Pürolüüsi katel

Selles artiklis: kuidas generaatori gaas moodustub pürolüüsikateldes; kuidas pürolüüsikatel töötab ja töötab; selle positiivsed ja negatiivsed omadused; tootjad, hinnad ja valikukriteeriumid; pürolüüsikatelde paigaldamine ja käitamine

Kütuse täieliku põlemise näitaja ahjus ja vastavalt selle täielik muundamine soojusenergiaks eluruumide kütmiseks on … korstnast tulev suits. Kui see suits on, nagu öeldakse, palja silmaga nähtav, väljuvad toru kaudu ahjugaasid, mida saab muundada energiaks. Tänapäeval on ainult ühte tüüpi katlad, mis suudavad neis sisalduvat tahket kütust täielikult põletada, sealhulgas genereerida ja põletada selle gaasifaasi, ning need on pürolüüsi katlad..

Kust tuleb gaasifaas tahke kütuse põletamisel?

Gaasifaasi oma silmaga nägemiseks süütage tavaline tikk ja kustutage see pärast leegi süttimist. Kas märkasite matšist valget suitsu kohe, kui see kustub? See on väga gaasifaas, mis toimub puidu tugeval kuumutamisel. Pürolüüsigaas (generaator) koosneb dioksiidist, vingugaasist, metaanist ja muudest süsivesinikest. Muide, just puidu pürolüüsil põhineb suitsetajate ja suitsetamise töö ise.

Kuidas töötavad tavalised majapidamispliidid, mis on maapiirkondade eramajades traditsiooniliselt varustatud? Esimene kütusetäitmine on puuküttega, see soojendab pliidi vajaliku temperatuurini, seejärel pannakse kivisüsi. Esimese järjehoidja süütamisel väljub klubides korstnast suitsu, sest ahju temperatuur on kütuse kvaliteetse põletamise jaoks liiga madal, siis suitsu eraldumise intensiivsus väheneb (kivisütt põletatakse), kuid kivisöe gaasifaasi täielikku põlemist ei toimu ja need gaasid väljuvad ahjust korstnasse, seejärel atmosfääri.

Gaasifaasi saamiseks ja süttimiseks on vaja temperatuuri 450 kuni 1100 ° C, mille tulemusel genereeritakse täiendav soojusenergia, mis võimaldab tõsta küttekatla efektiivsust. Kuid ainult kõrgel temperatuuril ei piisa, on vaja hoolikalt arvutatud õhuosade sunniviisilist varustamist (väike kogus seda ei võimalda kütusel täielikult põleda, kuid kui õhku on palju, siis see lihtsalt kuumeneb ja aurustub torusse koos kuumusega) ja gaasipõletuskamber, millel pole pikkust vähem kui pool meetrit. Reguleeritav õhuvarustus manuaalrežiimis pole võimalik, siin on vaja automaatikat, mis saaks jälgida temperatuuri katla sisemuses ja vastavalt nendele andmetele vähendada või suurendada õhu juurdevoolu. Põlemiskambri puudumisel jahtuvad pürolüüsigaasid läbi katla külma seina ainult 400 mm, nende põlemine peatub ja aurustuvad ikkagi torusse.

Pürolüüsi katel – seade ja tööpõhimõte

Selle konstruktsioon sisaldab kahte kambrit – ülemine on mõeldud tahke kütuse hoidmiseks ja põletamiseks, alumine on mõeldud generaatorgaaside põletamiseks. Ülemisse kambrisse paigutatud puidukütus kuivatatakse lisaks põlemisprotsessis ja gaasifaasi moodustamisel (puidu pürolüüsi protsess on eksotermiline), samas kambris kuumutatakse ventilaatori poolt sunnitud õhk. Pürolüüsiboileri ülemise ja alumise kambri vahel on keraamiline resti otsik, mis on võimeline vastu pidama kõrgetele temperatuuridele – selles olevate aukude kaudu tungivad alumisesse kambrisse puidu pürolüüsi käigus hapnikuvaeguse ajal tekkinud gaasid. Pärast kütuse täielikku põlemist järelejäänud tuhk koguneb ka katla alumisse kambrisse.

