Пиролизные котлы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-строительный факультет

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Дисциплина

«Теплогенерирующие установки»

Реферат

“ Пиролизные котлы”

Выполнил: студент группы СТ-41

Осипов А.Г.

Проверил: Синицын А.А.

Вологда

2012

Содержание

Введение

Принцип действия

Конструкция котла

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Пиролизный котел Atmos DC

Заключение

Список источников

Введение

Пиролизный котёл -- разновидность твердотопливного, как правило, водогрейного котла, в котором топливо (например, дрова) и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно. Обычно как синоним употребляется название газогенераторный котёл, изредка делают различие[1]. Фактически, пиролиз (разложение и частичная газификация под действием нагревания) происходит при любом способе сжигания твёрдого органического топлива.За это время отечественные пиролизные котлы обрели статус надежного отопительно оборудования и заняли места в домах и производственных помещениях по всей стране. Доказательство эффективности использования пиролизных котлов постепенно из расчетно-теоретической плоскости переходит в практическо-опытную: многие наши клиенты отказываются не только от электрического, жидкостного или центрального отопления, но и от газового! Независимость от поставок топлива, гибкость настройки и отсутствие регламентирующих эксплуатацию организаций позволяют использовать пиролизные котлы на дровах с маскимальной экономической отдачей. А правильная, смонтированная в соответствии с нашими указаниями разводка системы отопления, позволяет значительно увеличить время работы котла от одной закладки. Пиролизные котлы можно без преувеличения назвать котлами длительного горения!

Благодаря качеству исполнения и доступной цене твердотопливные котлы зарекомендовали себя как надежные компонент отопительной системы. Вся продукция завода «Теплогарант» проходит тщательную проверку качества, имеет сертификаты соответствия и отвечает всем промышленным стандартам отрасли. Постоянный рост производства подталкивает нас к приобретению все более совершенного оборудования и материалов, обучению сотрудников завода, в первую очередь сварщиков, ведь наши пиролизные котлы имеют сложную стальную конструкцию, состоящую из более чем 200 деталей. На заводе «Теплогарант» твердотопливные котлы изготовляются только из из жаро- и коррозионностойкой котловой стали .лишаются недостатка других видов - выделения избыточной энергии. А это в свою очередь приводит к экономии топлива. Кроме того, твердотопливные котлы длительного горения обеспечивают достаточно высокий уровень коэффициента полезного действия. В зависимости от варианта исполнения котла и производителя он находится на уровне от восьмидесяти до девяноста процентов. Таким уровнем КПД могут похвастаться не многие виды твердотопливных котлов. Твердотопливные котлы длительного горения могут быть выполнены в нескольких вариантах: с применением механического регулятора тяги и механизма подающего воздух и с применением электронного управления и вентилятора. Первый вариант пригоден только для отопления на древесном топливе. Второй вариант есть универсальным, сжигает все виды твердого топлива (каменный уголь, дрова, торф, брикеты).

Принцип действия

Дрова (или иное топливо) загружаются на колосник. Их поджигают, дверца закрывается и запускается дымосос. При недостатке воздуха и под действием высокой температуры (200--800 °C и выше) происходит обугливание и выделение древесного газа, то есть собственно пиролиз. Выделившиеся продукты (в основном углеводороды, угарный газ и водород, плюс азот из первичного воздуха[5]) поступают под колосник. Там к продуктам пиролиза подмешивается вторичный воздух, в котором летучие сгорают; часть тепла при этом возвращается к нижнему слою дров и поддерживает пиролиз. Полученное тепло может быть использовано для нагрева любых теплоносителей -- воды, воздуха.В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть - так называемый пиролизный газ и твердый остаток - древесный уголь (кокс). Пиролиз древесины осуществляется при температуре 1100°С. Причем процесс этот экзотермический, то есть идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле, и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха. Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии. При этом следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. И даже СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до 3-х раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более, угольный котел.

Конструкция котла

Котел состоит из двух камер, расположенных одна над другой. Верхняя камера представляет собой топливный бункер. В нее закладываются дрова, и здесь же происходит их горение, в результате которого выделяется «древесный газ». Благодаря процессу газификации, в топливном бункере происходит предварительное подсушивание дров, а также подогрев воздуха, напрявляемого в камеру сгорания. Нижний отсек является камерой сгорания и зольником одновременно. Здесь происходит непосредственно процесс сжигание древесного газа и скапливается отработанный пепел. Между этими двумя камерами находится газифицирующая форсунка. Регулирование мощности котла происходит посредством регулирования наддувом вторичного воздуха. К положительным особенностям котла также можно отнести то, что его работа поддается достаточно точной регулировке, в отличие от обычных твердотопливных котлов. Терморегулятором, которым укомплектован котел, можно устанавливать требуемую температуру теплоносителя. В процессе пиролизного сгорания не образуется сажа и количество золы минимально, по этому котел реже нуждается в чистке. Воздух, поступающий в зону горения, подогревается, что делает горение более экономичным. Время работы котла на одной загрузке топлива составляет 6-12 часов (в зависимости от теплонапряженности работы котла и используемого топлива).

