Inhoud
Pyrolyse of zogenaamde gasgenererende ketel – verwarmingsapparatuur die werkt op vaste brandstoffen. Een pyrolyse-ketel met vaste brandstof wordt gekenmerkt door een hoog rendement en efficiëntie, de bedrijfstijd van een thermische eenheid op één tabblad brandstof kan oplopen van 10 uur tot twee dagen. Gasgeneratoren kunnen worden gebruikt voor het verwarmen van zowel woongebouwen als industriële installaties.
Het apparaat en het werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel ↑
De gasgenererende thermische eenheid heeft een nogal gecompliceerd ontwerp, het pyrolyse-ketelapparaat bevat veel componenten en onderdelen, het belangrijkste onderscheidende kenmerk van een pyro-ketel van een traditioneel vastebrandstofapparaat is een brandkamer, die uit twee kamers bestaat.
Ontwerpkenmerken ↑
- laadkamer of pyrolysekamer;
- de verbrandingskamer;
- gasklep (poort);
- rooster;
- luchttoevoerkanalen (primair en secundair);
- water warmtewisselaar;
- schoorsteen.
Zoals hierboven vermeld, bestaat de verbrandingskamer van een gasgenerator uit twee boven elkaar gelegen kamers, gescheiden door een rooster. De oven van een pyrolyse-ketel is meestal gemaakt van hittebestendig gelegeerd staal. Roosterijzers van gietijzer, staal of vuurvast keramiek. Via het primaire zuurstoftoevoerkanaal wordt externe lucht naar de pyrolysekamer getransporteerd, het tweede kanaal zorgt voor luchttoevoer naar de verbrandingskamer. Pyrolyse ketelwater warmtewisselaar of zogenaamde «water jas» Het is ontworpen om de vloeibare koelvloeistof van het verwarmingssysteem te verwarmen. Gebruik in de ontwerpen van pyrokotlov buis- of plaatwarmtewisselaars. Door de schoorsteen worden de verbrandingsproducten van de uitlaat naar de atmosfeer geleid.
Het ontwerp van de gasketel biedt de mogelijkheid om het vermogen van de verwarmingseenheid aan te passen in het bereik van 30 tot 100%. Het bedieningselement is een demper aan de achterkant van de thermische eenheid. Afhankelijk van de ingestelde temperatuur van het koelmiddel aan de uitlaat, opent of sluit de regelaar automatisch de klep in automatische modus.
Soorten pyrolyse-ketels ↑
Afhankelijk van het ontwerp is pyrokotla onderverdeeld in eenheden met natuurlijke tractie en geforceerde inflatie. Het belangrijkste voordeel van een pyrolyse-ketel met natuurlijke trek is de onafhankelijkheid van de unit van elektriciteit. De nadelen zijn onder meer verhoogde eisen aan rookkanalen. Schoorsteenketels met natuurlijke trek zijn uitgerust met schoorstenen met een hoogte van ten minste 5 m. De schoorsteentrek moet de lucht in de oven in het bereik van 16 tot 20 Pa verdunnen, de trek moet voldoende zijn om de weerstand van het gas-luchtpad van de ketel en het rookkanaal te overwinnen.
Het geforceerde blazen pyrokotl-ontwerp omvat het gebruik van een ventilator. De luchttoevoer naar de vergassings- en verbrandingskamer kan op drie manieren worden verzorgd:
- op de voorwand van de ketel is een ventilator gemonteerd;
- een ventilator (rookafvoer) is geïnstalleerd op de schoorsteen;
- apparatuur is zowel bij de uitlaat als bij de ingang van het gas-luchtpad gemonteerd.
De locatie van de vergassings- en verbrandingskamers hangt ook af van het type constructie van de pyrolyse-ketel. Bij units met een natuurlijke trek van de schoorsteen bevindt de naverbrander zich boven de vergassingskamer, waardoor de luchtstroom in de richting van onder naar boven plaatsvindt. Bij apparaten met kunstmatige tractie daarentegen, bevindt de verbrandingskamer zich boven de verbrandingskamer, de lucht beweegt van boven naar beneden.
Voor- en nadelen ↑
De voordelen van een thermische pyrolyse-eenheid zijn:
- Rendement tot 90%;
- brandstof economie;
- milieu vriendelijkheid;
- Gemak van onderhoud;
- minimale as, geen roet.
Een ander belangrijk voordeel van gasgenererende ketels is hun compatibiliteit met elk verwarmingssysteem..
Nadelen zijn:
- hoge prijs;
- complexe constructie;
- omvangrijk;
- verhoogde brandstofvereisten voor vocht;
- de noodzaak om op elektriciteit aan te sluiten (gelden voor modellen van ketels met geforceerde luchttoevoer).
De werking van de pyrolyse-ketel ↑
Het werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel is gebaseerd op de thermische ontleding van vaste brandstof in chemische componenten:
- koolstof;
- pyrolyse gas.
