Что такое пиролизные котлы: Купить пиролизный котел, длительного горения, с водяным контуром, цена в Санкт-Петербурге, Москве

Пиролизные котлы и принцип их работы

04.07.2017

Пиролизные котлы (газогенераторные) – разновидность твердотопливных котлов, которые характеризуются раздельным сгоранием топлива и газов, которые из него выходят. Пиролизные котлы производят температурное разложения топлива, благодаря которому достигается очень высокий КПД

Пиролизные котлы и принцип их работы

В последнее время твердотопливные котлы стали как никогда актуальны. Подорожание газа, электроэнергии, все это не только заставляет нас устанавливать твердотопливные котлы для отопления, но и задуматься о более эффективных котлах, в том числе и пиролизных.

В этой статье мы постараемся детально раскрыть принцип работы, покажем плюсы и минусы пиролизных твердотопливных котлов.

Пиролизные (газогенераторные) – разновидность твердотопливных котлов, которые характеризуются раздельным сгоранием топлива и газов, которые из него выходят.

Пиролиз — разложение органических (древесина, уголь, нефтепродукты) и многих неорганических соединений под воздействием высокой температуры. В узком смысле, это разложение органических природных соединений на более простые составляющие при недостатке кислорода. В более широком смысле слова — разложение любых соединений на составляющие менее тяжёлые молекулы, или элементы под действием повышения температуры. Каждому веществу характерна своя температура пиролиза.

Характерной чертой пиролизных котлов является самый высокий КПД среди твердотопливных котлов. Достигается это тем, что топливо раскладывается, выделяя газ, который сгорает почти без остатка. В результате из химических связей древесины, либо угля мы получаем столько энергии, сколько возможно извлечь, а продукты сгорания отдают почти все свое тепло теплоносителю.

Схема типичного пиролизного котла.

Ниже приведена схема устройства типичного пиролизного котла.

• Камера загрузки дров — 1

• Камера сгорания газа — 2

• Теплообменник с теплоносителем — 3

• Дымоход — 4

• Зольник — 5

• Люк для чистки зольника — 6

• Люк для загрузки топлива — 7

• Блок управления, контроля — 8

• Вход первичного воздуха — 9

Характерной чертой всех пиролизных котлов является нижнее горение топлива и наличие двух камер: в первую камеру загружается топливо, атмосферный воздух подается сверху и вытягивается принудительным способом через форсунку на дне камеры. В этой камере происходит медленное нижнее горение («тление») топлива, в результате при недостатке воздуха выделяется древесный газ, который попадает во вторую камеру, куда подается вторичный поток воздуха и происходит полное сгорание газа. 

Также пиролизные котлы подходят для обеспечения ГВС с помощью подключения бойлера косвенного нагрева, могут отапливать плавательный бассейн с помощью теплообменника.

Продукты сгорания проходят через теплообменник, таким образом, используется не только тепло излучения и конвекции, но и происходит теплообмен между средами. Именно поэтому пиролизные твердотопливные котлы могут достигать максимально возможного КПД в 98-99%. Но для этого необходимы оптимальные условия, про которые будет сказано ниже.

Сравнительно сложная конструкция становится причиной высокого аэродинамического сопротивления воздуху, поэтому работа пиролизных котлов требует принудительной подачи воздуха. Для этого используются дымовые насосы (чаще встречается термин «вентилятор», «дымосос»), реже  — нагнетатели. 

Лишь немногие модели пиролизных котлов отличаются полностью автономной системой подачи воздуха, не требующей электроэнергии для работы.

Топливо для пиролизных котлов

Наиболее эффективны пиролизные котлы при работе на материалах, которые легко выделяют древесный газ. Это древесина, отходы деревообработки, паллеты, прессованные брикеты, реже – бурый уголь, солома. Некоторые модели котлов могут работать на каменном и коксовом угле определенных фракций.

Пиролизные котлы требовательны к влажности топлива. Чем она ниже – тем выше будет эффективность вашего котла. Для большинства котлов пределом влажности дров буде 30-35%. Влажность сухих  дров находится на уровне 15-20%.

При большом количестве водного пара в газах не будет происходить их полного сгорания, либо воспламенения вообще. 

Также последствием неполной загруженности топки, влажности топлива может стать образование дегтя, или конденсата в дымоходе, что может привести к падению КПД и даже выходу из строя системы.

Как выбрать качественный пиролизный котел

Большинство пиролизных котлов имеют одинаково высокий КПД, при одинаковой мощности могут существенно отличаться цены разных производителей. Конечно, самое лучшее имя имеют итальянские и немецкие компании, они могут отличаться более качественными материалами, покрытиями, более дорогой и надежной электроникой. Хотя тут бренд имеет меньшее значение, чем для газовых котлов. Также советуем выбирать бойлеры косвенного нагрева для обеспечения ГВС того же производителя что и котел.

При выборе пиролизного котла следует обращать внимание на наличие таких бонусов как термостатический регулятор подачи воздуха, устройство от закипания котла, предохранительный (подрывной) клапан и пр. 

Регуляция и время работы

Все пиролизные котлы являются регулируемыми. Интенсивность горения и как результат, время работы на одной загрузке дров регулируется с помощью изменения потока поздуха.

