Dispozitivul și principiul funcționării cazanului de piroliză

Piroliză sau așa-numitul cazan generator de gaz – echipamente de încălzire care funcționează pe combustibili solizi. Un cazan de piroliză cu combustibil solid este caracterizat prin eficiență și eficiență ridicată, timpul de funcționare al unei unități termice pe o filă de combustibil poate ajunge de la 10 ore la două zile. Unitățile generatoare de gaz pot fi utilizate atât pentru încălzirea clădirilor rezidențiale, cât și a instalațiilor industriale.

Dispozitivul și principiul funcționării cazanului de piroliză ↑

Unitatea termică generatoare de gaz are un design destul de complicat, dispozitivul cazanului de piroliză include multe componente și ansambluri, principalul caracteristică distinctivă a unui cazan piro dintr-un aparat tradițional cu combustibil solid este o cameră de incendiu, care constă din două camere.

Caracteristici de proiectare ↑

• camera de încărcare sau camera de piroliză;
• camera de ardere;
• supapă de accelerație (poartă);
• grătar;
• canale de alimentare cu aer (primare și secundare);
• schimbător de căldură cu apă;
• șemineu.

Așa cum am menționat mai sus, camera de ardere a unei unități generatoare de gaz este formată din două camere situate una deasupra celeilalte și separate de un grătar. Cuptorul unui cazan de piroliză este, de obicei, din oțel rezistent la căldură din aliaj. Grătare din fontă din fontă, oțel sau ceramică refractară. Prin canalul primar de furnizare a oxigenului, aerul exterior este transportat în camera de piroliză, al doilea canal asigură furnizarea de aer către camera de ardere. Schimbător de căldură de apă al cazanului de piroliză sau așa-numitele «sacou de apă» Este conceput pentru a încălzi lichidul de răcire lichid al sistemului de încălzire. Pentru proiectarea pirokotlov se folosesc schimbătoare de căldură tubulare sau de plăci. Prin coș, produsele de ardere a evacuării sunt deviate către atmosferă.

Proiectarea cazanului pe gaz prevede posibilitatea reglării puterii unității de încălzire în intervalul 30 – 100%. Elementul de control este un amortizor situat în partea din spate a unității termice. În funcție de temperatura setată a lichidului de răcire la ieșire, regulatorul deschide sau închide automat amortizorul în modul automat.

Tipuri de cazane de piroliză ↑

În funcție de design, pyrokotla este împărțită în unități cu tracțiune naturală și inflație forțată. Principalul avantaj al unui cazan de piroliză cu tiraj natural este independența unității de electricitate. Dezavantajele includ cerințe crescute pentru conductele de fum. Cazanele cu coșuri de fum naturale sunt echipate cu coșuri de fum cu o înălțime de cel puțin 5 m. Tirenul de coș ar trebui să asigure rarefierea aerului în cuptorul cuprins între 16 și 20 Pa, tirajul ar trebui să fie suficient pentru a depăși rezistența căii gaz-aer a cazanului și a canalului de fum..

Proiectarea pirokotl cu lovitură forțată implică utilizarea unui ventilator. Alimentarea cu aer la camera de gazificare și combustie poate fi asigurată în trei moduri:

1. un ventilator suflant este montat pe peretele frontal al cazanului;
2. pe coș este instalat un ventilator (evacuare de fum);
3. echipamentul este montat atât la ieșire, cât și la intrarea în conducta gaz-aer.

Locația camerelor de gazificare și de combustie depinde, de asemenea, de tipul de construcție a cazanului de piroliză. În unitățile cu tiraj natural al coșului, arzătorul este situat deasupra camerei de gazificare, astfel, fluxul de aer are loc în direcția de jos în sus. La dispozitivele cu tracțiune artificială, dimpotrivă, camera de ardere este situată deasupra camerei de ardere, aerul se mișcă de sus în jos.

Avantaje și dezavantaje ↑

Avantajele unei unități termice de piroliză includ:

• Eficiență până la 90%;
• economie de combustibil;
• prietenia cu mediul;
• ușurință de întreținere;
• cenușă minimă, fără funingine.

Un alt avantaj semnificativ al cazanelor generatoare de gaz este compatibilitatea acestora cu orice sistem de încălzire..

Contra sunt:

• preț mare;
• construcție complexă;
• grosime;
• necesarul crescut de combustibil pentru umiditate;
• necesitatea conectării la electricitate (se aplică modelelor de cazane cu alimentare forțată de aer).

Funcționarea cazanului de piroliză ↑

Principiul funcționării cazanului de piroliză se bazează pe descompunerea termică a combustibilului solid în componente chimice:

• carbon;
• gaz piroliză.

