Bez ohledu na typ kotle na tuhá paliva mají všechny vysokou účinnost díky konstrukci a principu zařízení. Na této stránce zvážíme a pokusíme se pochopit, jak fungují kotle na tuhá paliva. Hlavní rozdíl mezi konvenčními kotli na tuhá paliva a kotli na tuhá paliva s dlouhým spalováním je v tom, že ve druhém případě trvá spalování díky principu spalování mnohem déle. Podívejme se tedy na princip činnosti kotlů na tuhá paliva a na to, jak kotle na tuhá paliva fungují, abychom pochopili, jak si vybrat kotel.
Princip činnosti kotle na tuhá paliva s dlouhým spalováním.
Typicky tyto kotle na tuhá paliva pracují na principu „špičkového spalování“. Jak funguje dlouho hořící kotel? Před vstupem kyslíku přímo do pece, kde dochází ke spalování, se ohřívá. Je zahříván, aby se nakonec snížilo množství spalovacího odpadu: saze, popel. Kyslík se nedodává zdola nahoru, ale shora dolů. Hoří tedy pouze vrchní vrstva tuhého paliva uloženého ve topeništi. Vzhledem k tomu, že vzduch vstupuje shora, neproniká dolů a proces spalování je tam nemožný. Hoří pouze horní vrstva paliva. Když dojde k vyhoření horní vrstvy, je zapnuto podávání spodní vrstvy. Takže postupně, jak spalování postupuje, je vzduch přiváděn stále níž. Díky tomuto přístupu vrchní vrstva paliva vždy spaluje a vrstva dole zůstává neporušená, dokud nedojde ke svému obratu. To umožňuje velmi ekonomickou spotřebu paliva a řízení spalovacího procesu. Právě s touto technologií hoří tuhá paliva po velmi dlouhou dobu.
Takové kotle jsou nejen ekonomické, ale také šetrné k životnímu prostředí. Samozřejmě za předpokladu, že jsou použity protipožární stavební materiály, které nejen zajistí maximální účinnost kotle, izolační teplo, ale také chrání před možnými požáry.
Z tohoto videa můžete jasně pochopit, jak pyrolýzní kotel funguje:
Špičkové spalování tuhých paliv v kotlích a pecích
15.11.2018 1309
Nejčistší a nejúčinnější způsob spalování pevných paliv v kotlích a pecích
Nyní existuje stabilní stereotyp, že spalování paliva v peci může probíhat pouze dodáváním vzduchu ze spodní části záložky. Roštem do spalovací zóny. Existuje však také alternativní možnost - spalování paliva shora dolů.
Většina kotlů prodávaných v Rusku má konstrukci pece roštového typu, což je způsobeno určitou univerzálností paliva. Prodejci a spotřebitelé studovali strukturu roštu docela dobře. Kotle Grizzly se prodávají snadněji. V tomto ohledu je mimo jiné spojena jejich větší distribuce.
Tato situace však není všude. V zemích, kde existují přísnější požadavky na emise CO2, je horní spalování považováno za správnější. Umožňuje dosáhnout úplnějšího spalování paliva s nejnižšími emisemi CO2 za jednotku času a nespálenými zbytky paliva, což je 4–5krát méně než při objemovém spalování na roštu.
Na rozdíl od nějakého názoru je z hlediska průběhu přírodních procesů tento typ spalování přirozenější, například vyrobený oheň v lese hoří obvykle také horním nebo čelním spalováním, rošty v zemi, zásobování vzduch zdola, málokdy někdo.
Horní spalování se také nazývá spodní a přední spalování. Krb se nazývá prázdná podlaha topeniště. V ohništi je na dně naskládáno palivové dřevo, hlavní druh paliva.Přibližný design topeniště může vypadat takto:
— Primární vzduch je přiváděno kanálem přívodu primárního vzduchu umístěným v nakládacích dvířkách kotle a proniká do komínu podél kulatiny, to znamená přímo do spalovací zóny (výbuch nístěje), spalovací čelo se postupně přesouvá k zadní stěně pece s tvorba minimálního množství popela (méně než 1%).
— Sekundární vzduch, předehřátý, je veden štěrbinou v horní části dveří kotle vysokou rychlostí, spaluje výsledné plyny z pece a rozprostírá horizontální spalovací zrcadlo přes komín.
