Enheten og prinsippet for drift av pyrolysekjelen

Innholdet i artikkelen

• Enheten og prinsippet for drift av pyrolysekjelen
• Designfunksjoner
• Typer pyrolysekjeler
• Fordeler og ulemper
• Drift av kjelen med pyrolyseforbrenning
• Driftsmoduser for den gassgenererende kjelen
• Driftsplan for Pyro-kjeler
• Installasjon av pyrolysekjele
• Drivstoff til pyrolysekjele

En pyrolyse eller såkalt gassgenererende kjele er et oppvarmingsutstyr som går på fast brensel. Pyrolysekjelen for fast brensel er preget av høy effektivitet og effektivitet, driftstiden til den termiske enheten på en drivstofffane kan nå fra 10 timer til to dager. Gassgenererende installasjoner kan brukes til oppvarming av både boligbygg og industrianlegg.

Enheten og prinsippet for drift av pyrolysekjelen

Den gassgenererende termiske enheten har en ganske kompleks design, pyrolysekjeleanordningen inkluderer mange komponenter og deler, det viktigste kjennetegn ved pyrokjelen fra det tradisjonelle fastbrenselapparatet er en ovn som består av to kamre.

Designfunksjoner

• ladekammer eller pyrolysekammer;
• forbrenningskammeret;
• strupeventil (port);
• rist;
• lufttilførselskanaler (primær og sekundær);
• vann varmeveksler;
• skorstein.

Som nevnt ovenfor består forbrenningskammeret til gassgenereringsenheten av to kamre plassert over hverandre og atskilt fra hverandre med en rist. Ovnen til en pyrolysekjele er vanligvis laget av legert varmebestandig stål. Gitter laget av støpejern, stål eller ildfast keramikk. Gjennom den primære oksygentilførselskanalen transporteres uteluft til pyrolysekammeret, den andre kanalen gir lufttilførsel til forbrenningskammeret. Vannvarmeveksleren til pyrolysekjelen eller den såkalte "vannkappen" er designet for å varme den flytende varmebæreren til varmesystemet. I design av pyro-kjeler brukes rør- eller platevarmevekslere. Gjennom skorsteinen slippes avfallsproduktene fra forbrenningen ut i atmosfæren.

Utformingen av den gassgenererende kjelen gir mulighet for å justere kraften til varmeenheten i området fra 30 til 100%. Et spjeld plassert på baksiden av termoenheten fungerer som et reguleringselement. Avhengig av innstilt temperatur på kjølevæsken ved utløpet, åpner eller lukker regulatoren spjeldet automatisk.

Typer pyrolysekjeler

Avhengig av design er pyrokjeler delt inn i enheter med naturlig trekk og tvungen oppblåsing. Den største fordelen med en naturlig trekkpyrolysekjele er enhetens uavhengighet fra elektrisitet. Ulempene inkluderer økte krav til røykkanaler. Pyrokjeler med naturlig trekk er utstyrt med skorsteiner med en høyde på minst 5 m. Skorsteinstrekket må gi luftavledning i ovnen i området fra 16 til 20 Pa, trekket må være nok til å overvinne motstandskraften til ovnen. gass-luftbane til kjelen og røykkanalen.

Utformingen av pyro-kjelen med tvungen inflasjon sørger for bruk av en vifte. Lufttilførselen til gassifiserings- og forbrenningskammeret kan gis på tre måter:

1. viften er montert på kjelens frontvegg;
2. vifte (eksosvifte) er installert på skorsteinen;
3. utstyret er montert både ved utløpet og ved inngangen til gass-luftbanen.

Plasseringen av gassifiserings- og forbrenningskamrene avhenger også av typen konstruksjon av pyrolysekjelen. I enheter med naturlig skorsteinstrekk er etterbrenneren plassert over forgassingskammeret, slik at luftstrømmen skjer fra bunnen og opp. I enheter med kunstig trekk, tvert imot, er forbrenningskammeret plassert over forbrenningskammeret, luftbevegelsen er fra topp til bunn.

Fordeler og ulemper

Fordelene med en termisk pyrolyseenhet inkluderer:

• Effektivitet opptil 90 %;
• drivstofføkonomi;
• miljøvennlighet;
• enkelt vedlikehold;
• minimumsmengde aske, ingen sot.

En annen betydelig fordel med gassgenererende kjeler er deres kompatibilitet med ethvert varmesystem.

Ulempene er:

• høy pris;
• kompleks design;
• omfang;
• økte krav til drivstoff i forhold til fuktighet;
• behovet for å koble til strøm (gjelder modeller av kjeler med tvungen lufttilførsel).