На одной загрузке в зависимости от модели, топлива и режима работы пиролизный котле может работать до 12-14 часов, тогда как для обычных дровяных котлов время работы на одной загрузке до 5 часов.

Конечно, время работы на крупных дровах или углях будет значительно больше чем, на пример, на паллетах, стружке, щепках.

В качестве итогов можно навести список сильных и слабых сторон пиролизных твердотопливных котлов:

Преимущества пиролизных котлов:

• КПД выше на 6-8% по сравнению с классическими твердотопливными котлами

• Экологичность (более высокая температура горения и пиролиз способствуют полному сгоранию углеводородов, в том числе меньше образуется угарный газ СО), меньшая потребность в воздухе

• Продолжительно время горения одной загрузки топлива (до 14 часов)

• Легкая автоматизация и управление процессом горения

• Низкая зольность (достигается более полным сгоранием топлива)

• Возможность использования неколотых, крупных дров

Недостатки пиролизных котлов:

• Высокая стоимость (отличается в 1,5-2 раза от обычных твердотопливных)

• Большая часть пиролизных котлов не работает без дымонасоса, как результат – зависит от электроэнергии

• Отсутствие автоматической подачи топлива у большинства котлов, в основном – дровяных.

• Необходимость использовать просушенное топливо (влажность не выше 30-35%)

• Температура воды на входе в теплообменник должна быть не менее 50-60 оС во избежание выпадения химически агрессивного конденсата, появления дегтя.

В итоге пиролизные котлы имеют много недостатков, но также сильны и их преимущества в сравнении с обычными котлами. Надеемся, эта публикация стала для Вас полезной и поможет сделать выбор.

Если у Вас возникли вопросы – свяжитесь с нашими специалистами, и мы Вам поможем!

Пиролизные котлы — принцип действия, характеристики

Содержание:

В условиях стабильного повышения цен на коммунальные услуги каждый ищет альтернативный, более доступный по цене вариант отопления. Этим озадачены и владельцы частных домов, и квартир, и промышленных помещений. И чаще предпочтение отдается в пользу твердотопливного пиролизного котла. Это относительная новинка на рынке теплового оборудования положительно проявила себя в плане финансовой рентабельности, тепловой эффективности, простоты обслуживания, поэтому все больше набирает популярность.

Принцип действия пиролизного котла

Устройство и принцип действия пиролизного котла отличается от конструкции традиционных твердотопливных моделей. Разница заключается в следующем:

• Количество камер. В обычных твердотопливных котлах есть 1 загрузочная камера, в которой происходит сжигание загруженного топлива. В пиролизных моделях 2 камеры, и в обеих осуществляется процесс горения.
• Преобразование энергии. В классических агрегатах тепловая энергия получается собственно при сжигании самого топливного материала, чаще всего это дрова. В пиролизных, кроме энергии от топлива, получают дополнительный объем тепловой энергии от продуктов горения. То есть те газы, которые выделяются при сжигании древесины или любого другого сырья, тоже идут в расход. Происходит дожиг уже газов, за счет чего показатели КПД в разы возрастают.

Если в конструкцию добавляется теплоаккумулятор — накопительный резервуар, это также способствует увеличению показателей тепловой эффективности при снижении себестоимости отопления.

Эксплуатационные характеристики пиролизных котлов

Характеристики котлов пиролизного принципа действия достаточно разнообразны. Можно подобрать:

• Котел с разным показателем мощности. В компании Котел 52 представлено много моделей от разных производителей, поэтому подобрать подходящий по продуктивности агрегат под конкретные условия эксплуатации не составит проблемы;
• Котел с ручной либо автоматической загрузкой. Механические (ручные) модели обходятся дешевле, но в этом случае необходимо участие человека в применении оборудования и постоянный контроль над его работой. Загрузка топлива, соответственно, осуществляется вручную. Автоматические модели хоть и дороже, но пользуются более высоким спросом. Это логично, так как после установки такое котельное оборудование функционирует в автономном режиме. Достаточно лишь задать нужные настройки температуры, загрузить 1 раз накопительный бункер для топлива, и все. Можно настроить работу оборудования таким образом, что дополнительные действия со стороны пользователя будут нужны лишь через неделю, две или даже через месяц.

Также отличаются твердотопливные пиролизные котлы материалами в основе — это может быть жаростойкая котловая сталь либо чугун. Базовая комплектация тоже бывает в разных вариациях, но каждый дополнительный элемент сказывается на повышении цены оборудования. Поэтому нужно предварительно понять, какой сборки, мощности нужен агрегат и подбирать такой в соответствии с выделенным бюджетом.

