Меню Закрыть

Пиролизные котлы длительного: Твердотопливные котлы пиролизные, купить котёл твердотопливный пиролизные в Москве

Содержание

Лучший выбор пиролизных отечественных и импортных котлов.

При отсутствии магистрального газоснабжения котлы, работающие на твердом топливе, становятся оптимальным вариантом отопления. Они просты в обслуживании и достаточно эффективны. Но где купить пиролизные котлы длительного горения по выгодной цене? Решение этого вопроса доверьте нам. Наш интернет-магазин Купитькотлы.РФ занимается реализацией отопительного оборудования не первый год, поэтому предлагает своим клиентам только лучшие модели котлов. Если Вы проживаете в Санкт-Петербурге или любом другом городе России, можете выбирать наш интернет-магазин Купитькотлы.РФ. Вас приятно удивит наш ассортимент. Ваш заказ может быть доставлен в любую точку РФ удобной вам транспортной компанией.

Преимущества пиролизных котлов

Твердотопливный пиролизный котел прекрасно подойдет как для обогрева жилого дома, так и для офиса или промышленного сооружения. В качестве топлива такое оборудование может использовать дрова, древесные отходы, специальные брикеты и пеллеты. Кроме того, в последнее время распространение получили пиролизные котлы, работающие на угле и коксе. Стоит отметить некоторые особенности такого обогревателя, а именно:

  • выход оборудования на заявленную производительность занимает от получаса до часа, за это время котел нагревается до 60-90°C и прогревает систему отопления;
  • малый расход твердого топлива, по сравнению с котлами прямого горения, экономия до 3 раз;
  • увеличенный срок горения на одной закладке до 16 часов;
  • котел имеет высокую производительность – до 92%, а благодаря тому, что топливо сгорает полностью, зола отсутствует;
  • наличие котлов любых мощностей от 10 кВт до 2,5 мВт;
  • благодаря наличию современной автоматики, обогреватель способен поддерживать стабильную температуру в течение всего времени работы.

Важно также то, что для корректного функционирования системы необходимо оборудовать правильно дымоход.

Как заказать у нас?

Чтобы приобрести пиролизный котел у нас, достаточно заполнить форму заказа. Остались вопросы? Не стеснитесь и задавайте их нашим квалифицированным специалистам по номеру: +7 (812) 947-69-80. Наши консультанты всегда будут рады помочь Вам определиться с выбором. Также Вы можете отправить Ваш вопрос на адрес электронной почты или заказать бесплатный обратный звонок с сайта.

Пиролизные котлы длительного горения

Пиролизные котлы отопления используют в своей работе принцип не сжигания дров, а сжигание выделяемого из них при высокой температуре газа. Применяемый в котлах способ пиролизного сжигания твердого топлива подразумевает под собой его сжигание в среде, недостаточно богатой кислородом при низкой воздухоподаче. Пиролизные котлы в таком режиме производят нагрев древесины в камере сгорания при практическом отсутствии кислорода, в результате чего происходит разлагание древесины на древесный газ и древесный уголь (кокс — почти чистый углерод), который является конечным продуктом полного пиролиза древесины. Из-за своего принципа действия эти котлы еще называют газогенераторные и их причисляют к твердотопливным котлам длительного горения. Выделяющийся при работе пиролизный газ является прекрасным топливом, гораздо более чистым, чем древесина или каменный уголь. Пиролизные котлы длительного горения сжигают этот газ в специальной камере, где он конденсируется и смешивается с воздухом из форсунки. Температура горения при этом достигается достаточно высокая – около 700С. КПД пиролизных (газогенераторных) котлов значительно выше, чем традиционных твердотопливных, и при топке сухой древесиной он достигает 85%.

Для работы пиролизного котла в газогенераторном режиме в закладочной камере котла должна быть достаточно высокая температура (600-800С), поэтому для первоначального прогрева котла его запускают в режиме обычного твердотопливного котла. А после прогрева котел с помощью задвижек (шиберов) переводят в необходимый режим работы. Этим обуславливается многокамерное устройство пиролизного котла.

Внимание!

Важно! Время горения одной закладки дров в пиролизных котлах хоть и продлено до 8-10 часов, но необходимые технические ухищрения привели и к существенному удорожанию конструкции — они в среднем в 1,5-2 раза дороже традиционных твердотопливных котлов.
Современной альтернативой стали более дешевые и экономичные котлы длительного горения СТРОПУВА, у которых существенно увеличено время горения одной закладки: дров — до 31 часов, а угля — до 120 часов! Такое стало возможным благодаря инновационным решениям, ведь техническая мысль не стоит на месте. Ни один пиролизный котел не может сравниться с такими показателями!

Как работают котлы длительного горения и пиролизные

Содержание:

Чтобы не ошибиться при выборе и покупке котельного оборудования, важно четко понимать принципы работы котлов длительного горения, в том числе и пиролизных. Это связано с тем, что для разных домов и систем отопления требуются установки с различными характеристиками. Специалисты компании Котел 52 подготовили этот сравнительный обзор классических и пиролизных твердотопливных котлов, который поможет Вам сделать правильный выбор.

Устройство классических котлов длительного горения

Основной плюс оборудования этого класса в том, что устройство котлов длительного горения позволяет использовать различное твердое топливо с увеличением интервала между загрузками. Дрова, уголь и торф, пеллеты и щепа, даже отходы деревообработки — такой перечень дает возможность подобрать установку, которая будет отапливать Ваш дом наиболее дешевым в регионе видом топлива. При этом нет необходимости постоянно контролировать работу котла. Объем топки и установленная система автоматики позволяет устройству работать без участия человека сутки, а для некоторых моделей даже больше.

Но следует понимать, что для большинства модификаций средний КПД обычно не превышает 70–80%. Это связано с тем, как работает котел длительного горения. Самое простое решение — увеличение объема топки. Но для увеличения продолжительности работы на одной закладке применяют и другие способы регулирования интенсивности сгорания топлива.

Все котлы этого класса работают по одному из двух основных принципов:

  • Верхнее горение — в этом случае в первую очередь используются вышерасположенные слои топлива. Свежий воздух, необходимый для поддержания пламени, подается непосредственно в зону горения, поэтому и не происходит воспламенение нижних слоев закладки, к ним просто не поступает необходимое количество кислорода.
  • Нижнее горение — чаще всего эта технология применяется в котлах шахтного типа и она практически повторяет принцип работы классических твердотопливных котлов. Свежий воздух поступает в топку через зольник и колосниковую решетку.

В обоих случаях нагрев теплообменника происходит благодаря высокой температуре продуктов сгорания. При этом они не успевают полностью охладиться и через дымоход удаляется довольно высокотемпературная смесь газов. А это значит, что значительная часть тепловой энергии, полученной при сгорании топлива, просто выбрасывается в атмосферу. Именно поэтому КПД котлов этого типа обычно не превышает 80%.

Особенности и принцип работы пиролизных котлов

Совсем другой принцип работы пиролизных котлов длительного горения. Они также могут работать по схемам с верхней или нижней подачей воздуха, но позволяют получить в 2-4 раза большее количество тепловой энергии.

Основная особенность связана с тем, что при повышении температуры топлива в условиях недостатка кислорода выделяется смесь пиролизных газов, которая по своей теплотворности мало чем уступает природному. И если в классических котлах часть этих газов уходила через дымоходы, то в пиролизных установках она становится основным источником тепловой энергии.

Общая схема работы пиролизных котлов выглядит следующим образом:

  • В первом отделении камеры сгорания (топки) происходит процесс пиролиза. При медленном тлении дров выделяется смесь газов.
  • Полученная смесь поступает во второе отделение, куда нагнетается воздух, который предварительно прогревается при прохождении по каналам внутри котла.
  • Полученная газовоздушная смесь сжигается, что и дает дополнительную тепловую энергию.

Отметим, что конструкция водяной рубашки (теплообменника) создана так, чтобы для нагрева теплоносителя использовать энергию, получаемую и в первом, и во втором отделении камеры сгорания. Именно за счет этого и обеспечивается повышение коэффициента полезного действия котла.

Сравнение эффективности котельного оборудования этих классов

Для наглядности давайте сравним эксплуатационные показатели традиционных и пиролизных котлов длительного действия.

Показатель Классический твердотопливный котел Бытовой пиролизный котел Всеядные промышленные пиролизные котлы утилизаторы
Максимальный КПД До 86% До 95%
До 92%
Тепловая мощность бытовых котлов До 50 кВт До 120 кВт До 400 кВт
Время работы на одной закладке топлива От 1 до 3-4 суток в зависимости от модели котла Обычно не превышает 24 часа От 4 до 24 часов в зависимости от типа топлива
Используемый тип топлива Практически весь перечень твердого топлива в зависимости от модели котла Дрова, влажность которых не должна превышать 30–35% Дрова, щепа, брикеты, уголь, отходы РТИ и ПВХ
Средний расход топлива В пределах 1,6 кг в час В пределах 1 кг в час В зависимости от мощности до 80 кг в час
Периодичность чистки и удаления золы При каждой новой растопке
через 1–4 суток
Допускается чистка с периодичностью 1 раз в неделю
В зависимости от типа используемого топлива

 

Как видите, пиролизные котлы проигрывают классическим только по продолжительности работы на одной закладке дров, и то, не у всех моделей. Но по всем другим параметрам они, бесспорно, лидируют. Именно поэтому расходы на отопление при установке пиролизных котлов существенно сокращаются. Что и объясняет все возрастающий спрос на котельное оборудование этого класса. И это несмотря на то что стоимость таких котлов несколько выше. Все первоначальные затраты окупаются за несколько лет работы.

Гейзер ПК2-15 Котёл пиролизный длительного горения двухконтурный

Представляем Вашему вниманию автоматический угольный котел FACI BLACK!
Основной задачей котла является не только снабжение Вас теплом, но и обеспечение вашей жизни максимальным комфортом.

Вместе с FACI BLACK Вы забудете о грязи и пыли, ведь Мы научились отапливать углем в чистоте и назвали это #белоеотопление.

Эксплуатация котла максимально сведена к простоте и удобству. Бункер котла вмещает в себя не менее 400 кг угля. Обратите внимание на удобные ручки сбоку крышки, а не сверху: не приходится высоко тянуться при открытии. Также крышка снабжена газлифтом, а геометрия бункера спроектирована таким образом, чтобы уголь в нем не зависал.

Дверцы котла наполнены жаропрочной смесью – это позволяет им не нагреваться и оставаться безопасными для пользователя, что очень важно учитывая высокие температуры сгорания угля.
Теплообменник котла имеет характерную для FACI барабанную форму, что исключает возможность протечки в местах сварки. Тело котла полностью водонаполнено и гарантирует максимальную эффективность работы котла.

Горелка выполнена из жаропрочной стали и способна выдерживать температуру до 1300 С. Так называемые, коржи в ней легко сталкиваются вновь поступающим топливом. При необходимости горелка легко снимается и устанавливается обратно.

Котел оснащен самым большим зольным ящиком в сегменте. Сам ящик имеет удобные ручки и изготовлен из толстого металла, что исключает его деформацию при попадании горячей золы.
Двухслойная усиленная спираль шнека диаметром 80 мм способна доставлять топливо фракцией до 50 мм.

И, конечно же, новейшая разработка команды FACI – это цветная сенсорная панель управления на русском языке. Новый дизайн оформления, простота и удобство управления, высокий функционал контроллера позволяет реализовать все функции необходимые для современного котла.

Уже многие годы котлы FACI верно служат своим российским и европейским пользователям, и будут служить еще немало лет.

