котлом и традиционным твердотопливным. В настоящий момент этот пункт также сомнительный.

Заключение

Мы рассмотрели с вами все 5 пунктов рекламных заявлений, убедились в том, что они не соответствуют действительности, никаких особых преимуществ – да собственно никаких преимуществ пиролизного котла НЕТ, есть только одно преимущество – он в 2 – 3 раза дороже обычного твердотопливного котла. Но это его преимущество сомнительное, всё-таки люди умные считают свои деньги, когда покупают какую-то технику.

Пиролизный котёл в плане экономии, удобства, экологичности – затея совершенно бесполезная, покупать его не стоит! Лучше эти деньги потратить на буферную ёмкость. Приобретите обычный котёл, с которым у Вас будет гораздо меньше проблем, чем с пиролизным. Топите его и будете получать все те плюсы, о которых говорят про пиролизные котлы, но которых у него на самом деле НЕТ!

Всего Вам наилучшего!

Источник: http://xn–80aaaljxmmgmut1gyc.xn–p1ai/piroliznie_kotly_mifi_i_relnost

This entry passed through the Full-Text RSS service - if this is your content and you’re reading it on someone else’s site, please read the FAQ at fivefilters.org/content-only/faq.php#publishers.

russianpulse.ru

принцип работы, отзывы владельцев, преимущества и недостатки

В течение долгого времени твердое топливо значительно уступало жидкому и газообразному. Это объяснялось тем, что сжигание дров или угля недостаточно эффективно. Несмотря на данный факт, твердотопливные котлы по-прежнему остаются актуальным. Проблема их эффективности была решена с появлением пиролизных моделей, рассчитанных на длительное горение.

Пиролиз: что это?

Еще в давние времена люди поняли, что сжигание дров не является лучшим способом освобождения энергии. Наиболее эффективным оказалось использование древесного угля. В то время еще не было известно, что процесс выжигания угля назывался пиролизом. По сути, это распад органических веществ, возможный под воздействием высокой температуры. Чтобы такой распад не стал простым сжиганием, необходимо ограничить доступ кислорода. Для этого ранее использовались угольные ямы, однако важным недостатком данного способа считалась утрата энергии, которая выделяется в процессе выжигания угля. Чтобы избежать этого, были созданы специальные пиролизные котлы.

Принцип работы и устройство оборудования

Пиролизные котлы представляют собой подобие домашней лаборатории, которая выделяет из древесины газ, необходимый для отопления. В целом пиролиз широко используется в промышленности. Речь идет о распаде органических соединений на простые вещества. Это возможно при ограниченном кислороде и высокой температуре.

Пиролизный котел является двухкамерным оборудованием, в верхней части которого происходит пиролиз древесины при температуре 200–800˚C . В результате осуществляется распад на газ и древесный уголь. Смесь выделенного газа и воздуха поступает в нижнюю камеру, где сгорает при температуре около 1000–1200˚C . При этом выделяется много тепла. По сути, в современных пиролизных котлах происходит сжигание газа, а не дров, поэтому КПД составляет около 95%.

Использование оборудования по отзывам владельцев несложное, ведь горение газа легче поддается контролю, а значит, процесс управления можно автоматизировать.

Как уже упоминалось ранее, топка котла разделена на 2 камеры, между которыми расположена решетка. В верхней части происходит тление и пиролизация топлива. Газ с потоком воздуха попадает во вторую камеру, где есть форсунка из шамота. Подобные топки характеризуются высоким аэродинамическим сопротивлением, потому что здесь применяется принудительная тяга.

Пиролизные котлы делятся на несколько видов по месту размещения камеры сгорания:

верхний загрузочный отсек – в данном случае газ после сгорания топлива перемещается по трубе и поступает в нижнюю часть топки, а зола осыпается в камеру дожига, благодаря чему происходит ее частое очищение;
нижняя камера – такой вариант считается более предпочтительным, ведь продукты переработки сразу же попадают в дымоход, а значит, агрегат будет реже нуждаться в очищении, но для обустройства дымохода потребуются дополнительные затраты.

Стоит отметить, что для функционирования оборудования может использоваться 2 типа вентиляции:

естественная – нуждается в высоком дымоходе, что обеспечивает мощную тягу;
принудительная – в данном случае необходимо подключение к электросети и наличие системы насосов.