Procesul de generare a gazelor pirolizei combustibile din lemn și alte tipuri de combustibil solid este posibil la temperaturi ridicate în intervalul 200-800⁰, în condiții de deficiență de oxigen și arderea ulterioară a gazului degajat, care este amestecat cu aerul încălzit secundar în urma combustibilului. În timpul procesului de ardere a pirolizei, gazele de ardere la ieșirea centralei conțin în principal dioxid de carbon și vapori de apă, cantitatea de impurități dăunătoare este minimizată.

Moduri de funcționare a unui cazan de gaz ↑

Toate cazanele pirolizei funcționează în trei moduri:

1. modul de aprindere. Cu acest mod de funcționare a pirocotl, robinetul de accelerație este deschis pe cât posibil, gazul de ardere este îndepărtat direct pe conducta de ardere;
2. modul de operare – poarta este complet închisă, procesul de piroliză se desfășoară în cameră. Alimentarea cu aer în funcție de modelul cazanului este asigurată prin mijloace naturale sau forțate;
3. modul de reîncărcare – procesul de descompunere a combustibilului solid sub influența temperaturilor continuă, accelerația este deschisă, se efectuează încărcarea combustibilului.

Încărcarea combustibilului trebuie făcută într-un ritm rapid pentru a evita umplerea de gaze cu monoxid de carbon și pierderea de căldură..

Schema de funcționare a cazanelor Pyro ↑

Schema cazanului de piroliză constă în succesiunea următoarelor procese:

• încărcarea combustibilului în cuptorul cazanului, aprinderea;
• după ce combustibilul s-a stins, obturatorul este închis, procesul de ardere trece treptat în stadiul de ardere;
• prin canalul primar, aerul exterior este furnizat camerei de încărcare, o parte dintre acestea fiind utilizată pentru menținerea procesului de ardere și pentru atingerea temperaturii de gazificare necesară;
• gazele pirolizei prin grătar intră în camera de ardere;
• pentru a asigura procesul de ardere a gazelor pirolizei, aerul este furnizat camerei de după ardere printr-un canal secundar;
• produsele volatile ard, degajând o anumită cantitate de căldură, din care o parte este trimisă sub grătar și folosită pentru menținerea pirolizei, a doua merge direct la încălzirea centralei;
• produsele de ardere a deșeurilor trec printr-un schimbător de căldură cu apă și sunt evacuate într-un coș de fum;
• menținerea unei temperaturi optime de ardere este susținută de un sistem de control al temperaturii.

Informații suplimentare despre funcționarea cazanului de piroliză pot fi găsite în videoclip.

Instalarea unui cazan de piroliză ↑

Pentru a asigura funcționarea în siguranță a echipamentelor termice, trebuie respectate regulile de bază:

• cazanul de piroliză este instalat într-o cameră separată;
• distanța de la punctul de căldură la perete este de cel puțin 200 mm;
• secțiunea transversală a conductei de ventilație din camera cazanelor nu trebuie să fie mai mică de 100 cm².

Combustibil pentru cazanul de piroliză ↑

La dispozitivele generatoare de gaz, pot fi utilizate ca materiale următoarele combustibil: lemn; cărbune maro și negru; brichete de combustibil; turbă; deseuri de prelucrare a lemnului.

Calitatea și tipul de combustibil afectează în mod direct eficiența instalației termice, durata de viață a bateriei la o singură încărcare, durata de viață a unității termice. Deci, timpul de ardere a lemnului într-un cazan de piroliză, în funcție de tipul și duritatea materialului, este de aproximativ 6 ore. Timpul de ardere al cărbunelui brun este de 8 ore, la comandă neagră 10 ore.

Studiile au arătat că cel mai rațional tip de combustibil pentru pyrokotlov este lemnul uscat, al cărui conținut de umiditate nu depășește 20%. În ciuda faptului că timpul de ardere a lemnului este mai mic decât cel al cărbunelui, cu toate acestea, cantitatea de gaz de piroliză eliberată este de multe ori mai mare. Experții spun că lemnul nu numai că mărește eficiența cazanului de piroliză, dar își mărește durata de viață.

Conținutul de umiditate al lemnului este direct legat de cantitatea de căldură generată, deci un kilogram de lemn cu un conținut de umiditate de 20% are un transfer de căldură de 4 kW / h, când o astfel de cantitate de lemn de foc cu o umiditate de 50% este de 2 kW / h. Camera de încărcare a unui cazan cu combustibil solid generator de gaz asigură utilizarea lemnului cu un diametru de 10 până la 250 mm și o lungime de 40 la 65 cm.

• Cazane de piroliză cu ardere lungă
• Cazan de piroliză cu combustibil solid
• Tipuri de cazane de piroliză