Největší kmeny musí být umístěny na dně topeniště, kmeny musí být vyneseny do poloviny výšky otvoru dvířek kotle (čím vyšší stohování, tím tenčí kmeny). Pokládání musí být provedeno pevně, nahoře položte podpal (březová kůra, tříska).
Dřevo tedy bude hořet od konců a na vrchu stohu a dřevo uvnitř bude sloužit jako zásoba paliva, které postupně přivádí spalovací proces. Pyrolytické plyny vznikající při zahřívání dřeva uvnitř záložky budou spáleny v horizontální horní hořící vrstvě. Regulace přívodu primárního a sekundárního vzduchu usnadní nastavení výkonu kotle v širokém rozsahu a zajistí optimální spalování dřeva.
Při organizaci horního spalování dochází k procesu intenzivního přenosu tepla pomocí infračerveného záření. Současně není horní vrstva palivového dřeva stíněna sálavou energií, dokud celá záložka nezasáhne oheň, jako je tomu u klasického zapalování zdola na roštu. Při dohoření je dno pece zapojeno do procesu přenosu sálavé energie a snižuje konvekční složku tepelných toků.
Během spalování nístěje zůstávají všechny formované uhlí v peci, nepadají skrz štěrbiny roštu a úplně shoří a vydávají teplo. V topeništi s roštem také uhlí téměř úplně vyhoří, ale ti, kteří propadli roštem, shoří již v popelníku a nepřinášejí žádné výhody topnému systému, nepodílejí se na ohřevu chladicí kapaliny.
Nejlépe hořící - proces je cyklický, to znamená, že poutko je osvětleno shora a úplně shoří, až poté je provedeno další plnění paliva. Celý proces není absolutně komplikovaný a od uživatele se vyžaduje pouze mírná změna jeho návyků.
Existují tvrzení, že pouze palivové dřevo lze spalovat topením. To není úplně pravda. Je absolutně možné spalovat palivové brikety (lisované drcené piliny), rašelinové brikety, hnědé uhlí, jakékoli palivo s teplotou vznícení pod 400 ° C. Uhlí můžete také spalovat, pokud ho v malých dávkách hodíte na hořící záložku, například z palivového dřeva.
Například výrobce široce inzerovaných kotlů, společnost Stropuva, nabízí pohodlné spalování uhlí v nich horním spalováním. Proto je mylné hovořit o přísném omezení paliva v krbu. Hlavní věcí je použít taktiku při spalování uhlí v konvenčních nístějových pecích - přidávání paliva v malých dávkách. A pokud se počítá s vytápěním pouze dřevem, jsou výhody krbových pecí více než zřejmé. Správné spalování může ušetřit až 30% použitého paliva.
U krbových kamen se navíc může vyskytnout záložní spalování nejen při horním spalování, ale také objemové, jako na roštech. Za tímto účelem položte na dno topeniště oheň, zapalte ho, nahoře položte malé množství suchého palivového dřeva menší velikosti a zavřete dvířka topeniště. Když dřevo začne hořet, nahlaste zbytek stohování, aniž byste snížili výšku stohování 10 cm od horní části otvoru dveří.
Při spalování v objemu klesá účinnost kotle, protože část plynů z pece nestihne reagovat s kyslíkem a vyletí ven do potrubí. Palivové dřevo shora chrání spodní plamen a zhoršuje přenos tepla sálavou energií, dokud palivové dřevo není obsazeno v celém jeho objemu.
S plně otevřenou bránou přívodu primárního vzduchu může kotel vyvinout výkon jeden a půlkrát větší, než je jeho nominální hodnota, přičemž se sníží doba hoření komínu. Pokud je nutné přidat palivové dřevo, když palivové dřevo ještě nevyhořelo, je třeba přijmout preventivní opatření. Palivové dříví nebo jiné palivo lze v malých dávkách házet přes hořící uhlí, aniž by se utopil plamen.
Je nutné odstranit popel z pece, protože se hromadí prostřednictvím 10-12 pecí (v závislosti na stavu palivového dřeva), s objemovým spalovacím režimem, malá vrstva popela 1,5-2 cm zlepšuje provoz kotle, protože popelníky se zahřívají do tloušťky záložky, což urychluje proces ohřevu palivového dřeva a výkon kotle na jmenovitý režim.
Když už mluvíme o komínovém kouři, můžeme říci, že hustý šedý kouř je plynná složka paliva, která uniká do vzduchu.