Пиролизный (газогенераторный) твердотопливный котел — принцип работы и отзывы

В этой статье мы с вами разберем принцип работы пиролизного котла длительного горения, ознакомимся с отзывами от его эксплуатации и посмотрим кто из производителей готов предложить лучшие модели.

Каждый из видов котлов, будь то твердотопливный, газовый или жидкотопливный, имеет свои достоинства и недостатки. Жидкотопливные котлы имеют дорогое топливо, электрические — постоянно зависят от сети… В то же время владельцы газовых котлов отмечают низкую стоимость топлива. Но конструкция такого типа подразумевает высокую опасность, поэтому их установка и обслуживание проводят специально обученные люди.

Владельцы же котлов на твёрдом топливе знают, что топливо достать не сложно: дрова, уголь, торф доступны почти во всех жилых регионах. Однако их обслуживание требует постоянной подачи топлива, чистки и постоянного внимания за техникой безопасности. Но помочь разрешить данные проблемы способен пиролизный котел длительного горения.

Пиролизный твердотопливный котёл

Принцип работы

Современным и универсальным вариантом может стать котёл твердотопливный пиролизный длительного горения. Как и другой агрегат, он может использоваться для отопления жилых помещений и горячего водоснабжения, отопления теплиц или для обеспечения теплом промышленных и общественных площадей.

Пиролизный котёл отличается экономичностью, его достаточно заправлять 2-3 раза за сутки. Многое зависит от топлива и температуры за окном. Бывает одноконтурным и двухконтурным, что позволяет выстроить различные схемы системы отопления и горячего водоснабжения.

Может качественно работать на многих видах твёрдого топлива: бурый и чёрный уголь, древесина, торф и прочее. Время сгорания сырья для газогенераторного котла можете увидеть в таблице.

ТопливоВремя сгорания
Твёрдая древесина6 часов
Мягкая древесина5 часов
Чёрный уголь10 часов
Бурый уголь8 часов

Если эти виды топлива отсутствуют или их не приобрести, то можно использовать любое органическое топливо.

Самым эффективным сырьём для пиролизного котла будет сухая древесина: она увеличивает время эксплуатации пиролизного котла и делает его работу более производительной.

Котлы пиролизные длительного горения работают посредством разложения углеродосодержащего топлива при недостатке кислорода на огромное количество горючих веществ и газов. Из-за этого аппараты еще называют котлами газогенераторными.

Древесина (углеродосодержащее сырьё) может распадаться на твёрдый остаток (уголь древесный), ацетон, смолы, метиловый спирт и кислоту уксусную.

Как работает пиролизный котёл

Вещества поддаются горению и выделяют огромное количество калорий. Из-за этого твердотопливные котлы пиролизного горения имеют две камеры. Одна камера предназначена для закладки топлива и розжига. Другая – это камера дожига. Она выводит газы, которые выделились при горении сырья. Так как газы имеют высокую температуру, то перемешиваются с поступающим воздухом и воспламеняются. В обе камеры воздух подаётся отдельно и в зависимости от него изменяется сила горения и мощность.

Конструкция пиролизного котла может быть разная: в одних моделях камера дожига находится под первичной, в других – сверху:

  1. Первый случай – это когда камера находится вверху. Это самые распространённые конструкции, простые лёгкие в использовании. Так как сырьё топливное находится вверху, то отработанный газ выходит через трубу, находящуюся внизу. Такой котёл пиролизного горения придётся время от времени очищать от золы, потому что зола может попадать в камеру дожига.
  2. Второй случай – когда камера располагается внизу. Менее распространённый вариант, но в то же время имеет свои плюсы. В противоположность, такие агрегаты не нужно очищать от золы. Газ здесь поднимается и с помощью форсунки попадает в дымоход и остывает.

Сравнение пиролизного и обычного твердотопливного котла

Если вы решили изготовить пиролизный котёл длительного горения своими руками, то учтите, что для конструкции придётся приобрести все необходимые материалы и комплектующие. Плюс ко всему – опыт в данной деятельности, инструменты и чертежи.

Отзывы пользователей

Владельцы пиролизных котлов длительного горения отмечают экологичность, хорошую производительность котлов и их высокий коэффициент полезного действия (в среднем 85 %, в сравнении с котлами прямого горения, где КПД составляет около 65 %).

Пиролизный котел Buderus Logano S171 W

Ещё одно отличие в том, что газогенераторный котёл на дровах экономит около 40 % топлива. Процесс пиролиза можно контролировать: при желании поставить мощность 30 % или включить агрегат на все 100 %. Это в итоге позволяет повысить эффективность использования топлива.

Здесь всю настройку регулирует автоматика, ориентирующаяся на указанные нормы. Как пример для сравнения – обычный котёл. Его мощность регулируется условно вручную: открыть или закрыть дверцы, заслонки, поддувала.

Пользователи таких котлов отмечают продолжительное время горения топлива и почти полное отсутствие отходов. Поленья можно использовать и не колотые.

Из минусов владельцы пиролизных котлов указывают на высокую стоимость агрегатов и их постоянную зависимость от электроэнергии, а также необходимость использования сухой древесины.

При покупке пиролизного котла нужно учитывать следующие параметры:

  • Коэффициент полезного действия котла. По этому критерию лучшими компаниями-производителями считаются Viessmann, Buderus, Biasi, Dakon, Atmos, Ferroli, Viadrus.
  • Из какого материала изготовлен теплообменник.
  • Возможно ли применять дополнительное топливо и при этом не менять горелку, а также какое основное топливо, а какое дополнительное (могут быть различные комбинации, например, дрова-пеллеты, дрова-уголь и пр.).
  • Возможно ли переоборудовать котёл при смене горелки.

Пиролизный котел Atmos DC 15 E

Обзор производителей пиролизных котлов

Моделей пиролизных котлов длительного горения на рынке представлено множество. Зарубежные и отечественные производители предлагают отопительные устройства различной комплектации и стоимости. Все агрегаты отличаются между собой рабочими характеристиками, которые описаны ниже в таблице (отмечены некоторые из популярных изготовителей).

ПроизводительХарактеристика
Blago (Благо)Особенность этого газогенераторного котла в его крайней энергонезависимости.
Агрегат работает на естественной тяге, а не от искусственной подачи воздуха.
Предполагает возможность отопления различными видами топлива (дрова, щепки, опилки, обрезки, старые покрышки, кожа, резина, полиэтилен), при этом может работать на сырых дровах (с влажностью до 50 %) без потери мощности.
Если конструкция небольшой мощности, то справятся с влажностью до 30-35%.
Мощность моделей колеблется в пределах от 12 до 58 кВт.
Компания утверждает, что топлива для агрегата требуется в среднем на 25 % меньше в сравнении с другими котлами с таким же механизмом действия.
Закладка топлива в них происходит раз в 12-18 часов.
Высокая безопасность гарантирована, а лёгкость использования – наглядна: контроль в автоматическом режиме, автоматическая чистка топливных каналов и отсутствие дыма.
Можно подобрать котёл нужной мощности исходя из площади отапливаемого помещения:
  • BLAGO-TТ 15 — для отопления 150 м²;
  • BLAGO-TТ 20 — для 200 м²;
  • BLAGO-TТ 25 — для 250 м²;
  • BLAGO-TТ 30 — для 300 м²;
  • BLAGO-T2 Т-BH-40 — для 400 м²;
  • BLAGO-T2 Т-BH-50 — для 500 м².
Atmos (Атмос)Это чешская компания, которая производит более двухсот моделей котлов отопления.
Агрегаты сжигают пеллеты, дрова, брикеты, сжиженный газ.
Есть комбинированные котлы, а под заказ можно изготовить котёл на газе.
Компания «Атмос» выпускает агрегаты с мощностью в пределах от 15 кВт, которые подходят площадям 90-180 м², до 1000 м² и больше  для производственных помещений.
Пиролизные котлы длительного горения могут работать на древесине, в таком случае они маркируются как Atmos DC, работающие на угле и древесине — Atmos C и Atmos AC, пиролизные котлы помечаются как Atmos DC 24 RS, DC 30 RS, а пеллетные котлы – Atmos.
Маркировка котлов содержит также префиксы GS, GSE и S.
Первые два типа имеют цельнокерамическую отделку обеих топок.
За счёт этого коэффициент полезного действия становится выше, а процент выбросов в атмосферу  углекислого газа значительно меньше.
Bosch (Бош)Отличаются возможностью широкой регулировки мощности.
Их КПД составляет в среднем 80 %, а объем воды в системе – 76-124 литра.
Могут работать на древесине до 25 % влажности.
Производитель выпускает основные три вида котлов:
  • Первый вид – стальные котлы на твердом топливе Solid 2000 B. Их отапливаемая площадь от 150 м² до 560 м². Работают на самых разных видах топлива. Они удобны в эксплуатации. Топка находится сверху конструкции.
  • Второй вид котлов, производимый компанией «Бош» – чугунные котлы Solid 3000 H. Они же рассчитаны на помещения от 150 м² до 450 м². К качеству сырья они непривередливы.
  • Третий вид – стальные пиролизные котлы 5000 W. Коэффициент полезного действия его составляет 85%. Прибор долго работает на одной заправке и отлично экономит топливо.
Viessmann (Виссманн)Это стабильная компания, которая занимается выпуском продукции уже более ста лет.
На сегодняшний день производитель имеет конкурентные преимущества в выпуске оборудования для систем теплоснабжения.
Котельное оборудование «Viessmann» пользуется популярностью на предприятиях и в условиях дачных домов, квартир и коттеджей.
Продукция «Виссманн» – продукция премиум-класса, качество которой соответствует своей цене, а также нормам и стандартам.
Она крайне экономична, имеет высокий уровень безопасности и комфорта в эксплуатации.
Dakon (Дакон)Мощность пиролизных котлов данного производителя колеблется в пределах от 18 кВт до 40 кВт.
Все агрегаты в своей работе экологичны и экономичны (сжигание в камере с керамической форсункой повышает коэффициент полезного действия иногда до 85 %).
Максимальная влажность твёрдого топлива доходит до 20 %.
Пиролизный дровяной котёл «Дакон» имеет большую камеру загрузки сырья.
Это способствует увеличению времени работы котла без присмотра.
Сжигать агрегат может поленья в диаметре не больше 130 мм.
Максимальная длина поленьев варьируется от размеров топки в конкретной модели котла.

Таким образом, пиролизный котёл позволяет достичь удобства в использовании твердотопливного агрегата за счёт длительного горения топлива.

твердотопливные котлы отопления, отопительные на твердом топливе, пиролизного типа

Содержание:

Жители регионов, где природный газ недоступен, вынуждены использовать для отопления домов традиционные виды топлива – уголь, торф и дрова. Хорошей альтернативой обычным печам и котлам выступают инновационные пиролизные модели, характеризующиеся большей эффективностью и имеющие встроенную автоматику.


Особенности конструкции

Пиролизный котел — твердотопливный котел модифицированного типа, позволяющий из дров извлекать газ, впоследствии использующийся для обогрева жилища. Пиролиз является физико-химической реакцией, широко применяемой в различных промышленных областях. В основе этого процесса лежит распад сложной органики под воздействием значительной температуры и в условиях кислородного голодания. В итоге на выходе получаются более простые компоненты в твердом, жидком и газообразном состоянии.


Конструкция твердотопливного пиролизного котла состоит из двух камер:

  • Верхняя камера. Предназначена для осуществления реакции пиролиза топливного материала при температурном режиме +200 — +800 градусов. В результате этого происходит образование древесного угля и природного газа, состоящего из СО с примесями СО2.
  • Нижняя камера. В нее из верхнего отделения поступает пиролизный газ, смешанный с воздухом: итогом его сгорания при температуре +1100 – 1200 градусов является образование большого количества тепла. Полученная энергия используется для нагревания воды и теплоносителя.

