Виды пиролизных котлов

Деньги, вложенные в рекламу, приносят доход на 30-35% выше, чем те же средства, инвестированные в модернизацию и внедрение новых идей в технике и технологиях. Нам, как потребителям, не очень хотелось бы покупать продукцию, изготовленную на идеях и расчетах 50-тилетней давности, морально устаревшую, но красиво оформленную дизайнерами и правильно поданную маркетологами.

«Новинка» десятилетия

Речь пойдет о пиролизных котлах отопления. Само название говорит о сложном устройстве, использующем замысловатую схему сжигания угля или дров с целью получить максимальное количество тепловой энергии при минимальном участии человека.

Сразу стоит упомянуть о нескольких важных особенностях подобных сжигателей:

• Существуют конструкции пиролизных котлов, рассчитанных как на дровяное топливо, так и угольное, причем последнее даже более предпочтительно из-за высокой теплоты сгорания;
• Основное количество тепла выделяется при сгорании газообразных продуктов разложения дров, угля или брикета в газогенераторной каморе котла;
• Для работы котла пиролизного горения обязательно нужен управляемый поддув воздуха, зачастую с использованием электровентилятора, в этом случае без электроэнергии пиролизный котел может остановиться.

Существуют конструкции, в которых нет электронаддува воздуха, но в таком случае дымоход для пиролизного котла должен быть примерно на 30% выше стандартного, чтобы обеспечивать необходимый напор воздуха в камеру пиролизной газификации и в полость остаточного сжигания газовоздушной смеси.

Принцип работы пиролизного котла

Современный пиролизный котел правильнее назвать газогенератором. На таких устройствах работали знаменитые полуторки и ЗИСы во время войны и в первые послевоенные годы, в условиях жесточайшей нехватки бензина. Уже тогда была «отточена» на практике самая удачная конструкция пиролизной установки.

Принцип работы пиролизного котла основан на использовании трех раздельных камер:

1. Камера загрузки топлива, в котором дрова или уголь подсушиваются и прогреваются до необходимой температуры;
2. Пиролизная полость или камера газификации, в нее дозированно подается небольшое количество воздуха, обеспечивающее нагрев и термическое разложение топлива с превращением его в горючие газы;
3. Камора горения газовоздушной смеси. Высокая температура горения и возможность точного дозирования количества воздуха позволяют сжигать топливо с приличным КПД котла;

Особенности конструкции пиролизного котла

Сама задумка в построении пиролизного двухступенчатого сжигания очень удачна. Процесс горения чище и стабильнее, без недогаров топлива в золе. Сам по себе процесс сжигания дров малоинтересен, нужно еще как-то передать высвобожденное тепло в воздух отапливаемого помещения. Благодаря такой организации пиролиза и тепловыделения, оказалось достаточным просто построить пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Снимать тепло с очага горения и передавать можно так же, как в обычном газовом котле, и так же просто регулировать его работу.

Верхние и нижние камеры пиролизного котла, в чем их отличие

По исполнению различают конструкции котлов пиролизного горения с верхним и нижним расположением каморы сжигания продуктов возгонки топлива.

Принцип и различия в устройстве котла понятны из схем и рисунков. В системе с нижним расположением каморы газификации проще обслуживать и зачищать от золы колосники и накопители. В конструкциях с верхним положением пиролизной камеры легко обеспечить загрузку топлива на сутки без использования бункеров и специальных подавателей. Конкурент с нижней камерой без бункера отработает закладку дров за 7-8 часов.

Как горит топливо в пиролизных котлах

В обоих случаях в пиролизном котле используется первичный и вторичный воздух. Первичный подается в крайне ограниченном количестве в отсек газификации. Это место можно назвать сердцем пиролизного котла, его КПД и тепловая эффективность определяется именно способностью глубоко и качественно газифицировать топливо, невзирая на его количество, качество и способность к возгонке.

На этапе пиролизной газификации топлива все тепло от тлеющего топлива стараются сохранить в объеме камеры, для этого объем камеры теплоизолируют от внешней среды и зачастую выполняют из керамики, стойкой к самым агрессивным соединениям, которых полно, например, в сернистых углях. Иногда вместо капризной керамики используются специальные марки чугуна, неплохо показавшего себя в работе. Обычная сталь прогорит до дырок в течение нескольких недель. По этому признаку легко отличить приличный пиролизный котел от имитации хорошего котла.

