Indiferent de tipul cazanului pe combustibil solid, toate au un nivel ridicat de eficiență, datorită designului și principiului dispozitivului. Pe această pagină, vom lua în considerare și vom încerca să înțelegem cum funcționează cazanele pe combustibil solid. Principala diferență între cazanele convenționale cu combustibil solid și cazanele cu combustibil solid cu ardere lungă este că, în al doilea caz, arderea durează mult mai mult datorită principiului combustiei. Deci, să ne uităm la principiul de funcționare al cazanelor pe combustibil solid și cum funcționează cazanele pe combustibil solid pentru a înțelege cum să alegeți un cazan.
Principiul de funcționare al unui cazan pe combustibil solid cu ardere lungă.
În mod obișnuit, aceste cazane pe combustibil solid funcționează pe principiul „arderii superioare”. Cum funcționează un cazan cu ardere lungă? Înainte ca oxigenul să intre direct în cuptor, unde are loc arderea, acesta este încălzit. Este încălzit pentru a reduce în cele din urmă cantitatea de deșeuri de ardere: funingine, cenușă. Oxigenul este furnizat nu de jos în sus, ci de sus în jos. Astfel, arde doar stratul superior de combustibil solid stocat în focar. Datorită faptului că aerul intră de sus, nu pătrunde în jos și procesul de ardere este imposibil acolo. Doar stratul superior de combustibil arde. Când stratul superior arde, alimentarea către stratul inferior este activată. Deci treptat, pe măsură ce combustia progresează, aerul este furnizat din ce în ce mai jos. Datorită acestei abordări, stratul superior de combustibil arde întotdeauna, iar cel de mai jos rămâne intact până când vine rândul său. Acest lucru permite consumul foarte economic de combustibil și controlul procesului de ardere. Cu această tehnologie combustibilul solid arde foarte mult timp.
Astfel de cazane sunt nu numai economice, ci și ecologice. Desigur, cu condiția să se utilizeze materiale de construcție rezistente la foc, care nu numai că vor asigura eficiența maximă a cazanului, izolând căldura, ci și protejând împotriva posibilelor incendii.
Puteți înțelege clar modul în care funcționează cazanul de piroliză din acest videoclip:
Arderea superioară a combustibilului solid în cazane și cuptoare
15.11.2018 1309
Cel mai curat și mai eficient mod de a arde combustibili solizi în cazane și cuptoare
Acum există un stereotip stabil că arderea combustibilului în cuptor poate avea loc numai prin furnizarea de aer din partea de jos a marcajului. Prin grătar în zona de ardere. Dar există și o opțiune alternativă - arderea combustibilului de sus în jos.
Majoritatea cazanelor vândute în Rusia au un design de cuptor tip grătar, acest lucru se datorează o oarecare versatilitate a combustibilului. Structura grătarului a fost studiată destul de bine de către vânzători și consumatori. Cazanele Grizzly sunt mai ușor de vândut. În acest sens, printre altele, este asociată distribuția lor la scară mai mare.
Cu toate acestea, această situație nu este peste tot. În țările în care există cerințe mai stricte privind emisiile de CO2, arderea aeriană este considerată mai corectă. Permite obținerea unei combustii mai complete a combustibilului cu cele mai mici emisii de CO2 pe unitate de timp și reziduuri de combustibil ne-arse, care este de 4-5 ori mai puțin decât în cazul arderii volumetrice a grătarului.
Contrar unor opinii, din punctul de vedere al procesului natural, acest tip de combustie este mai naturală, de exemplu, un incendiu făcut într-o pădure arde, de asemenea, cu combustie superioară sau frontală, grătare în sol, pentru a alimenta aer de jos, rar face cineva.
Arderea superioară se mai numește combustie frontală și inferioară. Vatra se numește podeaua goală a focarului. În cazanul din vatră, lemnul de foc, principalul tip de combustibil, este stivuit pe fund.Un design aproximativ al focarului poate arăta astfel:
— Aerul primar este alimentat prin canalul principal de alimentare cu aer situat în ușa de încărcare a cazanului și pătrunde în teanc de-a lungul buștenilor, adică direct în zona de ardere (explozia focarului), frontul de ardere se deplasează treptat către peretele posterior al cuptorului cu formarea unei cantități minime de cenușă (mai puțin de 1%).
— Aer secundar, preîncălzit, este alimentat printr-o fanta din partea superioară a ușii cazanului la viteză mare, arde gazele rezultate ale cuptorului și răspândește o oglindă orizontală de ardere peste teanc.
Cele mai mari bușteni trebuie așezați pe partea de jos a focarului, buștenii trebuie aduși la jumătatea înălțimii deschiderii ușii cazanului (cu cât este mai mare stivuirea, cu atât sunt mai subțiri buștenii). Așezarea trebuie făcută strâns, puneți aprinderea deasupra (scoarță de mesteacăn, așchie).