Длительность работы котла зависит от температуры, типа топлива, а также качества теплоизоляции жилища. В любом случае подобные пиролизные котлы считаются более эффективными в отличие от традиционных твердотопливных моделей.

Особенности эксплуатации

Перед запуском котла необходимо ознакомиться с особенностями его функционирования. В отличие от традиционных твердотопливных аналогов загрузочный бункер такой модели нуждается в предварительном прогревании. Когда температура в этом достигнет 500–800˚C , можно загружать твердое топливо. После этого останется запустить пиролизный режим и активизировать дымосос.

Упомянутая последовательность действий сделает возможным медленное сжигание топлива. В результате происходит эффективное выделение пиролизного газа, а значит, в жилище будет поддерживаться оптимальный температурный режим.

Подходящее топливо

Владельцы такого оборудования в своих отзывах упоминают, что для отопления подойдет различное твердое топливо. Это может быть уголь, торф и древесина. Естественно, выбранный вариант сказывается на длительности горения:

5 часов – мягкая древесина;
6 часов – твердая древесина;
8 часов – бурый уголь;
10 часов – черный уголь.

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение сухим дровам влажностью до 20% и длиной в 45–60 см. Благодаря им вырабатывается много тепла, а срок эксплуатации котла продлевается. Если таких качественных дров нет, можно воспользоваться другим органическим топливом:

пеллеты;
древесные отходы;
некоторые разновидности торфа;
каменный уголь;
отходы пищевой отрасли, в составе которых есть целлюлоза.

Необходимо помнить о том, что пиролизные котлы будут иметь белое пламя и не начнут выделять побочных продуктов при условии использования топлива, влажность которого не превышает 20%. Если этот параметр более высокий, неизбежно выделение водяного пара, что приведет к образованию копоти и ухудшению теплотворной способности.

Преимущества

Современные пиролизные котлы пользуются огромным спросом. Здесь топливо полностью сгорает, а значит, не придется регулярно очищать оборудование от сажи. Отдельно стоит упомянуть отсутствие едкого дыма. Поскольку топливо сгорает практически полностью, выделение отходов минимально. Соответственно, подобные газогенераторы считаются более экономичными. Также это позволяет применять для пиролиза отходы швейного производства. Использование качественного топлива обеспечивает работу котла в течение 12 часов на одной закладке.

Традиционные твердотопливные котлы из-за особенностей топлива всегда плохо поддавались управлению, однако использование пиролиза помогает решить проблему. Поскольку основное горение осуществляется в камере дожига, функционирование подобного оборудования возможно в автоматическом режиме.

Недостатки

Если вы хотите приобрести пиролизный котел, обязательно обратите внимание на его недостатки.

Прежде всего, стоит отметить высокую цену. Естественно, расходы окупятся в процессе использования оборудования, однако до этого необходимо будет сделать крупное вложение.
Для использования агрегата потребуется топливо определенной влажности. Если этот показатель составляет 30% и более, материал нужно самостоятельно досушить. В противном случае котел погаснет.
Гашение пиролизной камеры может произойти из-за недостаточно высокой температуры теплоносителя. Чтобы избежать этого, в некоторых случаях целесообразно установить обходную трубу. Такое решение усложнит конструкцию и сделает систему менее эффективной.
Во многих моделях для создания принудительной тяги используются воздушные насосы. Соответственно, котел придется подключить к электрической сети.

Отзывы владельцев

Я приобрел пиролизный котел на 30 кВт прошлой осенью. Благодаря этому устройству экономия за тот отопительный сезон составила 60%. Думаю, в этом году полностью окуплю расходы на оборудование.

Игорь, Красноярск

Централизованное отопление сильно подорожало, поэтому мы с мужем решили купить пиролизный котел. Он отлично справляется с обогревом жилья, при этом загружать топливо приходится всего 1–2 раза в день. Единственная проблема – досушивание древесины. Почему-то нам никак не удается приобрести дрова влажностью не более 30%.

Ирина, Владивосток

Я купил для маленького офиса небольшой пиролизный котел на 12 кВт. Пока использовал только древесину клена. Обслуживание котла не вызывает трудностей, а сажи практически нет. Доволен покупкой и в будущем планирую приобрести такое оборудование для нескольких цехов.