Преимущества пиролизных котлов

Пиролизные котлы получили высокий спрос в первую очередь по причине высокой эффективности. КПД всех моделей варьируется в диапазоне 95-100%, что на 20-30% в среднем выше, чем показатели традиционных твердотопливных моделей. Но есть и другие преимущества:

• Экологичность. С точки зрения экологической чистоты пиролизные твердотопливные котлы гораздо лучше, так как при их эксплуатации практически не происходит выброса вредных для здоровья и жизни человека продуктов горения в воздух в помещениях.
• Универсальность. Многие модели пиролизных котлов могут работать на различных видах топлива. В зависимости от конкретных условий здания, бюджета на отопление, наличия места для хранения топлива и его размера, можно использовать дрова, уголь, торф, пеллеты, биомассу, отходы пилопроизводства и другие варианты. Эффективность от этого снижаться не будет. Можно при необходимости комбинировать и менять разные виды топлива. Все это дает широкие возможности и позволяет достаточно плавно решать вопросы теплоснабжения, не придерживаясь на протяжении нескольких лет одних и тех же технических условий и цены, как, например, при централизованном подключении или выборе жидкотопливного, газового оборудования.
• Безопасность. Пиролизные котлы соответствуют всем актуальным требованиям безопасности. Это технически совершенные модели, комплектация которых предусматривает многочисленные элементы автоматики. Всевозможные датчики защищают от любых форс-мажорных ситуаций, сбоев, некорректной работы агрегата.
• Надежность. Все элементы такого оборудования изготавливаются из прочных, жаростойких материалов. Многие производители дают гарантию на пиролизные котлы свыше 10 лет, что уже является залогом безотказной и продуктивной работы. В среднем такое оборудование служит не менее 20-30 лет при соблюдении правил эксплуатации.
• Простота монтажа. За счет сведения риска загазованности помещений к минимуму и других конструктивных особенностей, упростился и весь процесс монтажа. В продаже есть даже бытовые модели, которые требуется только поставить в выделенное под котел место и запустить в работу. Никаких дополнительных действий по вводу в эксплуатацию производить не нужно

Чтобы убедиться, что все сделано грамотно, лучше все же поручить установку и подключение отопительного оборудования специалисту. Особенно в том случае, если нужно создать индивидуальную систему обогрева частного дома или промышленного объекта с нуля. Такие услуги предоставляет компания Котел 52, где вы можете заказать все необходимое для отопления оборудование и его монтаж по лучшей цене.

Посмотрите наше видео

Устройство пиролизного котла отопления | Отопление дома и квартиры

Устройство пиролизного котла отопления, общая схема

Пиролизный котел отопления, как и все твердотопливные котлы, состоит из камеры сгорания и окружающей его водяной рубашки. Общая схема твердотопливного котла отопления, к которым относится пиролизный котел отопления, предполагает, что камера сгорания разделена на две части. Верхняя камера это топливная камера. В нее загружается твердое топливо, через верхний люк, и здесь же производится первичный поджог топлива.

В этой камере топливо, при недостатке кислорода, нагревается до температуры 450°C-600°C.При недостатке кислорода, горение не наступает, зато выделяется пиролизный газ. Под действием тяги воздуха в камере (тяга вниз) пиролизный газ поступает в нижнюю камеру, где смешиваясь с воздухом горит при температуре около 1000±200 °.

Образованные при горении газы поступают в дымоотвод с вентилятором. По пути движения газы проходят через теплообменник и охлаждаются до температуры 140-150 °C.

Качественные характеристики пиролизного котла отопления

• В пиролизном котле отопления топливо сгорает очень медленно, поэтому для беспрерывной работы пиролизного котла достаточно двух загрузок топлива в сутки
• Коэффициент Полезного Действия (КПД) пиролизного котла очень высок и составляет 85-95 %.
• Мощность котла легко регулируется изменением потока подачи воздуха в топливную камеру сгорания. Подача воздуха регулируется открыванием и закрыванием воздушных заслонок. В некоторых моделях пиролизных котлов, этот процесс автоматизирован.
• Охлаждение газов образующихся при сгорании пиролизного газа, охлаждается, а, следовательно, для труб дымоотвода не требуются особые пожаропрочные и корозийноустойчивые характеристики.
• Главным положительным свойством пиролизного котла отопления является минимальное количество сажи и золы при горении. Также горение пиролизного газа выделяет сравнительно меньшее количество вредных веществ выделяемых в атмосферу. Пиролизный котел отопления можно определить по белому, а не черному дыму, поднимающемуся из дымохода.

Минусы пиролизного котла отопления

Пиролизный котел относится к энергозависимым котлам отопления. Основным условием работы пиролизного котла является постоянное движение воздуха в камере горения. Для этого нужны вентиляторы, а для работы вентилятора нужен постоянный источник электроснабжения. При некоторых обстоятельствах это может затруднить использование пиролизного котла отопления.

Хотя стоит отметить, что производители не стоят на месте и есть пиролизные котлы, работающие без источника электропитания. На этом об устройстве пиролизного котла отопления все! Тепло вашему дому!

©obotoplenii.ru

Другие стать раздела: Котлы отопления

Принцип работы и в чем их плюс

Выбор системы отопления для загородного дома, в котором хозяева проживают постоянно, достаточно сложен. Вариантов много. У каждого есть свои достоинства и недостатки. Но, дом отапливать необходимо, причем хочется, чтобы отопление требовало минимум внимания, и было максимально эффективным. Ну, и не забудем про экологическую чистоту. Неприятно, когда из трубы валит дым и вылетает сажа, которая загрязняет участок. Одним из вариантов отопления, удовлетворяющих этим условиям, является создание отопления на базе пиролизного котла. Что он из себя представляет?

