На сьогоднішній день тверде паливо є одним з найбільш затребуваних видів паливної сировини поряд з нафтовими і газовими продуктами. Категорія твердопаливних котлів включає в себе 3 види обладнання: класичні чавунні котли, пелетні і піролізні.
Головною відмінністю піролізних котлів є відокремлений процес горіння, заснований на принципі піролізу. Останній має на увазі термічний розпад органічних і неорганічних сполук і їх подальшу газифікацію. У процесі горіння залишкові продукти виводяться окремо, внаслідок чого конструкція таких котлів передбачає наявність 2-х камер. По суті, піролізний котел це газогенераторних пристрій, механізм роботи якого передбачає поділ продуктів горіння на твердий залишок і газоподібна речовина і їх відокремлений один від одного видалення. ККД таких котлів становить до 92%.
Піролізні котли можна поділити на 2 групи:
- енергозалежні газогенераторні котли;
- енергонезалежні газогенераторні котли.
Перші відрізняються великою вимогливістю до якості палива (не більше ніж 25% вологості) і ускладненою схемою експлуатації. В таких котлах можна використовувати звичайні деревні відходи, наприклад тріску, хмиз та ін. Другий вид передбачає можливість застосування будь-якого твердого органічного паливного матеріалу, а також відходи, вологість яких коливається в межах 50%.
піролізний котел
Конструкція піролізного котла
Залежно від спектра функцій піролізні котли ділять на 3 види:
- одноконтурні піролізні котли: використовуються для безпосереднього обігріву приміщень шляхом нагріву води в опалювальній системі;
- двоконтурні піролізні котли: крім обігріву одночасно служать джерелом гарячої води;
- піролізні парогенератори.
Будова піролізного котла включає в себе суцільнозварний корпус з листової сталі, з розташованої усередині камерою згоряння з 2 відсіками. В обов’язковому порядку конструкція котла включає в себе вентилятор, контролер, теплообмінник, форсунку, патрубки подачі води, канали подачі повітря і димар.
Камера поділена на 2 частини. Газифікують відсік призначений для палива. Другий – для продуктів горіння. Як роздільник між цими відсіками є колосник, на якому розташовується паливне сировину. У невеликих моделях забезпечення тяги здійснюється за допомогою вентилятора. У більших котлах цю функцію виконує спеціальний димосос.
У верхній частині конструкції котла розташовується канал первинного повітря, через який кисень потрапляє в камеру горіння. Канал вторинного повітря знаходиться під газифікують камерою і служить для подачі повітря в 2-й відсік, де відбувається його змішування з виділяються продуктами горіння.
Конструкція піролізного котла
Принцип роботи піролізного котла
Як раніше вказувалося, функціонування розглянутих котлів відбувається за принципом піролізу. Температура піролізного процесу варіюється в межах 200-800 ° C. У першому відсіку відбувається первинне згоряння палива. Шляхом створення штучного дефіциту кисню здійснюється повільне тління палива, в процесі чого синтезується газ. Кошти, виділені продукти згоряння через форсунку потрапляють в другій відсік, де змішуючись з вторинним повітрям, летючі речовини згоряють, а частина тепла, що виділяється при цьому, направляється в назад, в 1-й відсік. Таким чином, підтримується процес піролізу.
При наявності водного акумулятора тепла, через спеціальний патрубок в теплообмінник подається вода, де під впливом високих температур утворюється пара. Він також служить розбавляють компонентом для залишкових продуктів горіння і запобігає котел від перегріву.
Головною відмінністю піролізних котлів від іншого твердопаливного обладнання є подача повітря зверху, правда зустрічаються моделі з нижньої або бічної подачею. Оскільки конструкція піролізного обладнання передбачає підвищене аеродинамічний опір, то нагнітання повітря здійснюється за допомогою вентилятора / димососа. Після проходження повного циклу обробки, що виділяються гази проходять через конвективную частина теплообмінника і виводяться за допомогою димоходу назовні.
Вид палива для піролізних котлів
Як паливної сировини для піролізних котлів можуть бути використані будь-які твердопаливні компоненти, а саме:
- деревне паливо: дрова, відходи деревопереробної промисловості, паливні брикети, пелети та ін .;
- вугілля: кам’яне, буре, кокс;
- торф’яні брикети;
- целюлозовмістні деревні відходи.
Принциповим значенням володіє ступінь вологості палива. Воно повинно бути сухим. В іншому випадку потужність котла істотно знижується і з’являється дим, а якщо вологість занадто висока обладнання взагалі не буде функціонувати.
Захисні механізми піролізного котла
Оскільки будь-яке опалювальне обладнання є потенційно небезпечним, то, зрозуміло, воно оснащується спеціальними захисними механізмами. У піролізних котлів вони можуть бути різними, в залежності від моделі. Серед найбільш поширених:
- термостатичний регулятор повітря, за допомогою якого здійснюється підтримка рівня температури в певних межах;
- датчик тиску, що перешкоджає перегріву теплообмінника;
- запобіжний клапан і система аварійного скидання робочого середовища: в разі перевищення заданої межі тиску відбувається автоматичне скидання гарячої води (термостатичний клапан дає сигнал про необхідність зниження температури, заслінка відкривається і вода видаляється) і ін.
Контроль над функціонуванням піролізного котла здійснюється за допомогою електронного блоку управління, який дозволяє не тільки відслідковувати відповідність роботи котла певним параметрам, а й встановлювати задані показники на власний розсуд. Деякі моделі передбачають можливість управління дистанційно, за допомогою пульта.
Переваги та недоліки піролізних котлів
Піролізний котел фото
У піролізних котлів, як і у будь-якого опалювального обладнання, є свої переваги і недоліки. Серед переваг виділяють:
- регульований процес спалювання палива: час тління може становити від 12 до 48 годин в залежності від обсягу самої камери і кількості завантаженого сировини;
- забезпечення повного згоряння палива: на увазі 2-х ступеневої етапу згоряння досягається не тільки максимальне усунення горючих матеріалів, а й виділення підвищеного коефіцієнта тепла;
- 2-х етапний процес горіння дозволяє мінімізувати надлишок повітря в виводяться газах, внаслідок чого використання такого обладнання доцільно з економічної точки зору;
- завдяки системі автоматичного регулювання та керування функціонування піролізного котла характеризується підвищеною безпекою і зручністю контролю над ним;
- висока температура в газифікують камері істотно знижує відсоток шкідливих речовин, що виділяються в ході горіння;
- можливість використання різних видів твердого палива.
Серед недоліків піролізного обладнання:
- висока вартість даних котлів;
- переважна кількість моделей є енергозалежними (правда, зустрічаються котли з додатковим джерелом автономного живлення);
- мінімальний показник завантаження палива 50% від загального обсягу камери, в іншому випадку ККД різко зменшується;
- високі вимоги до ступеня вологості паливної сировини.
Резюмуючи вищевикладене треба відзначити, що, незважаючи на деякі недоліки, на сьогоднішній день піролізні котли відносяться до категорії найбільш ефективного опалювального обладнання. І навіть на тлі своєї високої вартості в ході експлуатації вони повністю виправдовують затрачені кошти.