Сергей, Калининград

Современные пиролизные котлы можно использовать для отопления жилья и производственных помещений. Такое оборудование очень простое в использовании, ведь оно автоматизированное. Конечно, его стоимость довольно высокая, но она окупится буквально за 2–3 отопительных сезона.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

Пиролизные котлы мифы и реальность | Блог maxbr

Здравствуйте.

Экономичность, КПД очень высокий

Экономичность по полноте сгорания топлива

Экологичность, очень низкие выбросы СО и прочих веществ

Высокое время горения, до 12 часов

Возможность сжигания топлива с влажностью 75%

Итак, как он устроен РИС.1 ,

Что такое пиролиз? Пиролиз – это, разложение вещества, при отсутствии или недостатке кислорода.

Как устроен процесс работы пиролизного котла.

Итак, процесс разделён на 3 этапа РИС.3.

Рисунок 3

этап. Это работа в режиме обычного котла, когда дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.

этап. Догорание угля.

Если дрова 50% влажности, то этот процесс, сдвигается до этого места (2).

Итак, пункт 5 мы можем смело вычеркнуть, с ним мы разобрались.

Полнота сгорания топлива.

Время горения

Что такое КПД котла

С+2Н2+2О2=СО2+2Н2О+Q

Что говорят в пользу пиролизного котла его апологеты?

Они говорят, вот здесь РИС.5 (1) в хвосте ракеты,

температура пламени 1100С. Да, хорошо, 1100С.

Говорить о КПД, просто опираясь на то, что здесь (1) температура 1100С, не-ль-зя!

Газоанализатор

Говорить о КПД, можно только вот с такой штукой в руках.Газоанализатор Это – газоанализатор.

Как же газоанализатор считает КПД?

Заключение

Всего Вам наилучшего!

Источник: http://xn--80aaaljxmmgmut1gyc....

cont.ws

Как не работают пиролизные котлы

На рынке отопительного оборудования во множестве присутствуют т.н. "пиролизные" котлы. Вот такого типа:

Основная идея подобного котла заключается в том, что внизу топливо сгорает при недостатке кислорода, образуются некие "пиролизные" газы, которые затем догорают в горелочном устройстве в верхней части котла. Так вот, на самом деле этот не пиролизный, а "псевдо-пиролизный" котел не работает. Разбираем почему.

1. Невозможная конструкция горелки

У вас есть газовая плита? Или Вы видели как она работает. В тарельчатую горелку подается газ, который выходит через ряд сопел и сгорает в окружающем горелку воздухе, вот так

В котлах так же применяются газовые горелки, только не тарельчатого, а трубчатого или иного типа, примерно такие

В трубчатую горелку так же подается газ, который выходит через сопла, в данном случае прорези в трубках и сгорает в окружающем горелку воздухе. Продукты сгорания проходят через теплообменник и уходят в дымоход. Это все понятно.

А теперь посмотрите на конструкцию горелочного устройства "псевдо-пиролизного" котла. У него в трубчатую горелку подается воздух, который "сгорает" в окружающем горелку газе... Даже не хочется обсуждать "преимущества" этого гениального решения. Если Вам хочется протестировать это ноу-хау за свои деньги - дело Ваше.

2. Куда девается тепло сгоревших "пиролизных" газов?

В правильно сделанных котлах горячие дымовые газы (продукты сгорания топлива) направляются в теплообменник (кожухотрубчатый или пластинчатый), где отдают тепло теплоносителю, который нагревает Ваши батареи и теплые полы.

В "псевдо-пиролизном" котле горячие дымовые газы, если они и образуются при дожиге "пиролизного газа" направляются прямиком в дымовую трубу, обогревая атмосферу, которая нагревается и, очевидно, обогревает Ваш дом снаружи. Вы всегда можете протестировать это решение за Ваши деньги.