Принцип работы пиролизного котла

Второе название пиролизного котла – газогенераторный котел. В основе функционирования пиролизного котла лежит принцип пиролиза древесины. Именно древесина является источником энергии в котле. Принцип пиролиза заключается в том, что древесина, на которую действует высокая температура, порядка 1000 градусов Цельсия, и при недостатке кислорода, разлагается на газообразную часть, т.н. пиролизный газ, и, всем привычный, древесный уголь или кокс. Этот процесс происходит с выделением тепла, которое и согревает воздух, поступающий в зоне горения. Высокая температура, вкупе с кислородом, вызывает горение пиролизного газа, которое и используется для получения тепла. Кроме того, горение пиролизного газа уменьшает количество вредных примесей в дымовой смеси, и количество вредных примесей меньше, чем в обычном дыме в три раза. Фактически на выходе пиролизного котла остается углекислый газ и водяной пар. Количество образуемой золы и сажи минимально.

Устройство пиролизного котла с описанием процессов его работы

 

1 — топливо, 2 — первичный воздух, 3 — вторичный воздух, 4 — уходящие газы, 5, 6 — вход и выход воды, A — камера газификации, B — колосник, C — камера дожигания, D — газоход, E — дымосос

Работа пиролизного котла начинается с закладки в него топлива. Обычно это березовые поленья. Поленья хвойных пород не используются, поскольку у них высокое выделение смолистых веществ. После розжига топлива начинает работать вентилятор котла. Вентилятор управляет процессом горения, чаще всего используется вентилятор-дымосос. После поднятия температуры до 250 °С и просушки древесины, процесс горения, практически, прекращается  (ограничением кислорода),  начинается процесс пиролиза. При пиролизе, как мы уже говорили, начинают выделяться горючие газы. При недостатке кислорода в камере закладки, древесина практически не горит, но выделяет газы которые и используются: во первых для поддержания собственной высокой температуры и продолжения процесса пиролиза, во вторых для нагрева обогревающего теплоносителя (например воды), который используется для отопления помещения. Газы сгорают в отдельной камере от дров. В итоге после выхода всех газов из древесины получается древесный уголь. Газы из него вышли и процесс пиролиза прекратился, но сам по себе древесный уголь еще можно дожечь. Вновь включается вентилятор и начинается процесс горения с подачей кислорода . Древесный уголь дожигается обычным способом как в печи, в итоге получаем очень высокий КПД и длительное время выделения тепла при прохождении разных  физико-химических процессах (горение- пиролиз-горение)

В итоге процесс работы пиролизного котла можно разделить на несколько этапов.

На первом этапе, при температуре до 250°С, происходит дегазация топлива и его подсушка (древесины). С поднятием температуры до 450°С пиролизный газ, соединяясь с кислородом, сжигается, На третьем этапе, при температуре в 750-850°С происходит дожигание пиролизного газа, часть тепла возвращается в верхнюю камеру, остальное тепло используется для нагрева теплоносителя.
 Последний этап работы пиролизного котла дожигание древесного угля.

Отличие работы пиролизных котлов от других источников тепла

Пиролизные котлы экономичнее других видов котлов. Одна закладка топлива может вырабатывать тепло в течение 10-12 часов.
Нет необходимости постоянного контроля работы котла. Пока есть топливо, котел работает.
Работа системы отопления начинается очень быстро, 30-40 мин и температура воды достигает +60-90°С, и система отопления начинает работать.
Автономность и естественная циркуляция воды при нагреве.
Нет необходимости в создании дымоходов большого размера. Т.к. температура выходящих газов невелика, то и размер труб на выход невелик.
Практически, полное сгорание топлива не требует частого очищения котла.

Достоинства пиролизных котлов

Высокая экономичность, КПД до 90%.
Высокая эффективность – работа до 12 часов на одной закладке топлива.
Высокая экологичность, за счет сгорая вторичных газов.
Минимальные отходы.
Автоматизация процесса отопления.
Интеграция с другими системами отопления.

Недостатки пиролизных котлов

Необходимость в электричестве для работы вентиляторов.
Высокая стоимость, по сравнению с другими системами.
Необходимость использования сухого топлива, особого вида (древесина лиственных пород).

 Но, при всех «ЗА» и «ПРОТИВ» пиролизных котлов, они выглядят очень привлекательными для использования в загородных домах. Во-первых, доступность древесного топлива. Высокая эффективность. Кстати, никто не пытался использовать в качестве топлива древесные пеллеты. Возможно, они будут более эффективными, чем просто дрова. Во-вторых, регулирование, такого непростого процесса, как горение древесины, тоже является привлекательным фактором.  В общем, стоит подумать, оценит всё, и принять взвешенное решение.

Пиролизные котлы 10-1000 кВт, купите по цене от 43800 руб

Пиролизные котлы ЭПМ — устройство, принцип работы, преимущества

Пиролизные котлы ЭПМ являются одним из основных продуктов, выпускаемых заводом. Они работают на основе процесса газогенерации твердого топлива. Газогенераторный котел представляет собой сложную цельносварную металлическую конструкцию, выполненную из жаропрочной котловой стали марки 09Г2С. В устройстве котла есть несколько камер сгорания. Нижняя — камера газификации. Верхняя – камера дожига газов. Такой процесс сжигания дров легко поддается регулировке и тонкой настройке, как в котлах с жидким и газообразным топливом. Все стенки пиролизного котла, выполненные в виде водяной рубашки, омываются теплоносителем, что защищает их от перегрева и продлевает срок службы отопительного агрегата.

