Ilgi degoši pirolīzes katli ar ūdens kontūru: darbības iezīmes
TOcietā kurināmā degšana ir alternatīva gāzes un elektriskās apkures ierīcēm. Gāzes ģenerēšanas vai pirolīzes katli ilgstošai sadedzināšanai ar ūdens ķēdi ir ierīces, kas ļauj sadedzināt ne tikai cieto kurināmo, bet arī degvielas gāzes, kas izdalās šī procesa laikā. Šis enerģijas izmantošanas princips ir labs videi un ietaupa degvielu. Ir arī trūkumi - skarbi ekspluatācijas apstākļi un augsta cena. Kā noteikt zelta vidusceļu un gūt vislielāko labumu - zemāk esošajā materiālā.
Raksta saturs
Gāzes ražošanas katli
Ilgstoši degoši gāzes ģenerēšanas vai pirolīzes katli ar ūdens kontūru ir katli, kas paši rada degošās gāzes no tajos ievietotās degvielas. Ūdens ķēde vienlaikus ir apkures sistēmas un katla drošības sistēmas sastāvdaļa.
Pirolīze kā fizikāli ķīmiskais process
Sadedzināšana ir sarežģīts process, kas rada daudz kvēpu un gāzu. 30% no kopējā izdalīto vielu tilpuma ir oglekļa dioksīds, pārējais ir oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīds, metilspirts, furāns, etiķskābe, benzols, acetons un milzīgs daudzums citu gaistošu vielu. Viss, izņemot CO2, var tālāk oksidēt, tas ir, atkal sadedzināt, vienlaikus saņemot nedaudz vairāk siltumenerģijas.
Pirolīze ir divpakāpju process, kurā vispirms stimulē un pēc tam sadedzina degvielas gāzu ražošanu. Lai to izdarītu, cieto kurināmo aizdedzina un ļauj tam darboties, pēc tam tiek samazināta skābekļa padeve, stimulējot gruzdēšanu. Malkas smiltis 200 - 800 grādu temperatūrā, ogļu un ogļūdeņražu materiāli grimst temperatūrā līdz 1300 - 1500 grādiem. Šajā gadījumā aktīvi izdalās gāzes, kas atmosfēras apstākļos ir maz aktīvas vai inerstas.
Sadegšanas kamerā katla iekšienē temperatūra ir ārkārtīgi augsta, šīs gāzes reaģē ar skābekli, kas tiek piegādāts no ārpuses.Sākumā atmosfēras gaiss iziet cauri īpašiem gaisa vadiem, sasilst līdz iepriekš aprakstītajai temperatūrai un tikai pēc tam to sajauc ar degvielas gāzēm. Notiek intensīva gāzes maisījuma pēcdedzināšana. Ārēji izskatās, ka, sadedzinot zem augsta spiediena piegādātu dabasgāzi, tiek izveidota spēcīga stabila lāpa. Saražotā siltums ir no 4 līdz 10% no kopējā katla saražotā siltuma.
Kā darbojas katls
Ilgi degoša pirolīzes vai gāzes ģenerēšanas katli ar ūdens kontūru ir kamera, kas aprīkota ar īpašām starpsienām un gaisa vadiem. Ventilatora īpašais dizains ļauj regulēt piegādātā skābekļa daudzumu. Katla augšējā daļā, kur notiek pēcdedzināšana, ir sprauslas, kas sadala gāzi mazās plūsmās, lai samazinātu degšanas intensitāti. Režģis atrodas augstāk nekā parasti, tas ir uzstādīts tā, lai attālums līdz apakšai nebūtu mazāks par ¼ no kopējā katla augstuma. Tas ir paredzēts, lai nodrošinātu pietiekami daudz vietas gāzu evakuācijai.
Svaigs gaiss, kas nepieciešams papildu oksidēšanai, tiek piegādāts no apakšas, iet caur īpašu gaisa vadu līdz gāzu sadegšanas zonai, vienlaikus sildot līdz darba temperatūrai. Katla augšējā daļā ir īpašas caurules ar atverēm, kas palīdz vienmērīgi sadalīt gāzes.
Visu cirkulāciju katla iekšpusē nodrošina elektriskā turbīna. Bez tā skābekļa deficīta apstākļos degšana un papildu oksidēšana nav iespējama. Elektrības padeves pārtraukuma gadījumā ir nepieciešams atvērt vārtus, lai nodrošinātu dabisku iegrimi, savukārt katls turpina darboties parastā cietā kurināmā uzstādīšanas režīmā.
Video: pirolīzes katls: mīti un realitāte
Gāzes ražošanas katlu veidi
Visu ar gāzi darbināmo katlu darbības princips ir vienāds, tomēr ir dažādas dizaina iespējas:
- Katls ar ūdens apvalku - tā korpuss sastāv no diviem metāla slāņiem, starp kuriem plūst ūdens.
- Spoles katli ir ierīces ar neefektīvu siltuma apmaiņas sistēmu; tiek ražotas mazjaudas ierīces.
- Gaistošie un gaistošie katli. Pirolīzes process ir iespējams tikai ar piespiedu cirkulāciju. Negaistoši gāzes ģenerēšanas katli ir mīts; bez elektrības šī ierīce var darboties tikai normālā režīmā. cietā kurināmā katls.