Kouř jsou nespálené plyny uvolňované z každého druhu uhlí a dřeva při zahřívání. Každá tuna uhlí obsahuje 300 kg plynů a tuna dřeva obsahuje více než 700 kg plynů! Tyto plyny se spalují pouze při teplotách 400-500 ° C. Při správné teplotě krbu spalují plyny a kouř se mění v téměř průhledné páry. Toto je správné ekonomické spalování uhlí a dřeva.
Samotná metoda horního spalování nevytváří ve srovnání s klasickým používáním kotlů a kamen žádná nová bezpečnostní rizika pro spalování a dokonce do určité míry snižuje problém výbuchů plynu nebo požárů spalin. Samotná metoda není obtížná; při provozu topného zařízení musíte být vždy opatrní a nedělat to, co si nejste jisti. Hlavní riziko při spalování nad hlavou je spojeno s naložením příliš velkého množství paliva.
Nepřetěžujte kotel dřevem, přetížení může způsobit nestabilní spalování (pulzace) s uvolňováním kouře do otvorů pro přívod vzduchu, což je během provozu kotle nepřijatelné.
Upravte tah komína. Při jeho nastavování je třeba mít na paměti, že nadměrné snížení tahu může vést k pronikání kouře a plynů z pece do kotelny a příliš vysoký tah zvyšuje rychlost spalování a rychlost průchodu plynů v konvekci část kotle, snižuje účinnost a odvod tepla. Nadměrný tah může také způsobit nestabilní spalování dřeva (pulzace) s uvolňováním kouře do otvorů pro přívod vzduchu, což je během provozu kotle nepřijatelné.
Ekonomické spalování uhlí a dřeva není nic nového. Jedná se o vytvoření podmínek v kotli, za kterých mají topné plyny možnost hořet, a do komína by měly pronikat téměř průhledné páry. Organizace horního spalování je dosažení nejčistšího a nejúčinnějšího způsobu spalování paliva.
Jak funguje pyrolýzní kotel. Zařízení a princip činnosti pyrolýzního kotle.
Princip činnosti pyrolýzního kotle na tuhá paliva je založen na procesu rozkladu tuhého paliva na pyrolýzní plyn a koks. Toho je dosaženo nedostatečným přívodem vzduchu. Kvůli slabému přívodu vzduchu palivo doutná pomalu, ale nehoří, v důsledku čehož vzniká pyrolýzní plyn. Ve výsledku se plyn kombinuje se vzduchem. dochází ke spalování a uvolňuje se teplo, které ohřívá chladicí kapalinu. Díky tomuto procesu je v kouři velmi málo škodlivých látek a saze a popel jsou zanedbatelné. V případě pyrolýzních kotlů tedy můžete hovořit také o ohleduplnosti k životnímu prostředí.
Pojďme se tedy podrobněji podívat na princip fungování pyrolýzního kotle.
- Co je to pyrolýza? Pyrolýza je proces spalování za podmínek nedostatku kyslíku.Výsledkem takového spalování jsou pevné produkty spalování a plyn: pevným odpadem je popel a směs těkavých uhlovodíků plus oxid uhličitý.
- Princip činnosti generátoru plynu(nebo pyrolýzní kotel), je to, že takový kotel na tuhá paliva rozděluje proces ohřevu na dva procesy. Nejprve se jedná o obvyklý proces spalování tuhého paliva při současném omezení dodávky kyslíku. Když je nedostatek vzduchu, tuhé palivo doutná velmi pomalu a uvolňuje plyn. Omezuje přívod kyslíku, kotel je velmi jednoduchý, s mechanickým tlumičem, který se v závislosti na množství vzduchu v peci otevírá nebo zavírá. V tomto případě můžete ručně "zapnout teplo" mírným otevřením klapky.
- Druhá část spalovacího procesu palivo, spočívá ve spalování těkavých odpadů ze spalovacího procesu v první peci. Ve druhé peci vyhoří takzvaný pyrolýzní plyn - výsledek spalování pevného paliva v první peci.
- Nastavení v tomto případě, stejně jako v případě přívodu vzduchu do první pece, je to velmi jednoduché. Termostat řídí proces spalování a mění činnost kotle tolik, kolik je potřeba, aby generoval požadované množství tepla. V zásadě se příliš neliší od termostatu pro ohřívač vody.