3. "Пиролизный газ" так просто не горит

"Пиролизные газы" образующиеся при неполном сгорании древесины представляют собой вонючую тяжелую смесь из углекислоты, водяного пара и аэрозолей высококипящих жидкостей. Что бы сжечь эту смесь ее сначала нужно нагреть до 1200 градусов С, пропустив через слой раскаленных углей на дне реторты, затем в сопле нагретом до 800 градусов С в строго определенном месте, и в строго определенной пропорции смешать с горячим воздухом, добиться формирования устойчивого факела в раскаленном футерованном огневом канале, а затем горячие продукты сгорания направить в теплообменник, вот так:

В "псевдо-пиролизном" котле ничего подобного не наблюдается. Сырые горючие газы просто улетают в дымоход, загрязняя его стенки и окружающую среду, а так же опустошая Ваш кошелек.

4. Сжигать топливо сразу всей кучей крайне неэффективно.

В нормальных пиролизных котлах применен последовательный процесс горения - в процессе горения всегда участвует только небольшое количество топлива находящееся в нижней части закладки. Это позволяет в каждый момент времени поддерживать строгий баланс между количеством газифицирующегося (разлагающегося) топлива, угля, газообразных продуктов разложения и вторичного воздуха. Все продукты разложения древесины проходят через реторту с слоем угля и раскаленное сопло с температурой свыше 800 градусов С где термически разлагаются на простейшие соединения типа СО, Н2, СНn. Это существенно повышает безопасность, эффективность и управляемость процесса сгорания, снижает уровень химического недожога.

В "псевдо-пиролизном" котле горит вся закладка сразу, в результате в топке образуется чудовищный недостаток воздуха, причем на разных уровнях и в течении времени горения разный, горячие продукты сгорания продувают холодные дрова, вызывая выделение жидких и летучих компонентов фантастического состава, часть из них стекает вниз где частично снова испаряется, часть улетучивается вверх, где может еще раз конденсироваться, все это рекомбинирует между собой, с продуктами сгорания, с водяными парами, образуя в верхней части топки все виды известных науке предельных, непредельных, ароматических углеводородов, в том числе ядовитые соединения. При этом температура смеси в верхней точке, после прохождения через слой сырых и холодных дров практически всегда ниже температуры самовоспламенения, а калорийность оставляет желать лучшего.

Не знаю как Вам, а нам жалко так издеваться над дровами, они денег стоят. Ваших.

6. Настоящие пиролизные котлы существуют

Настоящие пиролизные котлы это Виссман, Атмос, Пеллетрон и другие аналогичной конструкции:

Как видите, они намного сложнее "псевдо-пиролизного" котла на первом рисунке.

Подобные котлы как правило имеют огромные тепловые запасы, длинные интервалы обслуживания и очень низкий расход топлива, являясь чемпионами по тепловой эффективности в семействе твердотопливных котлов.

pelletronspb.ru

Знакомьтесь: пиролизный котел

Несколько лет назад на рынке появилась разновидность твердотопливных котлов, получившая название пиролизных, или газогенераторных. Попробуем разобраться, в чем особенность таких котлов и насколько они перспективны.

Чтобы спать спокойно

Пиролизный котел, как и любой твердотопливный, удобен для объектов, удаленных от линий газоснабжения. Как правило, в качестве топлива в таких котлах используется древесина – достаточно недорогое и привычное топливо. Отличительная особенность пиролизного котла – наличие двух камер и особая организация процесса горения.

На первой стадии в одной из камер такого котла происходит процесс, подобный технологическому процессу получения древесного угля. При ограниченном поступлении кислорода и высокой температуре дрова тлеют, причем из них выделяется так называемый пиролизный газ.

Газ через форсунку поступает во вторую камеру – сжигания (или дожига), где смешивается с воздухом. В результате на второй стадии сжигаются и полученный древесный уголь, и выделившийся пиролизный газ – каждый в своей камере. По словам производителей, такая схема горения обуславливает высокий КПД котла и длительное горение после одной закладки.

«В пиролизный котел нет необходимости постоянно подкладывать дрова, - поясняет Юрий Выльдеров, заместитель директора по производству ООО «Чудо-печи» (г. Пермь). - Это удобно для потребителя. Экономия происходит за счет того, что дрова горят медленнее и выгорают полностью».