Astfel, lemnul va arde de la capete și deasupra stivei, iar lemnul din interior va servi drept sursă de combustibil, alimentând treptat procesul de ardere. Gazele pirolitice formate atunci când lemnul este încălzit în interiorul semnului de carte vor fi arse în stratul orizontal superior de ardere. Reglarea alimentării cu aer primar și secundar va facilita reglarea puterii cazanului într-o gamă largă și va asigura o ardere optimă a lemnului.
Când se organizează arderea superioară, există un proces de transfer intens de căldură prin intermediul radiației infraroșii. În același timp, stratul superior de lemn de foc nu este ecranat cu energie radiantă până când întregul semn de carte nu este angajat în foc, așa cum se întâmplă cu aprinderea clasică de jos pe grătar. Pe măsură ce arde, fundul cuptorului este implicat în procesul de transfer al energiei radiante, reducând componenta convectivă a fluxurilor de căldură.
În timpul arderii vetrei, toți cărbunii formați rămân în cuptor, nu cad prin fantele grătarului și se ard complet, degajând căldură. În căminul cu grătar, cărbunii se ard aproape complet, dar cei care au căzut prin grătar ard deja în cutia de cenușă și nu aduc niciun beneficiu sistemului de încălzire, nu participă la încălzirea lichidului de răcire.
Arzător de sus - procesul este ciclic, adică tabulul este aprins de sus și arde complet, numai după aceea se efectuează următoarea încărcare a combustibilului. Întregul proces nu este absolut complicat și utilizatorului i se cere doar să își schimbe ușor obiceiurile.
Există afirmații că numai lemnul de foc poate fi ars cu arderea de sus. Acest lucru nu este în întregime adevărat. Este absolut posibil să ardeți brichete combustibile (rumeguș zdrobit presat), brichete de turbă, cărbune brun, orice combustibil cu o temperatură de aprindere sub 400 ° C. De asemenea, puteți arde cărbune dacă îl aruncați deasupra unui marcaj în flăcări, de exemplu, din lemn de foc, în porții mici.
De exemplu, producătorul cazanelor publicitate pe scară largă, Stropuva, oferă arderea confortabilă a cărbunelui prin ardere aeriană. Prin urmare, este greșit să vorbim despre o restricție strictă a combustibilului în cazanele de focar. Principalul lucru este să folosiți tactici atunci când ardeți cărbune în cuptoarele convenționale din vatră - adăugând combustibil în porțiuni mici. Și dacă se calculează că se încălzește numai cu lemn, atunci avantajele cuptoarelor de vatră sunt mai mult decât evidente. Arderea corectă poate economisi până la 30% din combustibilul utilizat.
În plus, în cazanele de la vatră, arderea marcajelor poate apărea nu numai la arderea superioară, ci și volumetrică, ca pe grătare. Pentru a face acest lucru, puneți un foc de aprindere pe fundul focarului, aprindeți-l, puneți o cantitate mică de lemn de foc uscat de dimensiuni mai mici deasupra și închideți ușa focarului. Când lemnul începe să ardă, raportați restul stivuirii, fără a aduce înălțimea stivuirii la 10 cm de partea superioară a deschiderii ușii.
Când arde în volum, eficiența cazanului scade, deoarece o parte din gazele cuptorului nu are timp să reacționeze cu oxigenul și zboară în țeavă. Lemnul de foc de sus protejează flacăra inferioară, afectând transferul de căldură prin energie radiantă până când lemnul de foc este ocupat în întregul său volum.
Cu o poartă complet deschisă a alimentării cu aer primar, cazanul poate dezvolta o putere de o dată și jumătate mai mare decât cea nominală, în timp ce timpul de ardere al stivei este redus. Dacă devine necesar să adăugați lemn de foc atunci când lemnul de foc nu a fost încă ars, trebuie luate măsuri de precauție. Lemnul de foc sau alt combustibil pot fi aruncate peste cărbuni aprinși în porțiuni mici, fără a îneca flacăra.
Este necesar să îndepărtați cenușa din cuptor, deoarece aceasta se acumulează prin 10-12 cuptoare (în funcție de starea lemnului de foc), cu un mod de ardere volumetric, un strat mic de cenușă de 1,5-2 cm îmbunătățește funcționarea cazanului, deoarece ecranele de cenușă se încălzesc în grosimea marcajului, accelerând procesul de încălzire a lemnului de foc și ieșirea cazanului la modul nominal.
Apropo de fumul coșului de fum, putem spune că fumul gros și cenușiu este o componentă gazoasă a combustibilului care scapă în aer.