Принцип работы

Из-за того, что внутри пиролизных котлов длительного горения сжигаются не дрова, а природный газ, достигается достаточно высокий КПД – 85-90%. Процесс горения в таком случае проще поддается контролю, что дает возможность введения автоматического управления оборудованием. Для разделения верхней и нижней камеры используется колосник. Получения газа в верхнем отделении достигается за счет медленного тления и пиролизации топлива. И это все – в условиях дефицита кислорода. Препятствием для потери тепла из этой камеры служит топливо на колоснике: сквозь него происходит слабое поступление первичного воздуха.


Подача получаемого в результате тления топлива газа в нижнюю камеру происходит вместе со вторичным воздухом. В роли форсунки выступает дно нижнего отделения, для изготовления которого используется термостойкая керамика. Отличительной особенностью таких топок являются усиленные показатели аэродинамического сопротивления, что позволяет использовать в них принудительную тягу, создаваемую дымососом.

Время работы газогенераторного котла, обеспечиваемого одной загрузкой, находится в прямой зависимости от уличной и внутренней температуры воздуха, качеств утепления помещения, типа топлива и его характеристик, а также правильности монтажа системы отопления. По сравнению с обычным оборудованием твердотопливные пиролизные котлы на порядок эффективнее.

Выбор твердого топлива

Для работы пиролизного котла отопления подойдет любой тип твердого топлива, включая древесину, торф, бурый и черный уголь.

 Эти материалы имеют различный период полного сгорания:

  • Мягкая древесина – до 5 часов.
  • Твердая древесина – около 6 часов.
  • Бурый уголь – 8 часов.
  • Черный уголь – 10 часов.


Как показывает практика, наибольшей эффективность твердотопливного пиролизного котла длительного горения достигается при использовании сухой древесины. При помощи сухих поленьев длиной до 65 см и влажностью 20% можно не только вывести оборудование на максимальную мощность, но и существенно продлить срок его службы. Если такие дрова отсутствуют, газ можно генерировать с помощью всякого органического топлива, для которого характерен образование летучих фракций.


Производители пиролизных котлов на твердом топливе допускают использование следующих видов материала:

  • Древесных отходов.
  • Топливных пеллет и брикетов.
  • Некоторых видов торфа.
  • Отходов пищевой промышленности, имеющих в своем составе целлюлозу.
  • Каменного угля.

При сгорании пиролизного газа пламя имеет белый цвет, минимально выделяя побочные продукты горения. Если правильно отрегулировать первичный и вторичный воздух, а также подобрать качественное топлива, то процентная доля дыма не превышает 20%. При увеличении влажности топлива при его сгорании будет образовываться большое количество водяного пара. В результате этого появится копоть и деготь, что приводит к снижению теплотворных характеристик твердотопливных котлов пиролизного горения, вплоть до затухания.

Как запускается и работает пиролизный котел длительного горения

Прежде, чем включить газогенератор, важно учесть его отличия от обычного твердотопливного обогревателя. И это не только касается наличия двух камер, имеющих специальные шиберные задвижки-регуляторы. Важный момент – перед использованием загрузочного бункера отопительного пиролизного котла его необходимо хорошо прогреть.


По достижению оптимального температурного режима +500-800 градусов проводится загрузка твердого топлива. Только после этого шибер можно привести в режим пиролиза и включить дымосос. В результате такого порядка операций создаются условия для медленного бескислородного сжигания топлива. Пиролизный газ сгорает чистым желтовато-белым пламенем, что обеспечивает эффективное отопление помещений.

Рекомендации по выбору твердотопливного котла

Приобретение и установка твердотопливного пиролизного котла отопления имеет смысл лишь в том случае, если у потребителя есть возможность постоянно закупать сухие дрова, или заготовлять их с соблюдением всех необходимых условий. В противном случае лучше не рисковать, отдав предпочтение современному высокотехнологичному котлу, топка которого комбинирует высокоэффективное пиролизное и традиционное сжигание: соотношения этих процессов – 4/1. Данное оборудование способно работать не только на дровах, но и на отходах древесного производства, торфе, угле и т.п. влажностью не более 50%.


Наиболее практичными считаются котлы, вмещающие дрова длиной до 65 см. В качестве покрытия верхнего и нижнего отделения должен использоваться керамобетон: это позволяет обеспечить оптимальный температурный режим внутри оборудования, без угрозы перегорания внутренних стенок. Признаком хорошего котла является возможность поддержания длительности горения до 10 часов, с продолжительностью службы не менее 20 лет.

Сильные и слабые стороны

Неоспоримыми достоинствами пиролизных котлов на твердом топливе являются следующие характеристики:

  1. Простота в обслуживании. Благодаря наличию автоматизации работа оборудования не требует надзора человека. Загрузка топлива также очень удобна – ее проводят раз в 10-15 часов (это в 2 раза реже, чем в случае с традиционными твердотопливными моделями). Что касается чистки топки и дымохода, то благодаря минимальному образованию сажи реализовать ее достаточно легко.
  2. Практичность. В регионах, где отсутствуют газовые магистрали твердотопливный котел пиролизного типа является наиболее практичным решением для организации автономного отопления.
  3. Экологическая безопасность. После сгорания топлива практически не остается золы в топке и в дымоходной трубы. Выделяющиеся в процессе горения газы не содержат токсичные компоненты, а в процессе работы газогенератора концентрация СО2 в 3 раза ниже, чем в случае со стандартным твердотопливным котлом. Как результат, загрязнение окружающего пространства сведено к минимуму.
  4. Высокая скорость нагревания. Пиролизный котел быстро прогревает помещение.


Слабые стороны:

  1. Дороговизна. Пиролизные котлы дороже обычного оборудования в полтора раза.
  2. Оснащены только одним контуром. Вне зависимости от модели, все газогенераторные агрегаты являются одноконтурными. Это означает, что воды для бытовых нужд во время их работы не нагревается.
  3. Требовательность к топливу. Превышения влажности используемого топлива может провоцировать серьезные сбои в работе отопления.
  4. Отсутствие полного автоматического режима. В отличии от газового, твердотопливный пиролизный котел на дровах лишь частично автоматизирован, так как загрузка топлива производится вручную.


для длительного горения, пошаговая инструкция, для древесины, чертежи

Если вам нужно сделать пиролизный котел, следует в точности придерживаться инструкции

Впервые конструкцию длительного горения изготовил литовский инженер, но отечественное производство сумело усовершенствовать твердотопливные котлы. Но такое изготовление пиролизного оборудования можно провести и своими руками. Это позволит сэкономить на приборе.

Особенности процесса пиролиза древесины

Во время горения дров не используется весь потенциал топлива, так как древесина сгорает достаточно быстро. Из-за этого процесс горения значительно утруднен, ведь постоянно приходится подкладывать дрова в котел или печь. С этой целью была сконструирована печь длительного горения Беляева, Попова и Холмова.

Пиролиз создает для топлива такие условия, когда сгорание древесины замедляется и выделяется намного больше тепла. Длительное горение достигается при понижении подачи кислорода. В результате образуется, природный кокс и горючий газ. Данный газ смешивается с кислородом и также сгорает под воздействием высоких температур, выделяя достаточно много тепла.

Этапы пиролиза:

  1. С минимальным доступом кислорода сгорает дерево и выделяет горючий газ;
  2. Сгорает горючий газ в камере догорания, выделяя тепло.

Пиролизное горение в двух этапах широко используется в печах длительного горения и в твердотопливных генераторах. Так можно устроить газогенераторный котел для автомобиля. Но важно правильно настроить работу котла.

Стоимость промышленных элементов может отличаться высокой стоимостью. Для устройства такого котла необходимые качественные и дорогие огнеупорные материалы. К тому же в промышленных котлах предусмотрена эффективная автоматическая система.

На скорость горения влияет температура прогрева дров и их влажность. Чем больше воды, тем длительнее будет она испаряться.

Контроль за горением происходит путем контроля подачи воздуха. Подача кислорода может происходить за счет вентилятора. Работает он за счет подключения к электросети. При обустройстве вентилятора получает установка, которая зависима от электрической сети.

Чертежи и принцип работы пиролизного котла своими руками

Принцип работы устройства зависит от конструкции системы. Для начала следует внимательно изучить схему и чертежи системы длительного горения. Это поможет лучше понять функции каждого элемента.

Схема пиролизной установки:

  • Вход для кислорода;
  • Топка;
  • Дымоход;
  • Трубопровод для подачи и отвода жидкости;
  • Регуляторы;
  • Место монтажа вентилятора.

Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. В нашей следующей статье вы узнаете, какие трубы лучше выбрать для монтажа дымохода: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/truby-dlya-dymokhoda.

В систему могут входить и другие детали. Вся сложность конструкции разобрана в чертежах. Наиболее простая конструкция наблюдается в чертеже котла «Пиролиз71».

Для отопления частного дома достаточно мощности котла в 40 кВт. Для увеличения или уменьшения мощности прибора потребуется внести изменения в саму конструкцию оборудования. В этом случае учитывают пропорциональные размеры всех элементов котла.

Для устройства отопительной системы с помощью твердотопливного котла своими руками необходимо сделать правильный расчет с учетом габаритов всех деталей.

Для маленького дома вполне достаточно котла с показателем 25-30 кВт. Абсолютно бесплатно пиролизную систему отопления не устроишь. Но есть выполнять работы своими руками, то можно сэкономить.

Твердотопливный котел – это отопительное устройство, которое использует энергию горящего твердого топлива. В статье: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/kotly-na-tverdom-toplive вы найдете описание и классификацию современных систем отопления длительного горения с использованием котлов на твердом топливе.

Принцип работы, плюсы и минусы пиролизного котла

Разобраться в принципе действия можно исходя из схем и чертежей. Но для самостоятельно изготовления понадобится больше углубиться в принцип работы устройства. Горелка работает благодаря сухой перегонке. При достижении температуры 500-600 градусов начинается разложение дерева. В итоге появляется горючий газ и натуральный кокс.

Горючий газ смешивается с воздухом. Именно это становится спусковым крючком для начала горения. Но для правильного процесса в камере должна поддерживаться оптимальная температура.

В результате пиролизного горения получается дым, который абсолютно безвредный для окружающей среды.

Устройство длительного горения позволяет максимально использовать твердое топливо. В итоге остается совсем мало отходов. Потенциал древесины раскрывается лучше, выделяется больше тепла и можно отопить большие площади.

Пиролиз относится к экзотермическим процессам. Это общее название класса, в результате деятельности которого образуется тепло. Но данное тепло используется для обогрева и сушки топлива.

Преимущества пиролизных котлов:

  1. Длительное время поддерживается стабильная температура;
  2. Вместительность загрузочного бункера;
  3. Высокий КПД;
  4. Можно использовать для утилизации продуктов древесной переработки.

Но самодельный пиролизник имеет свои недостатки. Среди минусов выделяют большие размеры конструкции, зависимость от электричества и выборочность топлива. При покупке готовой системы отмечают высокую стоимость оборудования. Для отопления дома нельзя использовать влажную древесину. Из-за высокой влажности пиролиз будет затрудненным.

Пошаговая инструкция, как сделать пиролизный котел своими руками

Для работы потребуется внушительный список инструментов. Потребуется дрель, сварочный аппарат, болгарка, вентилятор, термодатчик. Также понадобятся электроды, металлические листы, набор различных труб и стальных полос.

Толщина стали должна составлять 4 мм. Для экономии на корпус котла применяют более тонкий материал. Достаточно 3 мм толщины.