Saistītais raksts:
Malkas katli mājās. No šīs publikācijas jūs uzzināsiet visu par malkas katliem, to šķirnēm un lietošanas niansēm.
Priekšrocības un trūkumi
Pirolīzes princips, kas daļēji tiek ieviests sadzīves gāzes katlos, tiek izmantots rūpniecībā dažādu atkritumu apglabāšanai. Sadalīšanās produktu sadedzināšana un atkārtota papildu oksidēšana ir veids, kā samazināt kaitīgo izmešu daudzumu atmosfērā. Pēc degvielas un gāzu sadedzināšanas gāzes ģeneratorā vai sadzīves katlā atmosfērā izdalās tikai oglekļa dioksīds un ūdens tvaiki.
Šādu katlu ieguvumi videi ir acīmredzami, taču efektivitātes un ērtības ziņā tie ir nopietni zemāki par, piemēram, ilgstoši degošiem katliem. Paātrināt katlu līdz tādiem parametriem, lai būtu iespējama pirolīze, nav viegli. Tam nepieciešama augsta temperatūra un zināms laiks. Ilgtermiņa pirolīzes katli ar ūdens kontūru tiek apturēti šādos apstākļos:
- atgriešanās ūdens temperatūras kritums;
- strāvas padeves pārtraukums;
- neatbilstošas kvalitātes degviela.
Pirolīzes process nekavējoties jāpārtrauc, tiklīdz cirkulē sūknis apkures sistēmā... Bez dzesēšanas katls vienkārši eksplodēs.Lai apturētu procesu, jums jāatver vārti, nodrošinot dabisku vilkmi un degošu gāzu noņemšanu. Pūtējam jābūt atvērtam līdz minimumam. Pēc temperatūras pazemināšanās katls jādzēš. Ja apkures sistēmas tilpums nav liels un ir iespējama dabiska cirkulācija, katls var turpināt darboties ar 50% slodzi ar atvērtiem vārtiem.
lietošanas noteikumi
Pirolīzes katli spēj darboties stingri noteiktā temperatūras diapazonā. Šīs ierīces sistēma ir slēgta, tāpēc tai jābūt precīzi noregulētai. Acīmredzot nav iespējams pastāvīgi kontrolēt degvielas kvalitāti, tās mitruma saturu un izmērīt malku masu iekraušanas brīdī. Vienmēr pastāv pārkaršanas vai, gluži pretēji, nepietiekamas temperatūras draudi.
Pirmo problēmu var novērst ar ūdens ķēdi. Katla korpuss darbojas kā siltummainis: tā sienas ir dubultas, starp tām cirkulē ūdens. Dažreiz vienai no katla sienām tiek pievienota papildu spole, kas kalpo kā avārijas dzesēšanas sistēma un vienlaikus kā karstā ūdens ķēde.
Ja temperatūra ir zemāka par darba temperatūru, pirolīzes process apstājas vai vispār nesākas. Tajā pašā laikā katls darbojas parastās cietā kurināmā ierīces režīmā. Šī iemesla dēļ atgriešanās temperatūrai jābūt vismaz 60 grādiem pēc Celsija, un pie 40 grādiem pirolīze apstājas visu veidu katlos. Šī iemesla dēļ apkures sistēmā tiek uzstādīts papildu džemperis - apvedceļš, kas kalpo kā maza ķēde un ļauj katlam pāriet uz pirolīzes režīmu.
Lai kontrolētu procesu, ir jāuzstāda temperatūras sensori, taču jums būs manuāli jāatver un jāaizver apvedceļa vārsti. Pirolīzes katli parasti ir manuālie katli. Saskaņā ar ierīces pasi tajā var izmantot malku, briketes un granulas. Reālajā dzīvē malkai pievieno tādas enerģijas ietilpīgas degvielas kā ogles. Ir sadzīves atkritumu dedzināšanas prakse, taču tajā ir gumija un citi polimēri, kas ir pilns ar nepatīkamām sekām.
Svarīgs! Akmeņogļu, gumijas un citu energoietilpīgu degvielu dedzināšana katlos ar zemu un vidēju jaudu (līdz 40 kW) ir aizliegta! Mazs kameras izmērs, nepietiekama ventilatora jauda, mazs dzesēšanas šķidruma daudzums novedīs pie katla pārkaršanas un iznīcināšanas, ko papildina eksplozija un uguns! Lieljaudas katlos ir stingri jāievēro proporcijas: energoietilpīgai degvielai nevajadzētu būt lielākai par 20% no kopējās slodzes.
Kad pirolīzes katli ir efektīvi
Ilgstoši degošu pirolīzes katlu ar ūdens ķēdi priekšrocības ir videi draudzīgums. Ražotāju deklarētā efektivitāte ir tikai par 4 - 10% augstāka nekā parastā cietā kurināmā katla produktivitāte. Acīmredzot izvēlei jābūt balstītai uz apkures sistēmas individuālo īpašību un īpašnieku vēlmju ņemšanu vērā.
Video: pirolīzes katla DG "Trayan" darbības princips