Fumul este gazul nepărut eliberat din fiecare tip de cărbune și lemn atunci când este încălzit. Fiecare tonă de cărbune conține 300 kg de gaze, iar o tonă de lemn conține mai mult de 700 kg de gaze! Aceste gaze sunt arse numai la temperaturi de 400-500 ° C. La temperatura corectă a vetrei, gazele ard și fumul se transformă în vapori aproape transparenți. Aceasta este combustia economică corectă a cărbunelui și a lemnului.
Metoda de ardere aeriană în sine nu creează riscuri noi de siguranță pentru ardere în comparație cu utilizarea clasică a cazanelor și sobelor și chiar reduce oarecum problema exploziei de gaze sau a incendiilor de fum. Metoda în sine nu este dificilă; atunci când utilizați echipamentele de încălzire, trebuie să fiți întotdeauna atenți și să nu faceți ceea ce nu sunteți sigur. Principalul risc în arderea aeriană este asociat cu încărcarea prea mult combustibil.
Nu supraîncărcați cazanul cu lemne, supraîncărcarea poate provoca o ardere instabilă (pulsații) cu eliberarea de fum în orificiile de alimentare cu aer, ceea ce este inacceptabil în timpul funcționării cazanului.
Reglați tirajul coșului de fum. Când îl reglați, trebuie avut în vedere faptul că o scădere excesivă a tirajului poate duce la pătrunderea fumului și a gazelor cuptorului în camera cazanului, iar un tiraj prea mare mărește rata de ardere și rata de trecere a gazelor în convectivă parte a cazanului, reduce eficiența și eliminarea căldurii. Tirajul excesiv poate provoca, de asemenea, arderea instabilă a lemnului (pulsații) cu eliberarea de fum în orificiile de alimentare cu aer, ceea ce este inacceptabil în timpul funcționării cazanului.
Arderea economică a cărbunelui și a lemnului nu este nimic nou. Aceasta este crearea condițiilor în cazan, în care gazele combustibile au posibilitatea de a arde, iar vaporii aproape transparenți ar trebui să intre în coș. Organizarea combustiei superioare este realizarea celui mai curat și mai eficient mod de ardere a combustibilului.
Cum funcționează un cazan de piroliză. Dispozitivul și principiul de funcționare al cazanului de piroliză.
Principiul de funcționare al unui cazan pe combustibil solid cu piroliză se bazează pe procesul de descompunere a combustibilului solid în gaz de piroliză și cocs. Acest lucru se realizează prin alimentarea insuficientă cu aer. Datorită alimentării slabe cu aer, combustibilul mocnește încet, dar nu arde, ca rezultat se formează gaz de piroliză. Ca rezultat, gazul se combină cu aerul. are loc arderea și se eliberează căldură, care încălzește lichidul de răcire. Datorită acestui proces, există foarte puține substanțe nocive în fum, iar funinginea și cenușa sunt neglijabile. Deci, în cazul cazanelor de piroliză, puteți vorbi și despre respectarea mediului.
Deci, să aruncăm o privire mai atentă asupra principiului de funcționare al unui cazan de piroliză.
- Ce este piroliza? Piroliza este un proces de ardere în condiții de oxigen insuficient.Rezultatul unei astfel de combustii este produsul solid de combustie și gazul: deșeurile solide sunt cenușă și un amestec de hidrocarburi volatile plus dioxid de carbon.
- Principiul de funcționare al generatorului de gaz(sau cazan de piroliză), este că un astfel de cazan pe combustibil solid împarte procesul de încălzire în două procese. În primul rând, acesta este procesul obișnuit de ardere a combustibilului solid, limitând în același timp alimentarea cu oxigen. Când există o lipsă de aer, combustibilul solid arde foarte lent, eliberând gaz. Limită alimentarea cu oxigen, cazanul este foarte simplu, cu un amortizor mecanic, care, în funcție de cantitatea de aer din cuptor, fie se deschide, fie se închide. În acest caz, puteți „porni manual căldura” deschizând ușor clapeta.
- A doua parte a procesului de ardere combustibil, constă în arderea deșeurilor volatile din procesul de ardere din primul cuptor. În al doilea cuptor, arde așa-numitul gaz de piroliză - rezultatul arderii combustibilului solid în primul cuptor.
- Ajustare în acest caz, ca și în cazul alimentării cu aer a primului cuptor, este foarte simplu. Termostatul controlează procesul de ardere și schimbă funcționarea cazanului atât cât este necesar pentru a genera cantitatea necesară de căldură. În principiu, nu diferă prea mult de un termostat pentru un încălzitor de apă.