1 – kütus, 2 – primaarõhk, 3 – sekundaarõhk, 4 – heitgaasid, 5, 6 – vee sisse- ja väljalaskeava
A – gaasistamiskamber, B – rest, C – järelpõleti, D – suitsugaaside kanal, E – suitsuärasti

Sunnitud õhuvarustust, mille maht on reguleeritud, toodetakse ventilaatori abil, mis varustab õhku pürolüüsikatelde ülemises kambris asuva õhukanali kaudu või väljalasketoru sisse paigaldatud suitsu väljalaskeventilaatori abil.

Pürolüüsiboiler töötab nii: kütus (puit) pannakse ülemisse kambrisse, süüdatakse, kambri uks sulgub ja katla ventilaator lülitub sisse. Niipea kui temperatuur ülemises kambris tõuseb üle 250 ° C, hakkab puit söestuma, vabastades generaatorgaasi, mis voolab läbi düüsi alumises kambris. Siin lisatakse rõhu all pürolüüsi tulemusel saadud gaasidele sekundaarset õhku ja need põlevad, tagastades osa soojusest kütuse täituvuse madalamale tasemele. Teisene õhk – õhuvool, mis paindub kütuse ümber ülemises kambris külgedele või siseneb läbi spetsiaalsete pilude pürolüüsikatelde alumise kambri ukses.

Soojuse sissevõtmine pürolüüsikatlast ja selle ülekandmine jahutusvedelikku (vette või õhku) toimub torujuhtme kokkupuutel jahutusvedelikuga katla alumise kambri põhjaga.

Kütusekambri (ülemise) kambri ühe täiskoormusega genereerib pürolüüsikatel soojust 6 kuni 12 tundi, sõltuvalt kütuse kvaliteedist ja soojusvajadusest.

Kui jagame pürolüüsikatel toimuvad protsessid etappide kaupa, juhtub järgmine:

1. Temperatuur 450 ° С – puukütus kuivatatakse ja degaseeritakse;
2. Temperatuur 560 ° С – sekundaarõhuga ühendatud generaatorgaas põletatakse;
3. Temperatuur 1100 ° C – pürolüüsigaasi jäägid põlevad välja, soojus suunatakse tagasi ülemisse kambrisse alumisse kütusekihti;
4. Temperatuur 160 ° С – toodete põletamine korstnasse.

Pürolüüsikatelde plussid ja miinused

Esiteks on generaatorgaasi võimeline põletama ainult pürolüüsi katlad, s.t. Buleryani tüüpi konvektsioonikatelde tootjate reklaamitud pürolüüsigaaside sarnased võimalused ei vasta tegelikkusele.

Positiivsed omadused:

• kõrge kasutegur, mis saavutatakse kütuse põletamise kahes etapis, kõrge kasutegur – kuni 90%;
• soojuse tootmine ühest kütusekaardist kestab umbes 12 tundi (tavaline puuküttega keris töötab ühel sakil mitte rohkem kui 4 tundi);
• puidukütuse peaaegu täieliku põletamise tõttu vähe jäätmeid, alumise kambri tuhapanni ja korstna kanalite puhastamine on harva vajalik;
• põlemisprotsessi saab automatiseerida, hõlpsalt reguleerida ja juhtida;
• integreeritakse peaaegu igasse küttesüsteemi ilma suuri muudatusi nõudmata;
• tükeldamata palkide munemine on lubatud;
• keskkonnasõbralikkus, mis saavutatakse kahjulike ainete põletamisega alumises kambris, mistõttu neid ei eraldu atmosfääri.

Negatiivsed omadused:

• ventilaatori (suitsuärasti) tööks vajalik elektrienergia vajadus;
• kõrge hind, võrreldes tavaliste küttekateldega – umbes 2 korda;
• madala kütuse niiskuse vajadus, s.t. küttepuud peavad olema kuivad, niiskusesisaldusega mitte üle 20%;
• nõuab töötamisel suurt koormust, kui see langeb alla 50%, on põlemisstabiilsus häiritud, tõrv koguneb suitsukanalisse.

Hind ja tootjad, pürolüüsikatelde valimise kriteeriumid

Tšehhi ettevõtete “Dakon”, “OPOP” ja “Atmos”, Sloveenia “Attack”, Saksa “Viessmann”, Austria “Wirbel” pürolüüsikatlad on Venemaa turul. 20 kW võimsusega pürolüüsikatel maksab keskmiselt 45 000 rubla.