Для корпуса котла используется качественная и прочная сталь. Оптимальная толщина – не меньше 3 мм.

После изучения всех планов и чертежей можно изготовить гидролизный котел. Все детали системы вырезаются с помощью болгарки. Для их скрепления используется сварочный аппарат. Но выполнить работу правильно поможет пошаговая инструкция с учетом всех нюансов.

Рекомендации по оборудованию пиролизника:

  1. Загрузочный бункер необходимо разместить выше, чем у обычных топливных конструкциях;
  2. Горелка предусматривает наличие специального ограничителя для контроля подачи воздуха;
  3. Ограничитель делается из трубы сечением 70 мм, длина должна быть больше корпуса прибора;
  4. К нижнему отсеку ограничителя приваривают диск из стали, который создают со стенками трубы зазор в 4 см;
  5. Монтаж ограничителя предусматривает отверстие в крышке котла;
  6. Загрузочный бункер должен иметь прямоугольную форму;
  7. В качестве дверцы используется стальная накладка;
  8. Нижняя приставка имеет отверстие для удаления продуктов горения;
  9. Для улучшения теплоотдачи трубы внутри котла, ее выполняют с небольшим изгибом;
  10. Контроль количества теплоносителя проходит с помощью вентиля.

Правильность монтажа определяется после первого запуска котла. В продуктах горения не должен находиться угарный газ. Эксплуатация котла предусматривает регулярную проверку герметичности сварных швов. Также потребуется очищать печь на дровах или угле от золы и копоти.

Часто пиролизные котлы используются в комплексе с водяным отоплением. Но можно попробовать параллельное функционирование с системой обогрева воздуха. Воздух передвигается по трубам, а возвращается по полу.

Пиролизные котлы с водяным контуром и без – это высокоэффективное оборудование для качественного и быстрого прогрева помещений. В нашем следующем материале вы найдёте информацию об особенностях устройства агрегатов, а также ознакомитесь с популярными моделями: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/piroliznyj-kotel.

Эксплуатация пиролизного котла длительного горения своими руками

Настройка правильного функционирования котла после установки также имеет свои особенности. В норме котел не дымит. Перед первым включением котел подсоединяется к дымоходу и наполняется водой. На котле размещается терморегулятор для контроля показателей температуры жидкости. Чтобы смонтировать термометр в котлах предусмотрены специальные отверстия.

Последовательность включения котла:

  1. Вентилятор подключается к электросети и проверяется на работоспособность. Воздушные заслонки должны быть на среднем положении.
  2. В загрузочный бункер необходимо положить небольшое количество бумаги и щепок. Дверцы камеры потребуется закрыть.
  3. Открывается дроссельная заслонка дымохода, включается вентилятор и поджигается бумага.
  4. После разгорания дров форсунка перекрывается.
  5. Через нижний отсек сжигания выполняется контроль горения.
  6. После закипания жидкости потребуется отключить вентилятор. Пламя погаснет, а вода начнет остывать.

Установка котла предусматривает соблюдения правил безопасности. Монтировать прибор лучше в отдельно котельной. Оборудуют прибор на основе из кирпича или бетона. Предусматривается интервал между котлом и стенами – от 20 см.

Пиролизный котел своими руками: чертежи (видео)

Пиролизный котел имеет множество преимуществ. Это надежная система, которая позволяет получить максимальное количество тепла от сгорания древесины. Можно приобрести заводской вариант или сделать котел самостоятельно в домашних условиях.

Выбросы от котла, работающего на биотопливе, с быстрым пиролизом: Сравнение связанных со здоровьем характеристик выбросов от биотоплива, ископаемого масла и древесины

Основные моменты

Первое подробное исследование выбросов котельной установки FPBO.

Частицы выбросов котлов FPBO образовались в основном из неорганических зол.

FPBO генерирует более высокие PM, чем HFO, но ниже или аналогично колосниковому обжигу древесины.

Очень низкие выбросы ПАУ при сжигании FPBO.

FPBO PM вызывает меньшее токсическое воздействие на клеточную линию, чем HFO PM.

Реферат

В настоящее время существует большой интерес к замене ископаемого топлива возобновляемым топливом в производстве энергии. Биомасло быстрого пиролиза (FPBO), изготовленное из лигноцеллюлозной биомассы, является одной из таких альтернатив для замены ископаемого топлива, такого как тяжелое жидкое топливо (HFO), в энергетических котлах.Однако неизвестно, как это изменение топлива повлияет на количество и качество выбросов, влияющих на здоровье человека. В этой работе охарактеризованы выбросы твердых частиц от реальной коммерческой котельной FPBO, включая обширные физико-химические и токсикологические анализы. Затем они сравниваются с характеристиками выбросов мазутных и дровяных котлов. Наконец, обсуждается влияние выбора топлива на выбросы, их потенциальное воздействие на здоровье и требования к очистке дымовых газов в котельных малой и средней мощности.

Общие концентрации взвешенных твердых частиц и мелких твердых частиц (PM 1 ) в дымовых газах котлов FPBO до фильтрации были выше, чем в котлах на HFO, и ниже или на уровне, аналогичном уровню в котлах с дровяной колосниковой решеткой. Частицы FPBO состояли в основном из золы и содержали меньше полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и тяжелых металлов, чем было ранее измерено при сжигании HFO. Эта особенность четко отразилась на токсикологических свойствах выбросов частиц FPBO, которые показали меньшее токсическое воздействие на клеточную линию, чем частицы горения HFO.Электрофильтр, используемый в котельной, эффективно удаляет частицы дымовых газов любого размера. Наблюдались лишь незначительные различия в токсикологических свойствах частиц до и после электростатического осадителя, когда ячейкам была придана одинаковая масса частиц из обеих ситуаций.

Ключевые слова

Мелкие частицы

Аэрозоли

NOx

Химический состав золы

Тяжелые металлы

PAH

Токсикология аэрозолей

Электростатический осадитель

Котел

Био-масло

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2019 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Что такое пиролиз? : USDA ARS

Что такое пиролиз?

Введение Наши исследования Что такое пиролиз? Исследователи бионефти

Объекты Наши партнеры Публикации в новостях Ссылки

Что такое пиролиз?

Пиролиз — это нагревание органического материала, такого как биомасса , в отсутствие кислорода.Из-за отсутствия кислорода материал не воспламеняется, но химические соединения (например, целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин), составляющие этот материал, термически разлагаются на горючие газы и древесный уголь. Большинство этих горючих газов может конденсироваться в горючую жидкость, называемую пиролизным маслом (бионефть), хотя есть некоторые постоянные газы (CO 2 , CO, H 2 , легкие углеводороды). Таким образом, пиролиз биомассы дает три продукта: один жидкий, био-масло , один твердый продукт, биоуглерод и один газообразный (синтез-газ).Доля этих продуктов зависит от нескольких факторов, включая состав сырья и параметры процесса. Однако при прочих равных, выход биомасла оптимизируется, когда температура пиролиза составляет около 500 ° C и скорость нагрева высока (т.е. 1000 ° C / с), то есть в условиях быстрого пиролиза. В этих условиях выход бионефти 60-70 мас.% Может быть достигнут из типичного исходного сырья биомассы, с выходом биоуглерода 15-25 мас.%. Остальные 10-15 мас.% Составляют синтез-газ.Процессы, в которых используется более низкая скорость нагрева, называются медленным пиролизом, и биоуглерод обычно является основным продуктом таких процессов. Процесс пиролиза может быть самоподдерживающимся, поскольку сгорание синтез-газа и части бионефти или биогара может обеспечить всю необходимую энергию для запуска реакции.

Схема процесса быстрого пиролиза.

Био-масло представляет собой плотную сложную смесь кислородсодержащих органических соединений.Его топливная ценность обычно составляет 50-70% от стоимости топлива на нефтяной основе, и его можно использовать в качестве котельного топлива или преобразовать в возобновляемые виды топлива для транспорта. Его плотность составляет> 1 кг. L -1 , что намного больше, чем у исходного сырья биомассы, что делает его более экономичным для транспортировки, чем биомасса. Поэтому мы представляем себе модель распределенной обработки, в которой многие мелкомасштабные пиролизеры (например, в масштабе фермы) скрывают биомассу в бионефть, которая затем транспортируется в централизованное место для очистки. Наши исследования показывают, что при использовании в распределенных системах «в масштабе фермы», питающих центральную газификационную установку (для производства жидкостей Fisher Tropsh), одной экономии транспортных расходов достаточно, чтобы компенсировать более высокие эксплуатационные расходы и затраты на биомассу.

Распределенная переработка биомассы методом быстрого пиролиза.

Кроме того, произведенный биоуглерод можно использовать на ферме в качестве отличного средства для улучшения почвы, которое может связывать углерод.Биоуголь обладает высокой абсорбирующей способностью и, следовательно, увеличивает способность почвы удерживать воду, питательные вещества и сельскохозяйственные химикаты, предотвращая загрязнение воды и эрозию почвы. Внесение биоуголь в почву может улучшить как качество почвы, так и стать эффективным средством связывания большого количества углерода, тем самым помогая смягчить последствия глобального изменения климата за счет связывания углерода. Использование биогольца в качестве улучшения почвы устранит многие проблемы, связанные с удалением растительных остатков с земли.

Изоляция углерода путем внесения в почву биоуглерода.

Печи для очистки с контролируемым пиролизом — Печи для термической очистки

Контролируемый пиролиз

TM Духовки

Для деталей с содержанием горючих веществ до 15%
Максимум 800 ° F (427 ° C)

Модели PCPC Controlled Pyrolysis ® имеют высокоэффективную запатентованную систему, которая предупреждает и предотвращает перегрев.Печь пиролиза оснащена высокочувствительной системой управления, обеспечивающей дополнительную защиту и гибкость эксплуатации. Эти печи могут удалять те же горючие материалы, что и модели химчисток, но в больших количествах: от 2% до 15% по весу.

В духовки включены основные и резервные устройства для распыления воды с множеством встроенных функций безопасности.

Эта чувствительная система (патент США 4270898), расположенная в дымовой трубе дожигателя, контролирует скорость выделения дыма из деталей путем измерения температуры дымовой трубы.Когда температура дымовой трубы достигает заданного значения, контроллер дымовой трубы включает водяной туман для охлаждения деталей, снижая скорость выделения дыма до того, как он достигнет состояния воспламенения. Распыление воды также активируется, если температура духового шкафа превышает заданное значение на 30 °. Резервная струя воды активируется, если форсунки для разбрызгивания воды засоряются или выходят из строя. Кроме того, регулятор температуры верхнего предела с ручным сбросом отключает основную горелку, если регулятор температуры духовки выйдет из строя.

Преимущества печи для термической зачистки

  • Печи для очистки с контролируемым пиролизом — это безопасный процесс, который помогает очистить и продлить срок службы ваших промышленных деталей методом, который не загрязняет и не наносит вреда окружающей среде.
  • Наши печи для пиролиза с регулируемым контролем исключают выбросы углеводородов и использование опасных химикатов и абразивов.
  • Система управления проста в эксплуатации и помогает обеспечить безопасную и тщательную очистку с меньшими затратами на рабочую силу.