- Eficiența cazanelor de piroliză. Cele mai eficiente cazane de astăzi sunt cele în care arderea are loc de sus în jos. Bineînțeles, acest lucru impune anumite dificultăți, de exemplu, la astfel de cazane, trebuie făcut tiraj forțat, deoarece al doilea post-arzător de gaz de piroliză este situat sub grătar. Mai simplu spus: combustibilul este împrăștiat în produsul rezidual al procesului de ardere - în cenușă. În acest caz, se formează gaz, care este, de asemenea, ars după. Rezultatul: degajare maximă de căldură, cu o combustie practic lipsită de deșeuri. În plus, cenușa poate fi folosită ca îngrășământ.
Principiul de funcționare al cazanului de piroliză este conceput în așa fel încât pe lângă cea mai eficientă combustie a combustibilului, avem și deșeuri minime din procesul de ardere... Principalul dezavantaj este prețul cazanelor de piroliză, dar există de fapt o mulțime de aspecte pozitive:
- Deșeuri minime și curățarea minimă a cuptorului, în comparație cu alte cazane pe combustibil solid.
- Durată lungă de viață a bateriei fără sarcini suplimentare datorită alimentării economice cu aer.
- Automatizare procesul de ardere. Cazanul în sine reglează când să crească arderea și când să scadă.
- Combustibili solizi mari potrivit pentru astfel de cazane, deoarece în orice caz arderea după combustibil are loc aproape complet.
Metode sau aparate pentru arderea numai a combustibililor solizi - F23B
Invenția se referă la domeniul energiei. O metodă pentru controlul unui proces de generare a energiei electrice într-o centrală electrică cu un cazan în timp ce arde combustibil carbonic cu oxigen substanțial pur la sarcină maximă include: (a1) furnizarea unui prim flux de alimentare cu combustibil carbonic către cuptor; (b1) furnizarea unui prim flux de alimentare cu oxigen substanțial pur la un cuptor pentru arderea primei alimentare cu combustibil carbonic în oxigen; (c1) evacuarea gazelor arse prin conducta de gaze arse din cuptor; (d1) extragerea căldurii din gazele de ardere folosind suprafețe de schimb de căldură situate în conducta de gaze arse; și (e1) recircularea unei porțiuni din gazul de ardere printr-un canal de recirculare a gazelor arse conectat la un canal de gaze arse în aval de suprafețele de schimb de căldură la un prim debit de reciclare în cuptor, pentru a forma, împreună cu primul flux de alimentare cu oxigen substanțial pur, un prim flux de gaz de intrare având un conținut mediu de oxigen predeterminat, gazele de eșapament fiind retrase din cuptor la o primă viteză de retragere și într-un al doilea mod de încărcare corespunzător unui maxim de 90% din sarcina totală:
(a2) furnizarea unui al doilea flux de alimentare cu combustibil carbonic către cuptor;
(b2) furnizarea unei a doua alimentare cu oxigen substanțial pură într-un cuptor pentru arderea celei de-a doua alimentare cu combustibil carbonic în oxigen;
(c2) evacuarea gazelor arse prin conducta de gaze arse din cuptor;
(d2) extragerea căldurii din gazele arse folosind suprafețe de schimb de căldură situate în conducta gazelor arse și
(e2) recircularea unei porțiuni din gazul de eșapament printr-un canal de recirculare a gazelor de eșapament la un al doilea debit circulant către cuptor pentru a forma, împreună cu al doilea flux de alimentare cu oxigen substanțial pur, un al doilea flux de gaz de intrare, astfel încât gazul de eșapament să fie îndepărtat de la cuptor la un al doilea debit de aerisire și se controlează faptul că al doilea debit de reciclare diferă de primul debit de reciclare printr-o cantitate care menține al doilea debit de gaze de eșapament în mod substanțial la nivelul primului debit de gaz de eșapament pentru a menține căldura distribuția transferului pe suprafețele de transfer de căldură. Invenția face posibilă controlul procesului de generare a energiei prin arderea combustibilului în diferite condiții de încărcare. 9 p.p. f-ly, 1 dwg
Automatizarea și mecanica cazanelor pe combustibil solid.
În ciuda tuturor nivelurilor de control asupra proceselor de ardere și a siguranței operaționale în general, cazanele pe combustibil solid practic nu conțin dispozitive automate complexe. Datorită faptului că cel mai adesea temperatura este reglată de mecanici, practic nu există nimic de spart în cazane. În plus, designul cazanelor în sine este simplu și fiabil. Prin urmare, este realist să faceți instalarea unui cazan pe combustibil solid cu propriile mâini, dar este mai bine să contactați un specialist. Puteți face chiar și o cameră de cazan cu propriile mâini, dar de ce probleme inutile dacă puteți încredința totul profesioniștilor?