Причем в процесс горения вовлекается не все горючее сразу, а только его необходимое количество, что обеспечивает стабильную мощность. При наличии автоматики, горением пиролизного газа можно управлять приблизительно так же, как горением природного газа. Таким образом, удается частично справиться едва ли не с основным недостатком традиционного твердотопливного котла – необходимостью регулярно, раз в 3-4 часа подбрасывать дрова. Благодаря этому хозяин может спать всю ночь или отсутствовать дома в течение дня, не беспокоясь о состоянии отопительной системы.

«В некоторых пиролизных котлах дополнительно установлен тепло-электронагреватель, который включается, когда твердое топливо прогорело, - добавляет Сергей Коростинский, ведущий специалист завода «Сибэнерготерм» (г. Новосибирск). - ТЭН поддерживает заданную температуру теплоносителя в перерывах между протапливанием. Он потребляет немного электроэнергии, но позволяет системе дольше функционировать без вмешательства человека».

К достоинствам пиролизных котлов также относят их экологические характеристики, в частности меньшие выбросы угарного газа в сравнении с обычным дровяным или угольным котлом. В числе недостатков, как и всех твердотопливных котлов, - невозможность автоматизировать подачу топлива и необходимость регулярного обслуживания (чистка золы). Кроме того, более высокая стоимость, чем у традиционных котлов и повышенные требования к качеству топлива.

Пиролизный котел «Буржуй-К» производства завода «Теплогарант» (г. Кострома)

Сушим дровишки

Чтобы пиролизный котел смог работать с максимальным КПД и не доставлял хлопот, в нем рекомендуется использовать хорошо просушенную древесину. Теплотворная способность влажных дров существенно ниже. Кроме того, сырые дрова вредят котлу и стальному дымоходу, в конечном счете сокращая срок службы того и другого.

«Влажность топлива для пиролизного котла должна быть не выше 20%, а то и 15%, - говорит Андрей Карамышев, начальник отдела отопительного оборудования ГК «Теплогаз» (г. Екатеринбург). – Нужно понимать, что в бытовых условиях, в открытом дровянике за год дрова так не просохнут». «Влажная древесина снижает КПД любого котла, - говорит Сергей Коростинский. – Поэтому мы советуем сушить дрова не менее двух лет в хорошо проветриваемом помещении, дуб - не менее одного года, Можно использовать сухую кору, ее теплотворная способность эквивалентна дереву, но кора имеет более высокий процент зольности. Размеры поленьев ограничиваются только габаритами загрузочной камеры котла. Хороший показатель для длины поленьев - 50см».

«Сгорит все, но если дрова сырые, то будут дымить, - поясняет Юрий Выльдеров. - Желательно, чтобы габариты дров были по размеру топки, тогда горение идет медленнее. Крупная чурка будет гореть 6 – 12 часов. В наших печках можно применять и древесные отходы, и торфяные брикеты».

«По требованиям к топливу котлы стоит разделить на две категории, - считает Иван Гиниятулин, руководитель отдела продаж компании «Теплогарант» (г. Кострома). - Энергозависимые пиролизные котлы очень прихотливы к используемому топливу - не более 25% влажности, только древесина определенной фракции, запрещено использовать макулатуру, древесную щепу, хворост, отходы коры и ДСП. Зато их энергонезависимых собратьев можно назвать утилизаторами древесных отходов, они потребляют любое твердое органическое топливо (древесина, торф, уголь), в том числе отходы влажностью до 50%, размером не более половины проема топочной дверки».

Пиролизный котел «Прометей – Эко» завода «Сибэнерготерм» (г. Новосибирск)

Сверху, снизу, сбоку

Как уже упоминалось, пиролизный котел состоит из двух камер. У одних производителей камера, где сжигается пиролизный газ, расположена над камерой, где сгорает твердое топливо, в других случаях – наоборот. Бывает и боковое размещение камер. Мы попросили экспертов пояснить, насколько такие конструктивные различия существенны для потребителя.

«Потребитель не должен задаваться такими глубокими конструктивными вопросами, - считает Иван Гиниятулин, - для него важнее соответствие приобретаемого пиролизного котла заявленным требованиям, эффективности работы (КПД), длительности горения топлива при стабильном поддержании установленной температуры теплоносителя».

«Конструктивное исполнение не существенно, - соглашается Юрий Выльдеров. - Единственное отличие - верхнее размещение камеры сгорания подразумевает дополнительное оборудование для обеспечения принудительной тяги».