Области применения печи для термической зачистки

Стандартные характеристики печи с контролируемым пиролизом

® Печи
  • Запатентованная система контролируемого пиролиза ® Система распыления воды контролирует скорость выделения дыма, предотвращая повреждение из-за возгорания или перегрева в печи.
  • Основная горелка нагревает камеру очистки до 800 ° F (427 ° C). Летучие материалы уносятся в виде дыма. Пламя горелки ограничено камерой сгорания, не касаясь деталей.
  • Резервное распыление воды , если форсунки забиты.
  • Концевой выключатель с ручным сбросом
  • Панель диагностики Индикаторы отражают рабочее состояние печи и ее органов управления. Неисправность светового индикатора указывает на проблему
  • См. Все характеристики и спецификации наших моделей с контролируемым пиролизом ®

Термохимический путь и процессы преобразования органических материалов в энергию

Процессы термохимического преобразования включают сжигание, газификацию и пиролиз.Потенциальные виды энергии включают тепло, пар, электричество и жидкое топливо (биотопливо, если исходным сырьем является биомасса). Жидкие топливные продукты термохимической конверсии пути включают этанол, метанол, смешанные спирты, Жидкости Фишера-Тропша (FT), другие возобновляемые бензины и дизельное топливо, пиролизные масла и другие. В настоящее время отсутствуют коммерческие предприятия по производству жидкого топлива из сырья, получаемого из твердых бытовых отходов (ТБО). (Есть объекты производство электроэнергии, тепла и пара).

Отходы и биомасса для получения энергии

Отходы для получения энергии, также известные как сжигание, представляют собой окисление топлива для производства тепла при повышенных температурах без образования полезных промежуточных топливных газов, жидкостей или твердых веществ. При сжигании обычно используется избыток окислителя (воздуха) для обеспечения максимальная конверсия топлива. Продукты процессов сгорания включают тепло, окисленные частицы (например, двуокись углерода, воду), продукты неполного сгорания (например, оксид углерода и углеводороды), другие продукты реакции (в большинстве своем загрязняющие вещества) и золу.Электричество можно производить с помощью котлов и паровых двигателей или турбин.

В 2014 г. 84 объекта в Соединенных Штатах, которые сжигают ТБО для рекуперации энергии (три находятся в Калифорнии), потребляют около 30 миллионов тонн отходов в год. В Европе более 400 сжигающих Действуют энергоустановки ТБО, потребляющие около 82 миллионов тонн материала в год.

В Калифорнии действуют около двух десятков действующих электростанций, использующих биомассу.Эти заводы работают в основном на древесных отходах и сельскохозяйственных остатках. Для получения дополнительной информации проверьте Веб-сайт Калифорнийского энергетического альянса по биомассе.

Газификация

Газификация обычно относится к конверсии в среде с дефицитом кислорода или воздуха для производства топливных газов (например, синтез-газа, генераторного газа). Топливные газы — это в основном оксид углерода, водород, метан и более легкие углеводороды, но в зависимости от в используемом процессе может содержать значительные количества углекислого газа и азота, последний в основном из воздуха.В процессе газификации также производятся жидкости (смолы, масла и другие конденсаты) и твердые вещества (уголь, зола) из твердого сырья. Горение При сжигании топливных газов, образующихся в результате газификации, образуются те же категории продуктов, что и при прямом сжигании твердых веществ, но контроль загрязнения и эффективность преобразования могут быть улучшены.

Электроэнергия и тепло могут производиться путем сжигания синтез-газа в паровом котле и турбинной установке, газовой турбине, двигателе внутреннего сгорания или двигателе Стирлинга.Синтез-газы могут производить топливные продукты и другие химические вещества в результате химических реакций. такие как синтез Фишера-Тропша.

Министерство энергетики США Национальная лаборатория энергетических технологий отслеживает предлагаемые проекты газификации в США и во всем мире.

Пиролиз

Пиролиз — это термическое разложение материала, обычно без добавления воздуха или кислорода. Процесс аналогичен газификации, но в целом оптимизирован для производства жидкого топлива или пиролизных масел (иногда называемых биомаслами, если биомасса сырье).При пиролизе также образуются газы и твердый полукокс. Один такой продукт char, известный как biochar может использоваться в качестве добавки к почве или компосту для связывания углерода в почве.

Пиролизные жидкости могут использоваться напрямую (например, в качестве котельного топлива и в некоторых стационарных двигателях) или очищаться для более качественных применений, таких как моторное топливо, химикаты, клеи и другие продукты. Жидкости прямого пиролиза могут быть токсичными или едкими.

Плазменная дуга

Плазменная дуга — это специальное устройство, используемое для выработки тепла для газификации, пиролиза или сгорания, в зависимости от количества кислорода, подаваемого в реактор.В процессах плазменной дуги используется электричество, проходящее через электроды, для преобразования разряда. окружающий газ в ионизированный газ или плазму. Газы, нагретые в плазме, обычно достигают температуры 7000 ° F или выше.

На своем веб-сайте Совет по технологиям газификации опубликовал дополнительную информацию о плазменной газификации.

Дополнительную информацию о технологиях термохимической конверсии можно найти в Новые и Новые конверсионные технологии: отчет перед законодательным органом, июнь 2007 г.

Котел пиролизный на твердом топливе. Как выбрать твердотопливный пиролизный котел длительного горения

Сочетание эффективной работы, основанной на экономном использовании топлива, и простоты эксплуатации — ключевые требования при выборе отопительного котла. Основная цель инженерных разработок — максимальное использование тепла от сжигаемого топлива при уменьшении объема источника энергии. Пиролизный котел полностью соответствует условиям и представляет собой практичный вариант отопления жилья.

Виды и устройство пиролизного оборудования

Какие котлы можно отнести к пиролизным и есть ли конструктивные отличия между моделями? В чем преимущества и недостатки агрегатов? длительное горение? Для начала стоит отметить, что пиролизные котлы работают исключительно на твердом топливе. «Сердце» котла — камера сгорания, состоящая из двух отсеков:

  • Загрузочная часть для твердого топлива, генераторного газа.
  • Сектор дожигания, функцией которого является организация процесса сжигания пиролизных газов.

Этот сектор подключен к дымовому тракту, по которому тепловая энергия перемещается к теплоносителю. Здесь также оседают остатки сгорания твердого топлива в виде сажи. Поэтому второе название пиролизного аппарата — газогенераторный котел. Все такие агрегаты оснащены тяговыми выключателями. Отсутствие этого элемента превращает газогенератор в штатное оборудование прямого горения.Именно закрытие клапана обеспечивает начало процесса пиролиза при сгорании твердого топлива.

Существуют разные модели пиролизных котлов, разница между которыми заключается в расположении дожигателя. Его можно оборудовать сверху или снизу. Особенности популярной конструкции твердотопливного агрегата с нижней камерой дожига следующие:

  • Среди достоинств — удобная подача топлива, отработанные газы уходят в установленный снизу дымоход.
  • Существенным недостатком такого пиролизного котла является необходимость регулярной очистки нижней камеры из-за попадания золы из первичного отсека.


Пиролизная конструкция твердотопливного котла с верхней камерой дожига встречается реже, но имеет существенные преимущества. В нем пиролизный газ через форсунки попадает в отсек дожигания, а после полного сгорания попадает в дымовую трубу. После охлаждения продукты сгорания выводятся наружу.Отрицательным моментом данной модели является повышенный расход материала на сооружение дымохода.

Конструктивные отличия твердотопливных котлов пиролизного типа обнаруживаются также в устройстве тяги, которая является форсированной и естественной.

Замечание! Аппараты с естественной тягой не зависят от наличия электроэнергии и оснащены высоким дымоходом.

Для принудительной вентиляции установлены вентиляторы и дымососы, которые управляются автоматически.Их работа характеризуется длительным временем эффективного сгорания, но при условии наличия электричества.


Принцип действия

За счет чего пиролизная твердотопливная сборка имеет высокий КПД, рассмотрим подробно. Благодаря оборудованной камере сгорания и турбине одной закладки твердого топлива хватает на период от 10 до 12 часов. Как это работает:

  • Газогенераторные котлы оснащены программным устройством, функция которого — установить удобный режим отопления.
  • После получения заданных параметров работа турбины регулируется автоматически.
  • В загрузочный отсек твердого топлива подается определенное количество воздуха, обеспечивающее необходимый режим горения. Это позволяет поддерживать желаемую температуру в системе.

Ключевым принципом эффективного функционирования пиролизных котлов является использование технологии газогенерации за счет разложения древесины. Это происходит при воздействии твердого топлива при высоких температурах в диапазоне 200-800 о С в условиях ограниченного притока воздуха.То есть получение основного потока тепловой энергии происходит не в загрузочной камере, где непосредственно происходит сжигание твердого топлива. Пиролизный газ, выделяющийся в условиях недостатка кислорода, проходит через сопла в камеру дожигания и, смешиваясь там с вторичным воздухом, сгорает при температуре 1100-1200 o C. Его воспламенению способствует дым. эксгаустер, создающий необходимую тягу. Этот процесс характеризуется выделением колоссального количества тепла.Части котла, где скапливается небольшое количество отходов в виде золы и сажи, нуждаются в регулярной чистке.

Продвижение пиролизного газа через теплообменник сопровождается передачей тепловой энергии теплоносителю, после чего она удаляется через дымоход. Это обеспечивает максимальное использование выделяемого тепла и продление сгорания твердого топлива.


Важно! Для эффективной работы пиролизного котла используется топливо с влажностью не более 20%, иначе процесс газовыделения невозможен.

Характеристики стальных и чугунных моделей

Корпус твердотопливного пиролизного котла преимущественно изготавливается из стали толщиной более 5 мм. Недостатком этого материала является подверженность процессам коррозии, что негативно сказывается на сроке службы оборудования. Избежать подобных проблем позволит покупка твердотопливного котла, корпус которого выполнен из чугуна, который отличается высоким качеством и надежностью. По сравнению со стальным прокатом характеристики чугунных пиролизных котлов выше на следующие позиции:

  • период эксплуатации;
  • теплопередача;
  • устойчивость к коррозионным процессам;
  • Чугунные котлы
  • меньше подвержены воздействию кислот и смол.


Нюансы выбора топлива

КПД пиролизного котла во многом зависит от типа используемого топлива. В целом для него подходит такое сырье органического происхождения:

  • дрова;
  • уголь;
  • пеллет;
  • торф;
  • отходы переработки древесины.

Загрузка опилок и стружки недопустима ввиду противоречия самому названию котла «на твердом топливе».Использование этих материалов не обеспечит процесс выделения газов пиролиза за счет мгновенного сгорания. Оптимальный вариант — древесина, горение которой сопровождается образованием больших объемов газа, превышающих все другие источники. Как было сказано выше, высокий КПД котла пиролизного типа возможен при условии загрузки сухого топлива.


Анализ стоимости источников тепловой энергии выявил лидеров: среди них пеллеты и пеллеты.Оба вида представляют собой результат деревообработки и имеют невысокую стоимость. Однако мелкодисперсный материал рекомендуется использовать в сочетании с дровами.

Замечание! У пиролизных котлов, работающих исключительно на пеллетах, КПД ниже, чем у дровяных агрегатов. То же самое можно сказать и об угольных пиролизных котлах.


Минимальный размер топлива для газового котла 7-10 см при поперечном измерении. Использование щепы или опилок допускается в объемах, не превышающих массы всего твердого топлива.

Преимущества и недостатки

Усовершенствование твердотопливных котлов дало пиролизным установкам ряд преимуществ, среди которых:

  • В условиях эксплуатации КПД котла 85-90%. Это достигается за счет сжигания твердого топлива без остатка.
  • Необходимость загружать дрова возникает дважды в день. Когда пиролизный котел используется на частичной мощности, процесс можно свести к единовременному пополнению в течение 24 часов.
  • Регулировка температуры в помещении обеспечивает снижение расхода топлива.
  • Взаимодействие пиролизного газа с углеродом сопровождается минимальным выделением вредных веществ. Вместе с почти полным сгоранием твердого топлива в котле это гарантирует низкий уровень загрязнения атмосферы. По отношению к традиционным агрегатам он снижен в три раза.
  • Уменьшение количества очисток пиролизного котла за счет полного сгорания всех компонентов древесины.