Производство пирлизных котлов

Завод выпускает широкую линейку, как от 10 кВт для малых строений площадью до 100 м², так и крупных производственных или складских помещений, любой площади, до 1 МВт в одном агрегате.

Принцип работы в режиме пиролиза (газогенерации)

Основным принципом работы пиролизного котла является процесс генерации горючего пиролизного газа из твердотопливного сырья при температуре от 200°C при недостатке кислорода и дальнейшего дожигания выделившегося газа, который смешивается с разогретым вторичным воздухом в отсеке дожига. Через регулируемое окно первичного забора кислорода, в камеру под колосниками, поступает воздух в нужном количестве, который необходим для процесса горения дрова, брикетов или угля. Он поступает под топливо, способствуя процессу окисления в зоне горения.

После того, как топливо полностью займется огнем, подача первичного воздуха уменьшается и котел пиролизного типа переходит в режим газогенерации. Дрова начинают медленно тлеть. Этого добиваются с помощью регуляторов, которые уменьшают доступ воздуха в топку и частично перекрывают выход пиролизных газов в дымоход. Начинает выделяться пиролизный газ, который поступает в специально оборудованную вторичную камеру топки.

Во время перехода котла в режим газогенерации происходит подача вторичного воздуха, необходимого для процесса дожига. Помимо того, как воздух преодолевает свой путь до вторичной камеры, он нагревается до необходимой температуры, что бы вступить в термохимическую реакцию окисления с пиролизным газом.

Вторичная камера оборудована специальными инжекторами-дожигателями, с калиброванными отверстиями. Из отверстий-сопел под давлением выпрыскивается свежий, заранее разогретый воздух, воспламеняющий несгоревшие топливные газы. Это позволяет превратить в тепловую энергию 90% содержащихся в дыме мелких частиц, сжигая их в камере сгорания.

В результате процесса термохимического дожига, выбросы в атмосферу активных опасных оксидов минимальны. Это говорит о высоком уровне экологичности. Температура отходящих газов не превышает 150°C. Тоесть выделяющееся в котле тепло максимально эффективно передается теплоносителю. Теплоноситель проходит путь от нижней до верхней части котла. По пути, получая тепловую энергию практически от всех поверхностей, которые имеются внутри котла. В результате такой конструкции мы добились КПД 82-89%. И возможности регулировки в диапазоне от 30 до 110%.

Пиролизные котлы ЭПМ – это:

• автономные котлы на твердом топливе, которые не требуют постоянной регулировки работы, температура автоматически поддерживается постоянной ±3°C.
• энергонезависимые котлы, идеальные для регионов, с характерными перебоями в подаче электроэнергии.
• Это экономные котлы, расход топлива до 5 раз меньше по сравнению с котлами прямого горения. Средний расход – 10 кг в сутки на каждые 100 м².
• Удобные котлы, в которых сжигание топлива происходит практически полностью, не требуется частая выемка продуктов сгорания-золы.
• Экономия времени, благодаря принципу пиролизного сжигания, длительность горения от одной закладки достигает 15 часов, поэтому топливо нужно закладывать 2 раза в сутки – утром и вечером.
• Качество. Постоянный технический контроль на выпуске с производства и применение качественных материалов при изготовлении позволяют устанавливать гарантию 3 года.

Отопление пиролизными котлами на твердом топливе может быть не только дешевым, но и удобным и эффективным.

||Пиролизные котлы

Краткое описание

Пиролизные котлы – простое и экономное решение отопления для частного дома. Еще несколько десятилетий назад отопление в доме было целой проблемой для владельца собственного жилья. Однако благодаря постоянно совершенствующимся технологиям сегодня процесс отопления уже не рассматривается как существенная сложность. Самое важное – правильно подобрать нужную модель и тип котла для своего жилья. Поэтому довольно многие владельцы домов останавливают свой выбор на котлах пиролизного типа.

Преимущества пиролизных котлов

В чем преимущество пиролизных котлов? Вначале нужно понять, чем пиролизный процесс отличается от обычного классического процесса горения. Пиролиз – это процесс разложения топлива под воздействием высокой температуры при недостатке кислорода. В котлах такого типа поступающий воздух нагнетается сверху вниз и проходит через слой топлива. Принцип подачи воздуха сверху вниз – основное отличие пиролизных котлов от остальных твердотопливных. В котлах пиролизного типа сгорает не только топливо, но и газ, выделяемый углем или древесиной в процессе нагрева.

Благодаря этому продуктивность таких котлов заметно возрастает. Закладка топлива осуществляется реже, его расход снижается. Это является основным преимуществом, по которому выбирают данный вид.

Дововы в пользу котла пиролизного типа:

• 
  Образования сажи в пиролизных котлах значительно ниже, чем в традиционных твердотопливных котлах. Уровень золы минимален. Такой котел не нуждается в частой чистке.