Кроме того, в отдельных вариантах пиролизных котлов придуманы топливные бункеры, позволяющие подавать дрова в камеру газификации топлива. Теперь владельцу достаточно позаботиться об однократной в течение суток загрузке отсека с дровами или углем и периодически удалять шлак и твердые отходы из накопителя.

Регулировка и управление пиролизными котлами

Теоретически глубина полезного использования топлива может достигать 90% только на качественном дровяном топливе. К сравнению: обычный котел на дровах выдавливает максимум 50-60%. Все остальные рассказы – выдумки маркетологов.

Очень многое в работе пиролизного котла зависит от стабильности работы автоматики. Если сжигаются дрова, состав продуктов газификации у любых сортов древесины примерно одинаков, с небольшим отличием в калорийности и объеме выделившихся горючих газов. В таких условиях очень легко поддерживать подачу оптимального количества вторичного воздуха, чтобы не выдувать лишним воздухом тепло в трубу.

В случае угля все намного серьезнее. Газификация угля – процесс очень сложный, и для правильного глубокого газообразования нужна сложная система управления, поэтому многие производители пиролизных котлов вообще отказываются от работы с подобным топливом.

Проблемы газификации угольного топлива

Процесс газификации топлива очень сложный и многогранный, требует точного дозирования воздуха. Самые дешевые варианты пиролизных котлов вообще не рассчитаны на другую работу, кроме как на дровах или дровяных пеллетах. Дело в том, что газификацию или термовозгонку древесины  можно вообще не контролировать. Достаточно нагреть дрова в замкнутом объеме до 270-300 градусов, и дальше процесс газообразования пойдет в автоматическом режиме, без подвода воздуха или тепла.

Продукты газификации угля очень сильно зависят от сортности и марки угля, теплового режима. Причем калорийность газов и температура может очень сильно «гулять» в зависимости от температуры газификации и количества подаваемого первичного воздуха. Если автоматика неправильно отрегулирована, из-за высокой температуры в камере дожигания можно сжечь теплообменник и получить аварию.

По отзывам владельцев пиролизных котлов, зачастую приходится чуть ли не вручную подбирать оптимальную марку угля и размер кусков. Обычно в таком случае для запуска котла используют дрова, и далее переводят на уголь или угольный брикет.

Преимущества пиролизных котлов перед обычными топками

Пиролизный способ более экономичен. Даже самый дорогой котел обычной конструкции не в состоянии полноценно сжигать уголь, в лучшем случае остаток несгоревшего топлива в шлаке составит 10-18%. На электростанциях в условиях промышленного сжигания с «подсветкой» мазутом или природным газом недогар угля составляет 5-10%.

Хорошее качество горения позволяет сжигать топливо с получением минимального количества вредных и канцерогенных веществ. Но если в конструкции пиролизного котла произошла разгерметизация задвижек или люков, возможно появление в помещении утечек угарного газа, являющегося основным компонентом продуктов газификации топлива.

Пиролизный котел сложнее в обслуживании, его эффективность напрямую зависит от качества и надежности автоматики. Кроме того, нормальная устойчивая работа возможна только при загрузке не менее трети от штатного количества топлива, при этом есть определенные ограничения на размер кусков и влажность.

Самодельный пиролизный котел

Нашему человеку по плечу любая задача. Самодельные пиролизные котлы с верхней камерой давно изготавливают своими руками из подручных материалов и старых пропановых баллонов. Вместо стационарной верхней крышки используют съемную с трубой, и, конечно, в такой конструкции пиролизного котла напрочь отсутствует всякая автоматика, поэтому работают они, как правило, на отработанном масле и дровах.

Заключение

Несмотря на относительную «древность» газогенерации, пиролизные котлы можно считать свежей идеей, воплощение которой потребовало использование современных средств автоматики и управления качеством горения. Следующим шагом в разработке котлов будет так называемое беспламенное горение, при котором топливо окисляется при очень низкой температуре 200-300^о с минимальными потерями тепла.

• Как выбрать чугунную печь для бани
• Проектирование системы отопления частного дома
• Каменная печь для бани и дома
• Чем замазать печь, чтобы не трескалась