По отзывам потребителей твердотопливные пиролизные котлы имеют ряд недостатков:

  • Зависит от электроснабжения.
  • В большинстве своем пиролизные котлы являются одноконтурными, поэтому они выполняют единственную функцию обогрева помещения. Для организации процесса нагрева воды необходимо позаботиться об установке дополнительного оборудования, что сопровождается новыми материальными затратами.
  • Стоимость твердотопливного аппарата пиролизного типа выше, чем у традиционного твердотопливного котла. Однако в связи с экономным расходом сырья в будущем эту статью расходов удачно перекрывают.
  • Несмотря на автоматическую настройку процесса нагрева, твердое топливо в пиролизный котел загружается вручную. Данная процедура доставляет потребителям определенные неудобства из-за систематического контроля за расходом сырья.


Выбирая среди множества моделей пиролизных котлов, учитывайте, что агрегаты, работающие исключительно на пеллетах, сложно обслуживать, поэтому для них необходимо привлечение специалистов по обслуживанию. Стоимость всех пиролизных котлов напрямую зависит от наличия и количества технических доработок.

Как выбрать твердотопливный пиролизный котел длительного горения?

Российские города и села развиваются быстрыми темпами, но многие регионы до сих пор остаются без газа. А если вы относитесь к владельцам негазифицированного жилого помещения, вас наверняка заинтересует пиролизный котел длительного горения, о котором и пойдет речь в сегодняшней статье. Представленная здесь информация поможет вам оценить эффективность техники и рациональность выбора в ее пользу.

Зачем мне нужна замена?

Как выбрать нужную модель?

Сегодня многие производители занимаются производством и продажей пиролизного котельного оборудования, поэтому выбор лучшей современной модели становится довольно сложной задачей. На выбор покупателям из России предлагаются дешевые, недорогие и дорогие (в зависимости от мощности и оснащения) котлы российского, белорусского производства, а также модели компаний из Украины.Кроме того, вы можете найти множество предложений от немецких, польских, литовских, финских, чешских и других импортных производителей, которые производят профильное, промышленное, комбинированное и универсальное оборудование. При желании можно найти бу, самодельные модели и даже чертежи для изготовления водогрейных и воздухонагревательных приборов с дымоходом своими руками. Но на подобные эксперименты категорически не рекомендую. Лучше почитать отзывы и рейтинги в сети, чтобы сделать правильный выбор в пользу той или иной модели.

Популярные производители и модели: стропува, буржуй то, будерус, медведь, дакон, свеча, бош, лиепснеле, бенгер, прометей, атмосфера, буржуазия, мотор сич, кмх, вихлак, метель, благо, зота, гейзер, квр, сас, виадрус, данко, бастион, дефро, виссманн, юнкерс, корди, сморгонь, горнист, мелитополь.

выводы

Как видите, угольные твердотопливные печи сделали большой шаг вперед, в результате чего процесс обогрева помещения существенно упростился.Высочайшие экологические и экономические характеристики позволили пиролизному аппарату стать оптимальным решением для обогрева помещений до определенной температуры. Также необходимо решить, насколько рациональным будет использование соответствующего оборудования в вашем отапливаемом помещении. Возможно, лучше будет сделать выбор в пользу водогрейного, чугунного газового или пеллетного котла (на пеллетах), который будет отапливать территорию с большей эффективностью и меньшими экономическими затратами.

Вы пробовали жить в доме зимой без отопления? Нет? И не надо этого делать, ведь на дворе 21 век и наши разработчики не стоят на месте.Они постоянно внедряют новые идеи и проектируют современные отопительные приборы.

Сегодня старая русская печь уже заменена пиролизными твердотопливными котлами. Их принцип действия хоть и похож на печное отопление, но если познакомиться с ним поближе, то есть одно отличие.

Современный пиролизный котел на твердом топливе способен сжигать не только дрова, но и газ, выделяющийся при их сгорании. Производители выпускают широкий спектр такой техники, и чтобы выбрать среди этого разнообразия вариант, необходимый для ваших условий, следует выяснить их отличия.

Виды отопительных агрегатов

Итак, что подразумевается под пиролизным оборудованием? Есть ли отличия в разных его моделях? И каковы преимущества и недостатки этого типа техники. Чтобы найти ответы на все поставленные вопросы, вернемся к самой сути. Котлы твердотопливные пиролизные — устройство, которое может работать только на дровах.

Их камера сгорания состоит из двух частей:

  • Нагрузочная или газогенераторная
  • Дожиг, на котором происходит процесс сгорания пиролизных газов

К этой части котла подсоединен дымовой тракт, в котором тепло от дымовых газов переходит к теплоносителю, а также здесь накапливаются отходы процесса — сажа.Именно поэтому пиролизный котел на твердом топливе и получил второе название — газогенераторный.

Смотрите видео, принцип работы котла на топливном дереве:

Этот принцип был известен еще в царские времена, когда его использовали для освещения городов. А поскольку этот процесс состоит из нескольких фаз и одна из них — сжигание газов, твердотопливный пиролизный котел правильнее было бы назвать — газогенератором.


Все устройства данного типа оснащены тяговыми выключателями.Без этих устройств устройство могло бы работать как устройство прямого сжигания, и только после закрытия заслонки начинается процесс пиролиза.

Узнав принцип работы и особенности конструкции такого оборудования, стоит познакомиться с его различными видами. Таким образом, оборудование для сжигания твердого топлива подразделяется, в зависимости от расположения отсека дожигания, на модели с:

Наибольшее распространение получили твердотопливные пиролизные отопительные котлы с верхней камерой.Объясняется это удобной укладкой дров и возможностью вывода отработанных газов в дымоход, расположенный внизу. Однако у этой конструкции есть определенные недостатки. Когда дрова сгорают, зола из первичного отсека попадает в камеру дожигания, что требует дополнительной очистки.

Пиролизный котел на угле с верхним расположением отсека хоть и менее распространен, но имеет преимущества перед первой моделью. В нем пиролизный газ через форсунки отводится в отсек дожигания, сгорает в нем и попадает в дымоход, где охлаждается и затем отводится наружу.Однако в этом случае для создания дымового канала требуется больше материала.

Есть разные модели и в зависимости от типа тяги:

Первые не зависят от подачи электроэнергии и должны быть оборудованы высоким дымоходом. Аппараты второго типа могут быть оснащены дымососами и вентиляторами, работа которых регулируется автоматически. Они летучие, но в то же время имеют более длительное время эффективного сгорания.

Производство газа и длительное горение — сравните возможности


Среди рассматриваемых утеплителей следует выделить два наиболее эффективных типа устройств, работающих на древесине и отходах от ее обработки.Первыми рассмотрели пиролизные котлы на твердом топливе длительного горения. Это одно из самых экономически выгодных устройств в данном сегменте рынка.

Имеют специально оборудованную камеру сгорания и турбину, благодаря особенностям которой одна закладка может гореть более 10 часов. Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения оснащены программатором, позволяющим выбирать режим отопления.

Далее происходит автоматическое управление работой турбины, при котором в камеру нагнетается определенное количество воздуха, что позволяет регулировать процесс горения и тем самым поддерживать определенную температуру в системе.

Внедрение данной технологии позволило спроектировать котлы с:

  • Длительное время горения
  • Высокие экономические показатели

Пиролизное оборудование еще сравнительно молодое, но уже завоевало популярность. Принцип работы твердотопливного пиролизного котла основан на технологии газообразования или термического разложения древесины при воздействии высоких температур и недостатке кислорода.

Смотрим преимущества газовых котлов:

И хотя в качестве основного топлива можно использовать только хорошо просушенные дрова, но горят они не, а газ, который выделяется под воздействием очень высоких температур.В самом начале процесса дрова сжигают с выделением пиролизного газа. Следующий шаг — пропустить его через сопла, смешать со вторичным воздухом и сжечь при высокой температуре.

При прохождении через теплообменник газ отдает часть своего тепла воде и удаляется через дымоход. Это приводит к максимальному использованию энергии, выделяемой при горении, и продлению самого процесса. Но у твердотопливного пиролизного котла на дровах есть один недостаток — влажность топлива не должна превышать 16%, иначе процесс газогенерации будет невозможен.

Корпус прибора — стальной или чугунный?

Самый распространенный твердотопливный пиролизный котел имеет стальной корпус. Причем толщина его листов не должна быть меньше 5 мм. Однако этот материал подвержен коррозии, что сказывается на сроке службы оборудования.

Поэтому производители уже разработали и выпускают пиролизные котлы на угле в чугунном корпусе и тем, кто выбирает себе такое устройство, прежде чем констатировать эффективность таких моделей, следует отметить, что чугун — один из самых надежных. и качественные материалы.

И это естественно, что котлы пиролизные, сделанные из него, обладают такими же качествами. Y значительно более высокие характеристики, такие как:

  • Теплоотдача
  • Прочность
  • Незначительная подверженность коррозии
  • Высокая устойчивость к смолам и кислотам

Пиролизные котлы на дереве в чугунном корпусе обладают отличной теплопередачей, а это значит, что они более эффективны, имеют более высокий КПД и гораздо лучше справляются со своими обязанностями, чем модели в стальном корпусе.А благодаря тому, что чугун менее подвержен коррозии, устройство может эффективно работать на 50% мощности в межсезонье.

Чаще всего человека, покупающего твердотопливный пиролизный котел, интересует, на каком из видов топлива он будет работать наиболее эффективно? Теоретически для него можно использовать любые материалы органического происхождения:

  • Дрова
  • Пеллеты древесные
  • Уголь
  • Отходы деревообработки

Однако не пытайтесь искать пиролизные котлы на опилках, стружке или других подобных материалах.Лучшее видное топливо для них — дрова. Хоть и не отличается высокой теплоотдачей, но при его сгорании выделяется много пиролизного газа и этому показателю нет равных.

Важно только помнить, что он должен быть сухим, только в этом случае можно добиться высокого КПД.


Если сравнивать виды топлива по стоимости, то пиролизный котел на пеллетах или пеллетах считается наиболее выгодным. Они производятся из древесных отходов и имеют самую низкую стоимость.

Но их можно использовать только как добавку к дровам из-за мелкой фракции.Сегодня пиролизные котлы производятся на пеллетах, но они менее эффективны, чем котлы на дровах.

Для минимальных размеров топливо должно быть 70-100 мм в поперечнике. Возможно использование щепы и опилок, но опять же не более 25% от общей массы, поэтому при покупке пиролизного котла учтите, что на опилках он работать не будет.

Котлы твердотопливные и прочее

Как бы не рекламировалось газовое отопление, но оно давно превратилось из самого дешевого в недопустимую роскошь.Раньше к нему подключались целые поселки и города, и сегодня дружно ищут альтернативу. Подорожал природный газ, и с наступлением следующей зимы владельцы котлов, работающих на этом топливе, получают все больше счетов.


А дерево — это был и остается самым дешевым видом, а конструктивные особенности, которыми обладает котел для пиролиза древесины, позволили очень экономно его использовать, достигая при этом высокого КПД оборудования.

Некоторые современные модели этого оборудования не зависят от электричества, и единственное, о чем стоит подумать, — это постоянное наличие дров.

Есть, конечно, и электрические модели отопительных приборов. У них много преимуществ: небольшие размеры и вес, простота в уходе и обслуживании. Но очень высокая стоимость энергии и частые сбои в ней делают это оборудование неконкурентоспособным и в отношении газогенераторного оборудования.