• 
  Поддержание температуры горения на стабильном уровне более продолжительно, если сравнивать с классическими котлами.




• 
  Пиролизные котлы отличаются длительностью горения, разумеется не такой, на какую способны автоматические модели, но заметно опережая по этому показателю традиционные угольные или дровяные котлы. По сравнению с традиционными и другими полуавтоматическими моделями, продолжительность работы котла на одной закладке топлива составляет от 8-10 часов до суток.

Отличия пиролизных котлов

Линейке котлов DEFRO насчитывает две модели пиролизного типа. Внешне они схожи, однако есть важные различия, которые требуют детального рассмотрения.

Пиролизный котел Defro DS

Модели номинальной мощностью 20, 25 и 32 кВт. Котел продолжительного горения DS является новинкой на рынке отопительной техники. Котлы DS предназначены для обогрева помещений площадью до 300 кв.м. Благодаря грамотно продуманной конструкции обеспечивается максимально полное сгорание топлива при высокой производительности.

Топливо

Ручная закладка:дрова, рядовой каменный уголь, угольные и торфяные брикеты.

---

Пиролизный котел Defro HG, полуавтоматический

Модели 25 и 40 кВт. Модель продолжительного горения HG. Предназначена для обогрева помещений площадью до 400 кв.м. Модель оснащена новейшим контроллером, обеспечивающем управляемый процесс сжигания топлива, контроль над заданной температурой, управление насосами системы отопления и многими другими параметрами.

Топливо

Ручная закладка:дрова, рядовой каменный уголь.

---

Основное отличие этих двух моделей заключается в том, что HG предназначен для работы преимущественно на древесине (хотя и не исключается использование других видов топлива), а DS может работать как на древесине, так и на угле. По сравнению с другими моделями, такой комбинированный вариант очень удобен для большинства владельцев котлов. Уголь дольше горит и сохраняет жар более продолжительное количество времени, чем дерево. В большинстве регионов он является более экономным топливом, чем древесина, особенно для больших площадей.

Помимо пиролизных котлов длительного горения, в модельном ряде твердотопливных котлов DEFRO имеются настоящие рекордсмены, время работы которых исчисляется уже не часами или одним днем, а неделей или больше. Это все те же твердотопливные котлы, но уже с гораздо более совершенным уровнем автоматизации.

Автоматические угольные котлы. В них все функции, вплоть до перехода котла в режим ожидания и обратно, осуществляются автоматически. Такой котел способен работать самостоятельно от нескольких дней до недели и больше (в межсезонье). Главной особенностью таких котлов является автоматическая подача топлива в камеру сгорания, регулируемый автоматикой наддув воздуха и, разумеется, безостановочная работа в течение всего отопительного сезона. С таким источником тепла участие человека в процессе отопления сводится к минимуму. Все, что от вас потребуется – раз в несколько дней загружать углем емкость для топлива. Все остальное умная машина сделает вместо Вас.

На нашем сайте Вы всегда можете узнать детальную информацию обо всех моделях твердотопливных котлов и заказать наиболее подходящую для Вас и Вашего дома.

У Вас остались вопросы? Мы с удовольствием на них ответим! Вы всегда можете запросить обратный звонок с нашего сайта, а также позвонить по бесплатному номеру единого центра DEFRO и грамотные специалисты, разбирающиеся во всех тонкостях механизмов угольных котлов, помогут Вам определиться с выбором и подобрать наиболее оптимальную для Вас модель.

+7-951-2222-503

(Звонок по России бесплатный)

---

Смотрите также:
Каталог продукции 2015
Партнерская программа

Сага про дровяные пиролизные котлы

Сага про дровяные пиролизные котлы

Пиролизные котлы

Пиролизные, они же газогенераторные котлы – особый вид отопительного оборудования, который сравнительно недавно появился на потребительском рынке.

Термин «пиролизные котлы»

Сам термин «пиролизные котлы» надуман, как и весь народный эпический сленг, поскольку пиролизным котлом можно назвать любой отопительный агрегат, использующий твёрдое или жидкое органическое топливо (соляр, уголь, дрова). А всё от того, что напрямую ни уголь ни соляр, ни дрова не горят. Горят только газообразные продукты их термического разложения – пиролиза. Это летучие углеводороды. Знаю, такое утверждение для многих покажется странным, но это действительно так. Тем не менее, «пиролизными» называют не все котлы подряд, а конкретный вид дровяного отопительного оборудования.

Что такое пиролизные котлы

Пиролизные котлы – это модифицированные дровяные котлы, имеющие специальную камеру для пиролиза топлива (его газогенерации). Классическим представителем пиролизных котлов является модельный ряд котлов «Мотор Сич», на примере которого мы и рассмотрим характерные особенности этого отопительного оборудования. Рисунок и описание конструкции котлов.