Drift av kjelen med pyrolyseforbrenning

Prinsippet for drift av pyrolysekjelen er basert på termisk dekomponering av fast brensel til kjemiske komponenter:

• karbon;
• pyrolysegass.

Prosessen med å generere brennbar pyrolysegass fra tre og andre typer fast brensel er mulig ved høye temperaturer i området 200-8000, under forhold med oksygenmangel og påfølgende etterforbrenning av den frigjorte gassen, som blandes med sekundær oppvarmet luft i etterbrenner. I prosessen med pyrolyseforbrenning inneholder røykgasser ved utløpet av kjelen hovedsakelig karbondioksid og vanndamp, mengden skadelige urenheter minimeres.

Driftsmoduser for den gassgenererende kjelen

Alle pyrolysekjeler sørger for drift i tre moduser:

1. tenningsmodus. I denne driftsmodusen til pyrokjelen er gassventilen maksimalt åpen, røykgassene fjernes direkte til røyk- og ventilasjonskanalen;
2. driftsmodus – porten er helt lukket, pyrolyseprosessen finner sted i kammeret. Lufttilførselen, avhengig av kjelens modell, leveres med naturlige eller tvungne midler;
3. omlastingsmodus – prosessen med dekomponering av fast brensel under påvirkning av temperaturer fortsetter, gassventilen er åpen, drivstoff lastes på nytt.

Ytterligere drivstofffylling bør utføres i raskt tempo for å unngå å fylle luften med karbonmonoksid og varmetap.

Driftsplan for Pyro-kjeler

Skjemaet for pyrolysekjelen består av sekvensen av følgende prosesser:

• lasting av drivstoff i kjeleovnen, tenning;
• etter at drivstoffet har blusset opp, er spjeldet dekket, forbrenningsprosessen går gradvis over i ulmestadiet;
• gjennom den primære kanalen tilføres uteluft til lastekammeret, hvorav en del brukes til å opprettholde ulmeprosessen og oppnå den nødvendige gassifiseringstemperaturen;
• pyrolysegasser gjennom risten kommer inn i forbrenningskammeret;
• for å sikre prosessen med forbrenning av pyrolysegasser, tilføres luft til etterforbrenningskammeret gjennom sekundærkanalen;
• flyktige produkter brenner ut, frigjør en viss mengde varme, hvorav en del er rettet under risten og brukes til å opprettholde pyrolyse, den andre går direkte til å varme kjelen;
• eksosforbrenningsprodukter passerer gjennom vannvarmeveksleren og slippes ut i skorsteinen;
• opprettholdelse av den optimale forbrenningstemperaturen støttes av et termisk kontrollsystem.

Ytterligere informasjon om driften av pyrolysekjelen finner du i videoen

Installasjon av pyrolysekjele

For å sikre sikker drift av termisk utstyr, må de grunnleggende reglene følges:

• pyrolysekjelen er installert i et eget rom;
• avstanden fra varmepunktet til veggen er minst 200 mm;
• tverrsnittet av ventilasjonskanalen i fyrrommet bør ikke være mindre enn 100 cm2.

Drivstoff til pyrolysekjele

Følgende materialer kan brukes som drivstoff i gassgeneratorer: tre; brunt og svart kull; drivstoffbriketter; torv; trearbeidsavfall.

Effektiviteten til en termisk installasjon, batterilevetiden per belastning og levetiden til en termisk enhet avhenger direkte av kvaliteten og typen drivstoff. Dermed er forbrenningstiden for ved i en pyrolysekjele, avhengig av materialets type og hardhet, ca. 6 timer. Forbrenningstiden til brunkull er 8 timer, svartkull er omtrent 10 timer.

Studier har vist at den mest rasjonelle typen brensel for pyrokjeler er tørt ved, hvis fuktighetsinnhold ikke overstiger 20%. Til tross for at brenntiden for ved er kortere enn for kull, er imidlertid mengden pyrolysegass som frigjøres mange ganger større. Eksperter sier at tre ikke bare øker effektiviteten til pyrolysekjelen, men øker også levetiden.

Fuktighetsinnholdet i ved er direkte relatert til mengden varme som genereres, så et kilo ved med et fuktighetsinnhold på 20 % har en varmeeffekt på 4 kW/t, når en slik mengde ved med et fuktighetsinnhold på 50 % er 2 kW/t. Lastekammeret til en gassgenererende fastbrenselkjele sørger for bruk av tre med en diameter på 10 til 250 mm og en lengde på 40 til 65 cm.