Аппараты на жидком топливе также проигрывают пиролизу.Цены на дизельное топливо постоянно растут, поэтому его использование в системах отопления нерентабельно.

С точки зрения экономичности и экономичности на первом месте остается твердое топливо. Причем пиролизные котлы — единственные, которые могут похвастаться не только высоким КПД, но и тем, что в отличие от других моделей используют не только тепло от сжигания древесины, но и энергию, выделяемую древесным газом.

Подведем итоги

Покупка отопительного прибора сейчас является центральным вопросом при оснащении системы отопления.И если раньше этот вопрос решался очень просто — покупкой газового котла, то сегодня все большее количество потребителей выбирают твердотопливные модели.

Среди твердого топлива наилучшим КПД обладает. И единственный их недостаток — это чувствительность к влажности топлива. Поэтому придется отказаться от необработанной и замороженной древесины.

Но потребители, купившие твердотопливные пиролизные котлы, оставляют отзывы о работе этого оборудования исключительно положительно и приводят убедительные расчеты их высокой экономической эффективности.

Сопоставив все существующие модели отопительных приборов, рассмотрев их технические характеристики, виды используемого топлива, стоимость и другие аспекты эксплуатации, можно с уверенностью сказать, что пиролизные котлы на сегодняшний день являются наиболее прибыльными. Купив такой для обогрева жилого помещения, гаража или бани вы, несомненно, останетесь довольны его работой.

Биомасса для производства электроэнергии | WBDG

Введение

На этой странице

ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

Биомасса используется для отопления помещений, производства электроэнергии и комбинированного производства тепла и электроэнергии.Термин «биомасса» охватывает большое количество разнообразных материалов, включая древесину из различных источников, сельскохозяйственные остатки, а также отходы животноводства и жизнедеятельности человека.

Биомассу можно преобразовать в электроэнергию несколькими способами. Наиболее распространенным является прямое сжигание биомассы, такой как сельскохозяйственные отходы или древесные материалы. Другие варианты включают газификацию, пиролиз и анаэробное сбраживание. Газификация производит синтез-газ с полезным содержанием энергии за счет нагрева биомассы меньшим количеством кислорода, чем необходимо для полного сгорания.Пиролиз дает бионефть за счет быстрого нагревания биомассы в отсутствие кислорода. При анаэробном сбраживании образуется возобновляемый природный газ, когда органическое вещество разлагается бактериями в отсутствие кислорода.

Различные методы работают с разными типами биомассы. Обычно древесная биомасса, такая как древесная щепа, пеллеты и опилки, сжигается или газифицируется для выработки электроэнергии. Остатки кукурузной соломы и пшеничной соломы упаковываются в тюки для сжигания или превращаются в газ с помощью анаэробного варочного котла.Очень влажные отходы, такие как отходы животных и человека, превращаются в газ со средним содержанием энергии в анаэробном варочном котле. Кроме того, большинство других типов биомассы можно преобразовать в бионефть путем пиролиза, которое затем можно использовать в котлах и печах.

В Вудленде, штат Калифорния, электростанция использует древесину, полученную в сельском хозяйстве.
Источник: NREL

В этом обзоре основное внимание уделяется древесной биомассе, используемой для выработки электроэнергии на промышленных предприятиях, а не в проектах коммунальных предприятий.Тепло биомассы и биогаз, включая анаэробное сбраживание и свалочный газ, рассматриваются на других страницах технологических ресурсов в этом руководстве:

По сравнению со многими другими вариантами возобновляемых источников энергии, биомасса имеет преимущество диспетчеризации, что означает, что она управляема и доступна при необходимости, подобно системам выработки электроэнергии на ископаемом топливе. Однако недостатком биомассы для производства электроэнергии является то, что топливо необходимо закупать, доставлять, хранить и оплачивать. Кроме того, при сжигании биомассы образуются выбросы, которые необходимо тщательно контролировать и контролировать в соответствии с нормативными требованиями.

В этом обзоре представлены конкретные детали для тех, кто рассматривает системы производства электроэнергии на биомассе как часть крупного строительного проекта. Дополнительную общую информацию можно получить в Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (EERE) Министерства энергетики США (DOE). Основы технологии биомассы. Подробную информацию об использовании биомассы для комбинированного производства тепла и электроэнергии можно получить в Партнерстве по комбинированному производству тепла и электроэнергии Агентства по охране окружающей среды США (EPA).

Описание

Большинство биоэлектростанций используют системы сжигания с прямым сжиганием топлива.Они сжигают биомассу напрямую, чтобы произвести пар высокого давления, который приводит в действие турбогенератор для производства электроэнергии. В некоторых отраслях промышленности, связанных с биомассой, отводимый или отработанный пар электростанции также используется для производственных процессов или для обогрева зданий. Эти системы комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) значительно повышают общую энергоэффективность примерно до 80% по сравнению со стандартными системами, работающими только на биомассе, с эффективностью примерно 20%. Сезонные потребности в отоплении повлияют на эффективность системы ТЭЦ.

Простая система выработки электроэнергии на биомассе состоит из нескольких ключевых компонентов. Для парового цикла это включает некоторую комбинацию следующих элементов:

  • Оборудование для хранения и транспортировки топлива
  • Камера сгорания / печь
  • Котел
  • Насосы
  • Вентиляторы
  • Паровая турбина
  • Генератор
  • Конденсатор
  • Градирня
  • Контроль выхлопа / выбросов
  • Система управления (автоматизированная).

Системы прямого сжигания подают сырье биомассы в камеру сгорания или печь, где биомасса сжигается с избытком воздуха для нагрева воды в бойлере и образования пара. Вместо прямого сжигания некоторые развивающиеся технологии газифицируют биомассу для получения горючего газа, а другие производят пиролизные масла, которые можно использовать для замены жидкого топлива. Котельное топливо может включать древесную щепу, пеллеты, опилки или биомасло. Затем пар из котла расширяется через паровую турбину, которая вращается, чтобы запустить генератор и произвести электричество.

В целом, для всех систем, работающих на биомассе, требуется место для хранения топлива, а также какое-либо оборудование для обращения с топливом и средства контроля. Система, использующая древесную щепу, опилки или гранулы, обычно использует бункер или силос для краткосрочного хранения и внешний склад для хранения топлива для более крупных хранилищ. Автоматизированная система управления транспортирует топливо из внешнего хранилища с использованием некоторой комбинации кранов, штабелеукладчиков, регенераторов, фронтальных погрузчиков, ремней, шнеков и пневмотранспорта. Ручное оборудование, такое как фронтальные погрузчики, можно использовать для переноса биомассы из штабелей в бункеры, но этот метод потребует значительных затрат на рабочую силу и эксплуатацию оборудования и техническое обслуживание (O&M).Менее трудоемким вариантом является использование автоматических штабелеукладчиков для создания штабелей и регенераторов для перемещения щепы из штабелей в бункер для щепы или бункер.

В электроэнергетических системах, работающих на древесной стружке, обычно используется одна сухая тонна на мегаватт-час производства электроэнергии. Это приближение типично для систем с влажной древесиной и полезно для первого приближения требований к потреблению и хранению топлива, но фактическое значение будет варьироваться в зависимости от эффективности системы. Для сравнения, это эквивалентно 20% эффективности HHV с 17 MMBtu / т древесины.

Большая часть древесной щепы, производимой из сырых пиломатериалов, будет иметь влажность от 40% до 55% на влажной основе, что означает, что тонна зеленого топлива будет содержать от 800 до 1100 фунтов воды. Эта вода снизит содержание извлекаемой энергии в материале и снизит эффективность котла, так как вода должна испаряться на первых этапах сгорания.

Самые большие проблемы с установками, работающими на биомассе, связаны с обработкой и предварительной обработкой топлива. Это относится как к небольшим установкам с колосниковым обогревом, так и к большим установкам с подвесным обогревом.Сушка биомассы перед сжиганием или газификацией повышает общую эффективность процесса, но во многих случаях может быть экономически невыгодной.

Выхлопные системы используются для вывода побочных продуктов сгорания в окружающую среду. Средства контроля выбросов могут включать в себя циклон или мультициклон, рукавный фильтр или электрофильтр. Основная функция всего перечисленного оборудования — это контроль твердых частиц, и она указана в порядке увеличения капитальных затрат и эффективности. Циклоны и мультициклоны могут использоваться в качестве предварительных коллекторов для удаления более крупных частиц перед рукавным фильтром (тканевым фильтром) или электростатическим фильтром.

Кроме того, может потребоваться контроль выбросов несгоревших углеводородов, оксидов азота и серы в зависимости от свойств топлива и местных, государственных и федеральных нормативных актов.

Как это работает?

В системе прямого сгорания биомасса сжигается в камере сгорания или печи для получения горячего газа, который подается в котел для выработки пара, который расширяется через паровую турбину или паровой двигатель для производства механической или электрической энергии.

В системе прямого сжигания переработанная биомасса является котельным топливом, который производит пар для работы паровой турбины и генератора для производства электроэнергии.

Виды технологий и стоимость

Есть множество компаний, в основном в Европе, которые продают маломасштабные двигатели и комбинированные теплоэнергетические системы, которые могут работать на биогазе, природном газе или пропане. Некоторые из этих систем доступны в Соединенных Штатах с мощностью от примерно 2 киловатт (кВт) и примерно 20 000 британских тепловых единиц (БТЕ) ​​в час тепла до нескольких мегаватт (МВт). Кроме того, в настоящее время в Европе доступны маломасштабные (от 100 до 1500 кВт) паровые двигатели / генераторные установки и паровые турбины (от 100 до 5000 кВт), работающие на твердой биомассе.

В Соединенных Штатах прямое сжигание является наиболее распространенным методом производства тепла из биомассы. Установленная стоимость малых электростанций, работающих на биомассе, составляет от 3000 до 4000 долларов за кВт, а приведенная стоимость энергии — от 0,8 до 0,15 доллара за киловатт-час (кВтч).

Двумя основными типами систем прямого сжигания щепы являются камеры сгорания со стационарной и подвижной решеткой, также известные как топки с неподвижным слоем и камеры сгорания с атмосферным псевдоожиженным слоем.

Фиксированные системы

Существуют различные конфигурации систем с неподвижным слоем, но общей характеристикой является то, что топливо тем или иным образом доставляется на решетку, где оно вступает в реакцию с кислородом воздуха.Это экзотермическая реакция, при которой образуются очень горячие газы и пар в секции теплообменника котла.

Системы с псевдоожиженным слоем

В системе с циркулирующим псевдоожиженным слоем или с барботажным псевдоожиженным слоем биомасса сжигается в горячем слое взвешенных негорючих частиц, таких как песок. По сравнению с колосниковыми камерами сгорания системы с псевдоожиженным слоем обычно производят более полное преобразование углерода, что приводит к снижению выбросов и повышению эффективности системы.Кроме того, котлы с псевдоожиженным слоем могут использовать более широкий спектр исходного сырья. Кроме того, системы с псевдоожиженным слоем имеют более высокую паразитную электрическую нагрузку, чем системы с неподвижным слоем, из-за повышенных требований к мощности вентилятора.

Системы газификации биомассы

Небольшая модульная система биоэнергетики от Community Power Corporation

Хотя системы газификации биомассы встречаются реже, они аналогичны системам сжигания, за исключением того, что количество воздуха ограничено, и, таким образом, вырабатывается чистый топливный газ с полезной теплотворной способностью в отличие от сжигания, в котором отходящий газ не имеет полезной теплотворной способности. теплотворная способность.Чистый топливный газ дает возможность приводить в действие множество различных видов газовых первичных двигателей, таких как двигатели внутреннего сгорания, двигатели Стирлинга, термоэлектрические генераторы, твердооксидные топливные элементы и микротурбины.