Рис.1 - Конструкция котла

Если разделить процессы, происходящие в пиролизном котле поэтапно, то происходит следующее:

1. Температура 450 °С -- древесное топливо подвергается сушке и дегазации;

2. Температура 560 °С -- генераторный газ, соединенный с вторичным воздухом, подвергается сжиганию;

3. Температура 1100 °С -- дожигаются остатки пиролизного газа, происходит возврат тепла к нижнему слою топлива, заложенного в верхнюю камеру;

4. Температура 160 °С -- отвод продуктов дожига в дымоход.

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Положительные характеристики:

· высокая экономичность, достигаемая двумя этапами сжигания топлива, высокий КПД -- до 90%;

· выработка тепла с одной закладки топлива продолжается порядка 12 часов (обычная дровяная печь работает на одной закладке не более 4-х часов);

· низкий отход вследствие практически полного сгорания древесного топлива, чистка зольника в нижней камере и каналов дымохода требуется редко;

· процесс горения допускает автоматизацию, легко регулируется и управляется;

· интегрируется в практически любую систему отопления, не требуя каких-то серьезных ее изменений;

· допускается закладка не колотых поленьев;

· экологичность, достигаемая сжиганием большего числа вредных веществ в нижней камере, благодаря чему они не выбрасываются в атмосферу.

Отрицательные характеристики:

· потребность в электроэнергии, необходимой для работы вентилятора (дымососа);

· высокая стоимость, по сравнению с обычными отопительными котлами -- примерно в 2 раза;

· потребность в низкой влажности топлива, т.е. дрова должны обязательно быть сухими, иметь влажность не выше 20%;

· в работе требует высокой нагрузки, при ее снижении ниже 50% стабильность горения нарушается, в дымовом канале накапливается деготь.

Пиролизный котел Atmos DC

пиролизный котел сжигание древесина

Параметры.

Котлы сконструированы для сжигания древесины на принципе генераторной газификации (пиролиза) с применением отсасывающего вентилятора, который удаляет из котла продукты сгорания или вгоняет в котел воздух. Корпус котла изготовлен из сварных стальных листов толщиной 3-8 мм и состоит из:

1. загрузочной части для топлива, оснащенной снизу жаростойкой форсункой с продольным отверстием для прохода продуктов сгорания и газов;

2. пространства сгорания, которое находится под загрузочной частью и выложено керамическими блоками.

В задней части корпуса котлов находится вертикальный канал для продуктов сгорания, оснащенный в верхней части заслонкой для растапливания. В верхней части канала для продуктов сгорания находится патрубок для присоединения к дымоходу.

Конструкция котла - котел состоит из двух, размещенных друг над другом, камер, верхняя камера предназначена для запаса топлива, в нижней камере происходит сжигание и находится зольник. Между ними помещается сопло для газификации древесины, которое способствует совершенной газификации и полному сгоранию топлива.

Преимущества котлов DC GS:

Возможность сжигания крупных кусков древесины;

Первичный и вторичный воздух подогревается до высокой температуры - более высокая эффективность;

После догорания топлива вентилятор автоматически отключается;

Простое обслуживание и чистка;

Керамическое пространство для сжигания - высокая эффективность;

Большой бункер для топлива;

Большое пространство для золы;

Котел без трубной решетки - более простая чистка;

Малые размеры.

Заключение

Пиролизные котлы, и вполне заслуженно, наряду с другими твердотопливными отопительными приборами уверенно заняли свою нишу на поприще обогрева нашего жизненного пространства. Еще несколько лет назад пиролизные котлы были не более того как что-то модное, необычное, заграничное с удивительно привлекательными свойствами устройство, желанное но настолько неизвестное, что даже страшно было к нему прикасаться. Делясь впечатлениями о пиролизных котла, многие приводили в пример уже ставшего историей древнего прародителя этих твердотопливных устройств - это тракторов с газогенераторным двигателем, покорителей полей 30-х годов прошлого века. Были, конечно, и более успешные и весомые примеры применения данного принципа получения тепловой энергии, но они не так отпечатались в памяти людей и известны лишь в более узком кругу теплотехников и любителей котлостроителей. В данный момент на рынке появляется большое количество разнообразной продукции данного направления, рекламы пестрят массой предложений как уже известных грандов пиролизного горения, так и большого количества копированных устройств, особенно тех марок, которые лишь виртуально присутствуют на нашем рынке. Так как в силу недоступности по причине отсутствия официальных поставок и сертификации в нашей стране большое количество тепловых агрегатов категории пиролизные котлы для нас существуют и доступны только в интернете.

Список источников

1.Тепловики- энциклопедия отопления О. Беловол, "Комфорт-Эко" http://ru.teplowiki.org/wiki/

2.Тепло-торг http://teplotorg.com.ua/articles/piroliznie-kotli-princip-raboti.html

3.Пкфарго http://www.argogas.ru/useful/articles/ustroystvo_i_printsip_raboty_piroliznykh_kotlov_burzhuy_k/1817/

Размещено на Allbest.ru