«Самое важное для потребителя это удобство эксплуатации (загрузка топлива, управление котлом и др.) и простота обслуживания (чистка котла), - считает Сергей Коростинский. - Как показывает практика, эти пункты наиболее удачно реализованы в котлах с нижним размещением камеры сгорания топлива. При данной конструктивной схеме загрузочный бункер расположен в верхней зоне котла, а нижний отсек - одновременно камера сгорания и зольник. Здесь происходит непосредственно процесс сжигания древесного газа и скапливается зола. Между этими двумя камерами находится газифицирующая камера. Также нижнее расположение камеры сгорания позволяет легче производить чистку, как самой камеры, так и котла в целом. Ведь в данном случае вся зола ссыпается в нижнюю зольную камеру и более удобно удаляется из нее».

Твердотопливный котел длительного горения (Фото ООО «Чудо-печи»)

Тепло. Еще теплее. Горячо!

Материал стенок котла определяет температуру, которая может поддерживаться в камере сгорания. И вот здесь мы подходим, пожалуй, к самому дискуссионному вопросу: какая температура необходима, чтобы обеспечить сгорание пиролизного газа?

Стоит сказать, что российские и зарубежные производители по-разному отвечают на этот вопрос, соответственно и результаты, воплощенные «в металле», существенно отличаются. Так большинство отечественных котлов обеспечивают горение при температуре от 600 до 800 гр., а импортных – более 1000.

«Мы поставляем только импортные пиролизные котлы, - говорит Андрей Карамышев. - По нашему мнению, у большинства отечественных производителей котлы обеспечивают «псевдопиролиз», то есть пиролизный газ частично дожигают, но не сжигают полностью. Естественно, и КПД у таких котлов оказывается ниже. Для настоящего пиролиза необходима температура горения 1200-1300 град., это требует футеровки огнеупором изнутри – а много ли футерованных отечественных пиролизных котлов?»

Свои аргументы у специалистов отечественных предприятий. «Для более полного сжигания газов необходима высокая температура 700-800°С, что достигается при использовании футерованных камер сгорания. Но лучшим материалом по критерию «цена-качество» для изготовления камеры сгорания считается жаропрочный огнеупорный бетон, - поясняет свою точку зрения Сергей Коростинский. - При отсутствии металла в такой камере нет износа, следовательно, повышается долговечность котла. Также в камерах из жаропрочного бетона достигается оптимальное смешение дымовых газов и кислорода в воздухе».

«Непонятно, зачем нужна температура 1000°С? - задается вопросом Иван Гиниятулин. - Видимо, чтобы как можно быстрее сжечь топливо. Кстати, среднее время горения на одной закладке импортных пиролизных котлов существенно ниже, чем у нас.

Импортные котлы достигают высоких температур в камере догорания благодаря системе наддува и керамической футеровке, которая и аккумулирует это тепло. При этом теплосъем происходит только после этой камеры. В нашей конструкции с использованием полной «водяной рубашки» (выполнена по схеме – продольные каналы шахматными пучками), применение наддува и керамики отпадает. Применение «водяной рубашки» дает эффективный теплосъем по всей площади котла и избавляет конструкцию от хрупких деталей (футеровки), повышая тем самым ее надежность.

За счет водяной рубашки мы упрощаем и удешевляем наш продукт. Самое основное, чего мы добились такой конструкцией - энергонезависимость и возможность регулировки мощности от 20 до 100% при КПД 82-89%. Импортные же производители заявляют диапазон регулировки 70-100%, при мощности ниже 70% котел просто остановится. В средней полосе из шести месяцев отопительного сезона сильные морозы бывают только один месяц, все остальное время 100% мощности котла просто не требуется».

Чему верить и что выбрать, каждый решает сам. И вероятно, не последнюю роль в этом вопросе будет играть цена изделия. Однако есть и другие существенные показатели, на которые предлагают обратить внимание наши эксперты.