Seda tüüpi katla valimisel on parem peatuda Euroopa tootjate juures, sest kodumaistel pürolüüsikateldel on sageli madala kvaliteediga omadused. Vaadake tähelepanelikult katla, eriti alumise kambri korpust ja otsikut – katel kestab kauem, kui ülalnimetatud elemendid on valmistatud keraamikast, mis talub kõrgeid temperatuure. Veenduge, et katlas oleks kaks põlemiskambrit, et mõlemasse kambrisse oleks reguleeritav õhuvarustus. Kanal, milles jahutusvedelik ringleb, peaks olema kontaktis ainult pürolüüsi katla alumise kambri ja korstna kanaliga, vastasel juhul ei moodustu ahju kambrites pürolüüsi ja gaaside järelpõletuseks vajalikke kõrgeid temperatuure – jahutusvedelik võtab aktiivselt soojuse ära.

Tootja garantii pürolüüsiboileri tööks peab olema rohkem kui üks aasta, kambri seinte võimaliku läbipõlemise korral vähemalt 10 aastat.

Pöörake tähelepanu katla automatiseerimise ja otsiku garantiidele – nende maksumus remondi korral võib ulatuda kuni 50% katla enda maksumusest.

Katla võimsuse valimisel tuleks lähtuda soojendatavast piirkonnast. Väikese võimsusega või liiga võimsa pürolüüsi katla valik viib selle enneaegse lagunemiseni: esimesel juhul äärmiste koormuste tõttu; teises – kondensaadi kogunemise tõttu korstna kanalisse.

Hinnake katla välimust hoolikalt, kontrollige keevisõmblusi, uurige selle ehitamiseks kasutatud metalli paksust ja klassi. Katla siseseinad peavad olema valmistatud legeeritud katlaterasest paksusega vähemalt 4 mm – kui müüja nimetas teraseks, millest pürolüüsi katla kambrid moodustatakse, “konstruktsiooniliseks”, siis keelduge ostmast ja jätke see väljalaskeava (konstruktsiooniteras ei talu kõrgeid temperatuure ahjudes katla ja põleb ära kahe kuni kolme aasta jooksul).

Käesolevas artiklis kirjeldatud pürolüüsiboileri konstruktsiooni on katsetanud Euroopa ja kodukasutajad ning see on kõige tõhusam – mõne kodumaise ja Euroopa tootja improviseeritud mudelid, mille disain erineb “klassikalisest”, enamasti puudub neil võime pürolüüsigaase genereerida ega põletada.

Kuidas pürolüüsiboilerit paigaldada ja kasutada

Need katlad tuleb paigutada väljaspool eluruume. Tuleohutusstandardite kohaselt peab pürolüüsi katla alus olema tellistest või kivist, ahjukambrite ees olev põrandapind peab olema kaetud 1,5–2 mm paksuse metallplekiga. Katlaruumi seinte või esemete ja katla trumli minimaalne kaugus on 200 mm. Pürolüüsikatelde tootjad soovitavad korstna isoleerida fooliummineraalvilla abil – suitsugaaside jahutamisel tekivad kondensaat ja tõrv..

Pürolüüsi katlad, nagu ka kõik muud põlevkütusel töötavad küttekatlad, vajavad aga pidevat värske õhu juurdevoolu – katlaruumi ventilatsiooniava minimaalse pindalaga 100 cm² hädavajalik.

Katla ülemisse ahju paigutatud puupalkide niiskusesisalduse osas olge ettevaatlik – pürolüüsikatelde töötamisel on see oluline tegur nende edukaks ja pikaks kasutuseks.

Tähtis: tootjad keelavad kategooriliselt sünteetiliste materjalide põletamise pürolüüsikateldes. saadud põlemisproduktid söövitavad aktiivselt katla sisemist korpust, vähendades drastiliselt selle kasutusiga.

Töö ajal on vajalik tuha eemaldamine ahjukambrite põhjast (umbes kord nädalas, sagedus sõltub töö intensiivsusest ja selle katla võimsusest), veenduge, et ülemise ja alumise kambri vahel asuva otsiku augud poleks tuhaga ummistunud. Kord kuus on vaja ahjukambrid täielikult puhastada, kord nädalas – kolde uksed kaabitsa abil.