- Účinnost pyrolýzních kotlů. Nejúčinnějšími kotli současnosti jsou kotle, ve kterých dochází ke spalování shora dolů. To samozřejmě přináší určité obtíže, například v takových kotlích je nutné provádět nucený tah, protože druhý přídavný spalovací plyn pyrolýzy je umístěn pod roštem. Jednoduše řečeno: palivo je rozptýleno do odpadního produktu ze spalovacího procesu - do popela. V tomto případě se tvoří plyn, který se také dodatečně spaluje. Výsledek: maximální uvolňování tepla s téměř bezodpadovým spalováním. Popel lze navíc použít jako hnojivo.
Princip činnosti pyrolýzního kotle je navržen tak, aby kromě nejúčinnějšího spalování paliva máme také minimální odpad ze spalovacího procesu... Hlavní nevýhodou je cena pyrolýzních kotlů, ale ve skutečnosti existuje mnoho pozitivních aspektů:
- Minimální odpad a minimální čištění pece ve srovnání s jinými kotli na tuhá paliva.
- Dlouhá výdrž baterie žádné další zatížení kvůli ekonomickému přívodu vzduchu.
- Automatizace spalovací proces. Samotný kotel reguluje, kdy zvýšit spalování a kdy snížit.
- Velká tuhá paliva vhodné pro takové kotle, protože v každém případě dohořívání paliva probíhá téměř úplně.
Metody nebo zařízení pouze pro spalování tuhých paliv - F23B
Vynález se týká oblasti energie. Způsob řízení procesu výroby energie v elektrárně s kotlem při spalování uhlíkatého paliva v podstatě čistým kyslíkem při plném zatížení zahrnuje: (al) dodávku prvního proudu uhlíkatého paliva do pece; (bl) dodávka prvního v podstatě čistého proudu kyslíku do pece pro spalování prvního uhlíkatého paliva v kyslíku; (cl) odvětrání spalin plynným potrubím spalin z pece; (d1) extrakce tepla ze spalin pomocí teplosměnných ploch umístěných v potrubí spalin a (e1) recirkulace části spalin plynem recirkulace spalin připojeným k potrubí spalin po proudu od teplosměnných ploch na první recyklovanou rychlost toku do pece, aby spolu s prvním přívodním proudem v podstatě čistého kyslíku vytvořil první proud vstupního plynu, který má předem stanovený průměrný obsah kyslíku, přičemž výfukové plyny jsou odváděny z pece první rychlostí odvádění a v režimu druhého zatížení, který odpovídá maximálně 90% celkového zatížení:
(a2) přivádění druhého proudu přiváděného uhlíkatého paliva do pece;
(b2) dodávka druhého v podstatě čistého kyslíku do pece pro spalování druhého uhlíkatého paliva v kyslíku;
(c2) odvětrání spalin plynným potrubím spalin z pece;
(d2) získávání tepla ze spalin pomocí teplosměnných ploch umístěných ve kouřovodu a
(e2) recirkulaci části výfukového plynu recirkulačním kanálem výfukového plynu při druhém cirkulačním průtoku do pece, aby se vytvořil spolu s druhým v podstatě čistým přívodním proudem kyslíku druhý proud vstupního plynu, takže se výfukové plyny odstraní z pece při druhé rychlosti odvětrání a je řízeno, že se druhá rychlost průtoku recyklace liší od rychlosti první recyklace o množství, které udržuje průtok druhého výfukového plynu v podstatě na úrovni prvního průtoku výfukového plynu pro udržení tepla distribuce přenosu na teplosměnných plochách. Vynález umožňuje řídit proces výroby energie spalováním paliva za různých podmínek zatížení. 9 osob f-ly, 1 dwg
Automatizace a mechanika kotlů na tuhá paliva.
Navzdory všem úrovním řízení spalovacích procesů a provozní bezpečnosti obecně kotle na tuhá paliva prakticky neobsahují složitá automatická zařízení. Vzhledem k tomu, že teplota je nejčastěji regulována mechaniky, není v kotlích prakticky co rozbít. Samotná konstrukce kotlů je navíc jednoduchá a spolehlivá. Proto je realistické provést instalaci kotle na tuhá paliva vlastními rukama, ale je lepší kontaktovat odborníka. Dokonce si můžete vytvořit kotelnu vlastními rukama, ale proč zbytečné problémy, když můžete všechno svěřit profesionálům?