Het proces om brandbaar pyrolysegas te genereren uit hout en andere soorten vaste brandstof is mogelijk bij hoge temperaturen in het bereik van 200-8000, onder omstandigheden van zuurstoftekort en de daaropvolgende naverbranding van het vrijkomende gas, dat wordt gemengd met de secundaire verwarmde lucht in de naverbrander. Tijdens het pyrolyse verbrandingsproces bevatten de rookgassen aan de uitlaat van de ketel voornamelijk kooldioxide en waterdamp, de hoeveelheid schadelijke onzuiverheden wordt geminimaliseerd.
Werkingswijzen van een gasketel ↑
Alle pyrolyse-ketels werken in drie modi:
- ontstekingsmodus. Bij deze werkwijze van de pyrokotl is de gasklep maximaal open, de rookgassen worden direct naar het rookkanaal afgevoerd;
- bedrijfsmodus – de poort is volledig gesloten, het pyrolyseproces is gaande in de kamer. Luchttoevoer afhankelijk van het model van de ketel wordt geleverd door natuurlijke of geforceerde middelen;
- herlaadmodus – het ontledingsproces van vaste brandstof onder invloed van temperaturen gaat door, de gasklep is open, er wordt extra brandstof geladen.
Brandstof moet in een hoog tempo worden geladen om het vullen van koolmonoxidegassen en warmteverlies te voorkomen..
Pyro-ketelbedrijfsschema ↑
Het pyrolyse-ketelschema bestaat uit de volgorde van de volgende processen:
- brandstof in de keteloven laden, ontsteking;
- nadat de brandstof is opgestookt, wordt de sluiter gesloten en gaat het verbrandingsproces geleidelijk over in de smeulfase;
- via het primaire kanaal wordt externe lucht aangevoerd naar de laadkamer, waarvan een deel wordt gebruikt om het smeulproces in stand te houden en de vereiste vergassingstemperatuur te bereiken;
- pyrolysegassen door het rooster komen de verbrandingskamer binnen;
- om het verbrandingsproces van pyrolysegassen te verzekeren, wordt lucht via een secundair kanaal naar de naverbrandingskamer gevoerd;
- vluchtige producten verbranden en geven een bepaalde hoeveelheid warmte af, waarvan een deel onder het rooster wordt gestuurd en wordt gebruikt om de pyrolyse in stand te houden, de tweede gaat rechtstreeks naar het verwarmen van de ketel;
- afvalverbrandingsproducten passeren een waterwarmtewisselaar en worden afgevoerd in een schoorsteen;
- het handhaven van een optimale verbrandingstemperatuur wordt ondersteund door een temperatuurregelsysteem.
Aanvullende informatie over de werking van de pyrolyse-ketel is te vinden in de video.
Installatie van een pyrolyse-ketel ↑
Om de veilige werking van thermische apparatuur te garanderen, moeten de basisregels worden gevolgd:
- pyrolyse-ketel is geïnstalleerd in een aparte ruimte;
- de afstand van het warmtepunt tot de muur is minimaal 200 mm;
- de doorsnede van het ventilatiekanaal in de stookruimte mag niet minder zijn dan 100 cm2.
Brandstof voor pyrolyse-ketel ↑
In gasgenererende apparaten kunnen de volgende materialen als brandstof worden gebruikt: hout; bruinkool en zwarte steenkool; brandstofbriketten; turf; houtbewerkingsafval.
De kwaliteit en het type brandstof hebben rechtstreeks invloed op de efficiëntie van de thermische installatie, de levensduur van de batterij op één lading, de levensduur van de thermische eenheid. De tijd van houtverbranding in een pyrolyse-ketel is dus, afhankelijk van het type en de hardheid van het materiaal, ongeveer 6 uur. De verbrandingstijd van bruinkool is 8 uur, zwart 10 uur.
Studies hebben aangetoond dat droog hout de meest rationele brandstof voor pyrokotlov is, waarvan het vochtgehalte niet meer dan 20% bedraagt. Ondanks het feit dat de brandtijd van hout korter is dan die van kolen, is de hoeveelheid vrijgekomen pyrolysegas vele malen groter. Experts zeggen dat hout niet alleen de efficiëntie van de pyrolyse-ketel verhoogt, maar ook de levensduur verhoogt.
Het vochtgehalte van hout is direct gerelateerd aan de hoeveelheid opgewekte warmte, dus een kilogram hout met een luchtvochtigheid van 20% heeft een warmteoverdracht van 4 kW / u, wanneer zo’n hoeveelheid brandhout met een luchtvochtigheid van 50% 2 kW / u is. De laadkamer van een gasgenerator voor vaste brandstoffen zorgt voor het gebruik van hout met een diameter van 10 tot 250 mm en een lengte van 40 tot 65 cm.