В цехе завода «Теплогарант» (г. Кострома)

Хорошие признаки

Сергей Коростинский рекомендует оценить внешний вид котла, качество сварочных швов, заглянуть под декоративную обшивку, если есть такая возможность. Уточнить, какой металл использовался для котла, его толщину (должна быть не менее 4-5 мм) и марку. В договоре о гарантийном обслуживании проверить, каков срок гарантии котла и что в неё входит. Также он советует обратить особое внимание на выбор мощности котла. Если она будет мала для отапливаемого помещения, котел будет работать на предельных нагрузках. Если, мощность, напротив, превышает потребность, в теплообменнике и каналах дымохода начнет скапливаться конденсат. Оптимальная нагрузка – 70-80% от мощности котла.

Иван Гиниятулин считает признаком качественного котла широкий диапазон регулировки мощности котла без уменьшения КПД сгорания топлива. Неприхотливость, надежность и простоту в эксплуатации, что обеспечивается в котлах с естественной тягой, без сложных электронных приборов и органов управления. «Для удобства пользователя необходимо совмещенное регулирование закрывания – открывания подачи первичного воздуха (окислителя) и заслонки дросселя – их положения должны быть определенными в зависимости от устанавливаемой мощности работы котла (степени горения топлива – от «едва тлеет» до максимально сильного горения). Материалы, из которых изготовлены детали топки, не омываемые теплоносителем, должны быть жаропрочными, омываемые теплоносителем – жаростойкие», - отмечает эксперт.

Приоритет – эффективность

Все-таки самый существенный критерий «удачного» котла – высокий коэффициент полезного действия, ведь собственно ради энергоэффективности и затевается покупка пиролизного котла вместе традиционного.

Как определить КПД котла и что подтверждает соответствие действительности цифр из рекламного проспекта?

«Коэффициентом полезного действия отопительного котла называют отношение полезной теплоты, израсходованной на выработку горячей воды, к располагаемой теплоте отопительного котла», - поясняет Сергей Коростинский.

Для определения КПД котла при испытаниях используют газоанализаторы. Они довольно быстро и четко определяют химсостав отходящих газов (СО, СО2, NOx, CxHy), после чего можно рассчитать КПД котла.

Если вы хотите убедиться, что заявленные производителем 85-95% КПД соответствуют действительности, стоит попросить протоколы испытаний, в идеале – испытаний, проведенных независимым аудитором. Серьезная компания сможет вам такие данные предоставить.

Промышленное применение

На сегодняшний день пиролизные котлы чаще всего покупают для отопления коттеджей. На маленькие домики или многоквартирные дома они, как правило, не рассчитаны. Но есть и примеры промышленного использования. Как и в общем случае, главное показание для применения такого котла – удаленность объекта от магистральных линий тепло- и газоснабжения.

«Максимальный отапливаемый объём, на который компания «Чудо-Печи» поставляла котлы – 2500 куб.м, - делится Юрий Выльдеров. - Это производственные базы строителей, лесничества и другие удаленные объекты, до которых нет смысла тянуть газ. К примеру, на удаленной стройке, где несколько бытовок, брошен электрический кабель, но, как правило, есть ограничения по мощности, и отапливаться электричеством невозможно».

«Заводом «Теплогарант» реализованы проекты запуска пиролизных котлов мощностью до 500 кВт, - говорит Иван Гиниятулин. - Котлы меньшей мощности (200-250 кВт) работают в ГУСП Совхоз Рощинский (республика Башкортостан). Котел 300 кВт реализован компании Саан-Дизайн (г. Новосибирск). Запуск промышленной линейки произошел только в конце 2011 г., поэтому реализованных проектов пока немного. Но в планах завода на текущий год запуск пиролизных котлов до 2,5 МВт в одном агрегате».

В целом производители считают применение пиролизных котлов в промышленных масштабах перспективным, так как экономия топлива на таких мощностях получается куда более ощутимой, чем у частного потребителя.

Газогенераторная установка КДО-1 (Фото «Ассоциация предприятий БМП»)

Спрос или вопрос?

«Рынок пиролизных котлов появился лет 7-8 назад, - поясняет Юрий Выльдеров. - Мы производим котлы три года, за это время продажи держатся примерно на одном уровне, есть небольшой рост – 5-6% в год. В сравнении с импортными, наши котлы примерно в три раза дешевле. При выборе котла люди, как правило, ориентируются на свои финансовые возможности».