1. Пиролиз древесины
2. Пиролизный газ
3. Обычное горение древесины
4. Пиролизное горение древесины
5. Дровяной пиролизный котёл
6. Топливо для пиролизного котла
7. Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного
8. Что такое газогенератор
9. Что такое газогенераторный котёл
10. Конструкция дровяного пиролизного котла
11. Принцип работы дровяного пиролизного котла
12. Розжиг пиролизного котла
13. Прямая тяга и газогенераторный режим пиролизного котла
14. Обслуживание пиролизного котла
15. Футеровка пиролизного котла
16. Преимущества дровяных пиролизных котлов
17. Недостатки пиролизных котлов
18. Как выбрать дровяной пиролизный котёл

немного теории, без которой будет совершенно не понятны
смысл и идея работы пиролизных котлов

Пиролиз древесины

Пиролиз древесины – это её термическое разложение Пиролиз древесины – это разложение древесинного вещества под воздействием температуры. Древесинное вещество – это материал стенок клеток древесины, твердая древесная масса без пустот, плотность которой приинята 1540 кг/м3 для древесины всех пород. Пиролиз древесины – изотермический процесс, который идёт с выделением тепла. В результате своего пиролиза, древесина разлагается на древесный уголь и летучие углеводороды. Продукты пиролиза древесины – это горючие вещества.

Когда мы видим горение дров, то мы видим горение именно продуктов пиролиза (термического разложения) древесины. Собственно, сама древесина при этом не горит и не окисляется. Древесное вещество всего лишь только разлагается под воздействием высокой температуры на горючие составляющие вещества – древесный уголь и летучие углеводороды.

То, что мы видим при горении дров – это совокупность перетекания сразу двух процессов, это пиролиз древесины и горение продуктов пиролиза.

Пиролизный газ Газовая горючая составляющая часть древесины называется пиролизный газ. Пиролизный газ состоит из летучих (газообразных) углеводородов и угарного газа (СО), который образуется от неполного сгорания древесного угля – твёрдой горючей составляющей древесины.

Поджиг древесины Чтобы древесина загорелась, её нужно поджечь – нагреть древесное вещество до температуры его пиролиза и воспламенения продуктов пиролиза. Если кислорода в зоне нагрева будет достаточно, продукты пиролиза (древесный уголь и летучие углеводороды) воспламенятся. Древесина загорится и будет гореть. Принято считать, что в идеальных условиях древесина может загореться уже при температуре 300°С. Для обычного поджига и устойчивого горения древесины требуется её разогрев до температуры 500…650°С

Обычное горение древесины При обычном горении древесины, в едином объёме костра или иного очага одновременно и неразрывно протекают два процесса: пиролиз (термическое разложение) древесины и горение полученных продуктов пиролиза

Пиролизное горение древесины Пиролизное горение древесины – это сложный искусственный процесс, созданный и управляемый человеком. При пиролизном горении древесины, её пиролиз и горение полученных продуктов пиролиза – полностью или частично разнесены в разные объёмы (камеры) При пиролизном горении, в одной камере идёт процесс пиролиза древесины и горит её твёрдая горючая составляющая – древесный уголь). А, газовая горючая составляющая древесины отводится из камеры пиролиза и горит отдельно, в специальной газовой горелке – сопле.     При этом, к пиролизному газу подмешивают дополнительный (вторичный) воздух для более качественного сгорания летучих углеводородов и угарного газа, который образуется от неполного сгорания древесного угля (углерода). Зачем нужно пиролизное (раздельное) горение древесины? Разделение процессов горения топлива (древесины) позволяет более полно сжигать дрова, повысить КПД отопительного агрегата и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Раздельное (пиролизное) горение древесины было реализовано с появлением специальных отопительных агрегатов – дровяных пиролизных котлов. .. с этого момента начинается рассказ про дровяные пиролизные котлы – удивительный продукт человеческого разума.

Что такое дровяной пиролизный котёл

Пиролизный котёл – это отопительная установка в которой реализована идея раздельного пиролизного горения топлива (дров). Принципиально важно, что у пиролизного котла термическое разложение древесины и горение продуктов пиролиза происходит раздельно, в разных камерах. Пиролизный котёл работает по принципу разделённого на две фазы процесса горения топлива. В первой фазе (пиролиз) – топливо термически разлагается с выделением древесного угля и пиролизного газа. Во второй фазе (горение) – горят полученные продукты термического разложения (древесный уголь и пиролизные газы). Причём, всенепременно, это происходит в разных камерах котла – загрузочной камере и камере сгорания. Эти две камеры соединены через сопло, где турбулизируются пиролизные газы, смешиваясь с подаваемым воздухом.

Пиролизный котёл – это твёрдотопливный отопительный агрегат, у которого горение топлива разделено на две фазы. Первая фаза – это предварительное термическое разложение (пиролиз) топлива. И, вторая фаза – это горение продуктов пиролиза.

Пиролизный котёл – это твёрдотопливный отопительный агрегат, в котором топливо (дрова) и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно, в разных камерах.

Наличие двух камер, загрузочной камеры и камеры сгорания – главное отличие пиролизного котла от остальных своих отопительных собратьев.