На эффективность системы прямого сжигания или газификации биомассы влияет ряд факторов, включая влажность биомассы, распределение и количество воздуха для горения (избыток воздуха), рабочую температуру и давление, а также температуру дымовых газов (выхлопных газов).

Приложение

Тип системы, наиболее подходящей для конкретного применения, зависит от многих факторов, включая доступность и стоимость каждого типа биомассы (например, щепа, пеллеты или бревна), стоимость конкурирующего топлива (например, мазут и природный газ), пиковые и годовые электрические нагрузки и затраты, размер и тип здания, доступность площадей, наличие рабочего и обслуживающего персонала, а также местные нормы выбросов.

Проекты, которые могут использовать как производство электроэнергии, так и тепловую энергию из энергетических систем, работающих на биомассе, часто являются наиболее рентабельными.Если место имеет предсказуемый доступ к круглогодичным доступным ресурсам биомассы, то некоторое сочетание производства тепла из биомассы и электроэнергии может быть хорошим вариантом. Транспортировка топлива составляет значительную часть его стоимости, поэтому в идеале ресурсы должны быть доступны из местных источников. Кроме того, на предприятии обычно необходимо хранить сырье для биомассы на месте, поэтому доступ на площадку и хранение являются факторами, которые следует учитывать.

Как и в случае с любой другой технологией электроснабжения на месте, система производства электроэнергии должна быть подключена к коммунальной сети.Правила присоединения могут быть другими, если система представляет собой комбинированную теплоэнергетическую систему, а не только для производства электроэнергии. Возможность использовать чистые измерения также может иметь решающее значение для экономики системы.

Руководство Федеральной программы энергоменеджмента (FEMP) по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о требованиях к межсетевым соединениям и чистому учету.

Экономика

Основные статьи капитальных затрат для энергосистемы, работающей на биомассе, включают хранение топлива и оборудование для обращения с топливом, камеру сгорания, котел, первичный двигатель (например,грамм. турбина или двигатель), генератор, элементы управления, дымовая труба и оборудование для контроля выбросов.

Стоимость системы имеет тенденцию к снижению по мере увеличения размера системы. Для паровой системы, работающей только на электроэнергии (не комбинированной), мощностью от 5 до 25 МВт, затраты обычно составляют от 3000 до 5000 долларов за киловатт электроэнергии. Нормированная стоимость энергии для этой системы будет составлять от 0,08 до 0,15 доллара за кВтч, но она может значительно возрасти с расходами на топливо. Для больших систем требуется значительное количество материала, что приводит к увеличению расстояний транспортировки и затрат на материалы.Небольшие системы имеют более высокие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание на единицу произведенной энергии и более низкую эффективность, чем большие системы. Следовательно, определение оптимального размера системы для конкретного приложения — это итеративный процесс.

Существует множество стимулов для производства энергии из биомассы, но они различаются в зависимости от политики федерального законодательства и законодательства штата. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности® перечисляет стимулы для биомассы. Сроки программ стимулирования часто позволяют меньше времени на строительство, чем необходимо для проектов, связанных с биомассой.Кроме того, федеральные агентства часто не могут напрямую воспользоваться финансовыми стимулами для возобновляемых источников энергии, если они не используют другую структуру собственности.

Руководство

FEMP по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о финансировании проектов в области возобновляемых источников энергии.

Интересно, что штат Массачусетс недавно исключил электричество, работающее на биомассе, из своего Стандарта портфеля возобновляемых источников энергии, поскольку официальные лица штата не верили, что биомасса обеспечивает явное сокращение выбросов парниковых газов.Таким образом, проекты, связанные с использованием биомассы, больше не имеют права на получение сертификатов возобновляемой энергии, которые засчитываются для целей или финансирования возобновляемых источников энергии штата Массачусетс.

Оценка доступности ресурсов

Наиболее важными факторами при планировании энергетической системы на биомассе являются оценка ресурсов, планирование и закупки. В рамках процессов отбора и анализа осуществимости критически важно определить потенциальные источники биомассы и оценить необходимое количество топлива.

Если возможно, подробно определите способность потенциальных поставщиков производить и поставлять топливо, отвечающее требованиям оборудования, работающего на биомассе.Это может быть довольно интенсивный процесс, поскольку он включает в себя определение нагрузки, которая будет обслуживаться, выявление возможных производителей или поставщиков оборудования, работу с этими поставщиками для определения спецификации топлива и контакт с поставщиками, чтобы узнать, могут ли они соответствовать спецификации — и какая цена. Также необходимо оценить ежемесячные и годовые потребности в топливе, а также пиковое потребление топлива, чтобы помочь с обращением с топливом и определением размеров оборудования для хранения топлива.

Поскольку на большей части территории Соединенных Штатов нет установленной системы распределения древесной щепы, иногда бывает трудно найти поставщиков.Одно из предложений — связаться с региональной лесной службой США и государственной лесной службой. К другим ресурсам, с которыми можно связаться, относятся ландшафтные компании, лесопилки и другие переработчики древесины, свалки, лесоводы и производители деревянной мебели.

Оценки ресурсов биомассы на уровне округа также доступны в Интернете с помощью интерактивного инструмента картографии и анализа. Инструмент оценки биомассы был разработан Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL) при финансовой поддержке EPA. Раньше оценка ресурсов обычно была статичной и не позволяла пользователям анализировать данные или манипулировать ими.Этот новый инструмент позволяет пользователям выбрать местоположение на карте, количественно оценить ресурсы биомассы, доступные в пределах определенного пользователем радиуса, и оценить общую тепловую энергию или мощность, которые могут быть произведены путем восстановления части этой биомассы. Инструмент действует как предварительный источник информации о сырье биомассы; однако он не может заменить оценку сырья на месте.

Доступные ресурсы биомассы в США.
Источник: NREL

Необходимо разработать процесс приема поставок биомассы и оценки свойств топлива.По состоянию на июль 2011 года национальные спецификации по древесной щепе отсутствуют, но разрабатываются региональные спецификации. Наличие спецификации помогает сообщать и обеспечивать соблюдение требований к микросхеме. Спецификация должна включать физические размеры, диапазон содержания влаги в топливе, энергосодержание, содержание золы и минералов, а также другие факторы, влияющие на обращение с топливом или его сжигание. Для обеспечения справедливой стоимости контракты на поставку топлива должны масштабировать закупочную цену обратно пропорционально содержанию влаги, поскольку более высокое содержание влаги значительно снижает эффективность сгорания и увеличивает вес транспортируемого материала.

Рекомендации по закупкам

Следующие ниже рекомендации имеют решающее значение для успеха любого проекта по производству энергии из биомассы.

  • Полностью вовлекайте лиц, принимающих решения, и широкую общественность на этапах планирования и по мере достижения прогресса, особенно если система будет установлена ​​в общественном здании.
  • Тесно сотрудничать с производителем или поставщиком оборудования, работающего на биомассе, для совместной работы над проектированием зданий и требованиями к оборудованию.
  • Согласование календарного планирования строительства с поставкой оборудования.Например, легче доставить и установить оборудование, если кран имеет доступ к месту установки.
  • Определите маршрут доставки топлива, чтобы грузовики могли легко добраться до места хранения и при необходимости развернуться.

Эксплуатация и обслуживание

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание энергетических систем, работающих на биомассе, в основном состоят из затрат на топливо и рабочую силу. В остальном эти системы аналогичны другим системам производства электроэнергии на основе котлов. Эксплуатация является непрерывной, поэтому затраты на эксплуатацию, а также на покупку и хранение топлива необходимо оценивать вместе с общими затратами по проекту.

Особые соображения

Ниже приведены важные особенности электрических систем, работающих на биомассе.

Экологическая экспертиза / разрешение

Основной проблемой NEPA и выдачей разрешений для энергетической системы, работающей на биомассе, являются выбросы от сжигания. Следовательно, следует пересмотреть местные требования. Выбросы в атмосферу из системы биомассы зависят от конструкции системы и характеристик топлива. При необходимости можно использовать системы контроля выбросов для уменьшения выбросов твердых частиц и оксидов азота.Выбросы серы полностью зависят от содержания серы в биомассе, которое обычно очень низкое.

Хранение щепы требует внимательности, подготовки и внимательности. Когда стружка хранится в здании, существует вероятность того, что пыль от стружки скапливается на горизонтальных поверхностях и попадает внутрь оборудования. Обеспокоенность вызывает способность древесной щепы самовоспламеняться или самовоспламеняться при хранении в течение длительного времени, хотя встречается редко. Для получения дополнительной информации см. Информационный бюллетень OSHA по безопасности и охране здоровья «Горючая пыль в промышленности: предотвращение и смягчение последствий пожара и взрывов».

Это связано с цепочкой событий, которая начинается с биологического разложения органического вещества и может привести к тлею кучи. Критический диапазон влажности, поддерживающий самовозгорание, составляет примерно от 20% до 45%. Вероятность самовозгорания также увеличивается с увеличением размера кучи из-за увеличения глубины.

Чтобы помочь с этой проблемой, Управление пожарной охраны в Онтарио, Канада предоставляет следующие рекомендации:

  • Место хранения должно быть хорошо дренированным и ровным, с твердым грунтом или вымощенным асфальтом, бетоном или другим твердым материалом.На поверхности грунта между сваями не должно быть горючих материалов. Во дворе должны быть удалены сорняки, трава и подобная растительность. Переносные горелки с открытым пламенем для сорняков нельзя использовать на площадках для хранения щепы. Сваи не должны превышать 18 м (59 футов) в высоту, 90 м (295 футов) в ширину и 150 м (492 футов) в длину, если временные водопроводные трубы со шланговыми соединениями не проложены на верхней поверхности сваи.

  • Между штабелями щепы и открытыми конструкциями, оборудованием дворового двора или инвентарём должно сохраняться пространство, равное (а) двойной высоте сваи для горючего материала или зданий или (b) высоте сваи для негорючих зданий и оборудования.

  • В местах скопления стружки курение запрещено.

Пожары древесной стружки могут быть вызваны другими факторами, такими как удары молнии, тепло от оборудования, искры от сварочных работ, лесные пожары и поджоги. Эти пожары иногда называют поверхностными пожарами, потому что они возникают и распространяются по внешней стороне сваи.

При хранении крайне важно поддерживать чистоту щепы. Когда щепа хранится на земле или гравии, часть этого материала часто собирается вместе со щепой и попадает в камеру сгорания.

21 февраля 2011 года EPA установило стандарты выбросов Закона о чистом воздухе для больших и малых котельных и мусоросжигательных заводов, которые сжигают твердые отходы и осадок сточных вод. Эти стандарты охватывают более 200 000 котлов и мусоросжигательных заводов, которые выделяют опасные загрязнители воздуха (HAP), также известные как токсичные вещества для воздуха. Новые стандарты EPA должны соблюдаться при планировании проекта любого котла для сжигания топлива.

Агентство

EPA также приняло Закон о чистом воздухе, разрешающий выбросы парниковых газов 2 января 2011 года.Этот процесс, также называемый «правилом адаптации», требует разрешения на производство парниковых газов, но не распространяется на более мелкие предприятия. Ожидается, что окончательные правила будут разработаны в течение трехлетнего исследовательского периода, но федеральные предприятия, использующие производство электроэнергии из биомассы в рамках нового строительного проекта, могут захотеть убедиться, что размер объекта, работающего на биомассе, не вызывает эти требования.

В 2009 году штат Массачусетс выпустил документ под названием «Нормы безопасности и выбросы котлов и печей на биомассе в северо-восточных штатах