«Пиролизные котлы пользуются «вопросом», но не спросом, - отмечает Андрей Карамышев. - То есть люди интересуются, спрашивают, но покупают мало. Причиной тому – высокая стоимость. Так, импортные котлы бытовой серии мощностью 20-35 кВт (рассчитаны на коттедж 200-300 кв. м) имеют ценник порядка 100 000 рублей».

Основную конкуренцию пиролизным котлам создают их твердотопливные «братья», и в первую очередь другие котлы длительного горения. Тем не менее, своя ниша у пиролизных котлов все же есть, судя по тому, что на отечественном рынке практически ежегодно появляются новые производители, а имеющиеся – развивают и наращивают производство. Более низкая стоимость позволяет российским предприятиям чувствовать себя достаточно уверенно на фоне зарубежных коллег.

Под другим углом зрения

Мы попросили высказаться и независимого эксперта по спорным вопросам, связанным с пиролизными котлами. Юрий Юрьев, профессор, зав кафедрой химической технологии древесины Уральского лесотехнического университета (г. Екатеринбург), теоретически и практически занимается проблемами пиролиза и газификации древесины более 30 лет, имеет 15 патентов на пиролизные установки, производящие древесный уголь, которые сегодня работают во всех регионах РФ.

«Даже наши прабабушки знали, что на сырых дровах много тепла не получишь, - говорит Юрий Юрьев. - В процессе сжигания вода, имеющаяся в дровах, обязана испариться. Чтобы она перешла в пар, нужно 560 ккал на 1 кг воды, и она их заберет независимо от пожеланий заказчика. Это к вопросу о том, какие дрова лучше – сырые с относительной влажностью 50%, или воздушно-сухие с влажностью после года сушки 25%. Температура горения в топке и определяется в основном исходной влажностью дров (или торфа), так как вся испарившаяся вода попадет в топку, и этот водяной пар надо будет перегревать до температуры горения «за свои деньги», то есть за счет снижения тепловой отдачи.

К примеру, в наших пиролизных установках (производящих древесный уголь), водяной пар от сушки выводится отдельно, а парогазовая смесь от пиролиза древесины (без паров сушки) направляется в топку, где горит при 1200°С и обеспечивает теплом всю установку, и еще остается избыточное тепло даже при переработке свежесрубленной древесины. Если не отделять пары сушки, то температура горения сразу упадет до 700-800°С.

Вывод: или суши дрова за свои деньги, или покупай подсушенное топливо. Теперь что касается конструкции и материала котла. Плохо изолированные топки – примерно то же, что буржуйка или костёр, то есть греют, пока топятся. Нужна теплоизоляция с низким коэффициентом теплопроводности. Бетон (хоть какой марки) - не тот вариант, даже по сравнению с кирпичом.

Чтобы снять тепло, нужна большая поверхность теплопередачи. Во все времена ценился не тот печник, который быстро выкладывал печь, а у которого печь брала мало дров, а давала много тепла. А это зависело от того, как он выкладывал дымоход, где тепло и снимается.

И, наконец, о терминологии. Как назвать котел – пиролизный, или газогенераторный, или ещё как-нибудь позагадочнее? Это «бантик», потому что процесс сжигания растительного твердого топлива в любом случае идет через стадию образования древесного угля, то есть пиролиз. Даже в костре».

Справка

Пиролиз (сухая перегонка древесины) – разложение твердого топлива при нагревании без доступа воздуха с образованием газообразных и жидких продуктов, а также твердого остатка - древесного угля. Газификация – разложение твердого топлива при ограниченной подаче воздуха. Пиролизный газ состоит из десятков углеводородов, основной из них - метан.

Источник: http://www.energyland.info/

Содержание

Главная

journal.esco.co.ua

Каталог товаров:

Контакты

Статистика сайта

Пиролизные котлы мифы и реальность. Настоящий пиролизный котел

Пиролизные котлы мифы и реальность

принцип работы, отзывы владельцев, преимущества и недостатки

Пиролиз: что это?

Принцип работы и устройство оборудования

Особенности эксплуатации

Подходящее топливо

Преимущества

Недостатки

Рекомендации по выбору оборудования

Отзывы владельцев

Пиролизные котлы мифы и реальность | Блог maxbr

Как не работают пиролизные котлы

Знакомьтесь: пиролизный котел

Знакомьтесь: пиролизный котел

Смотрите также