 

Несмотря на то, что пиролиз древесины и добыча древесного угля известны, лет эдак с 1000, пиролизные котлы – популярная и новомодная фишка. В пиролизном котле используется принцип газогенерации горючего газа из топлива и последующего его горения в отдельной камере. Поэтому, наличие двухкамерной конструкции – непременное условие для пиролизного котла. В пиролизном котле, термическое разложение (пиролиз, газогенерация) топлива и горение продуктов пиролиза – разнесены в разные камеры. Иными словами, сначала топливо (древесина, органика) – в одной камере пиролизного котла превращается в горючий газ (пиролизный газ), а потом, во второй камере пиролизного котла – этот газ горит, как обычный природный газ.

Топливо для пиролизного котла

Учитывая специфику вышесказанного, можно с абсолютной уверенностью утверждать, что топливом для пиролизного котла пренепременно должна служить любая органика, способная при термическом разложении выделять пиролизные газы. В первую очередь, это – древесина, отходы аграрной и пищевой промышленности и т.д.

Никак не могут быть топливом для пиролизного котла ископаемые ресурсы – газ, нефть, уголь и т.д.. Ибо, ископаемые ресурсы и продукты их переработки (сжиженный газ, бензин, кокс и т.д.) – это уже конечные продукты разложения органики. Невозможно разложить уже разложенное. Это как ответ на вопрос – «почему не горит вода». Потому что вода сама является продуктом горения и невозможно ещё раз сжечь золу.

 

От того, что во время работы пиролизных котлов генерируется пиролизные газы – такие котлы ещё называют газогенераторными. Газогенераторные котлы – второе, но ошибочное название пиролизных котлов.

Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного?

На уровне отопительной техники – пиролизные котлы ничем не отличаются от газогенераторных. Это второе, народное название пиролизных котлов. Но. Иногда, в исключительных случаях, специалисты делают различие между ними, основываясь на принципиальном различии терминов. В самом начале написания статьи я откопал в Интернете интересное мнение. Оказывается, что пиролиз и газогенерация – это не одно и то же. Несмотр на созвучность понятий. Немного поразмыслив, я согласился с автором и выложил его утверждение здесь. Повторяю – мнение не моё, но я с ним согласен:

Как было уже сказано – в основу работы ПИРОЛИЗНОГОГО КОТЛА положен принцип пиролизного (раздельного) сжигания топлива. При этом, топливо (древесина) горит (тлеет) в загрузочной камере. Для поддержания этого горения (тления) в загрузочную камеру подаётся первичный воздух. При горении (тлении) дров происходит его термическое разложение (пиролиз), плюс химический процесс соединения окислителя (кислорода из воздуха) с горючими элементами топлива. К горючим элементам топлива относятся, в первую очередь, углерод (С) и водород (Н). Потом, основная часть горючих элементов топлива в виде горючих газов переходит в камеру сгорания для дожигания этих самых газов. Туда же подается вторичный воздух, необходимый для полного окисления горючего вещества. Потом, все это дело горит и удаляется через дымовую трубу. Для полноты картины, нужно отметить, что неполное сгорание древесного угля в пиролизном котле сопровождается обильным образованием угарного газа (СО). Горение древесного угля не имеет отношения к физическому процессу пиролиза древесины, поскольку происходит уже после оного.

В ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ КОТЛАХ предполагается наличие газогенераторной установки – приспособления для сухой возгонки топлива. И в этом их принципиальное отличие от пиролизных котлов, где такой установки нет.

Что такое газогенератор

Газогенераторы (газогенераторные установки) широко применялись ещё во времена второй мировой и даже раньше. Описание первых газогенераторов можно встретить в средневековыйх трактатах, когда алхимики грели древесину в закрытых ретортах и смотрели, что из этого получится. Чуть позже, в семнадцатом веке, в Европе получили широкое распространение целые газогенераторные заводы, где получали пиролизный газ в промышленных масштабах для использования его в бытовых целях.

В основу работы газогенератора положен принцип газогенерации (сухой возгонки) топлива. Как правило, газогенератор – это полностью изолированная ёмкость ретортной или в купольной конструкции, нагреваемая или охлаждаемая снаружи. Первичный воздух для горения топлива в газогенератор не подаётся. В герметичном объёме, под действием высокой температуры и в условиях ПОЛНОГО отсутствия кислорода сухая топливная масса разлагается на летучую часть – так называемый пиролизный газ и твёрдый остаток – древесный уголь. Затем, полученный пиролизный газ собирается и используется по назначению. Например, направляется в обычную газовую горелку для получения тепловой энергии. При этом, древесный уголь считается побочным продуктом газогенерации и выгружается из прибора в конце процесса.

Что такое газогенераторный котёл

Автор рискнёт предположить, что термин «газогенераторный котёл» – это удачный маркетинговый слоган, образованный от незнания предмета. Что-то типа, «живого пива» и «дисбактериоза». Никто не знает, что это такое, но за то – все об этом говорят.

Если соединить газогенератор для получения пиролизного газа и газовый котел для его последующего сжигания – получится газогенераторный отопительный котёл. Газогенераторный отопительный котел – ужасно сложная вещь, поскольку он будет образован от слияния двух, невероятно сложных механизмов. Если газогенератор установлен непосредственно на отопительном котле, то возможно дожигание  древесного угля прямо на месте, в конце процесса газогенерации При этом, предварительно: нужно отсечь газовую горелку, подать воздух в камеру газогенерации и перенапрвить раскалённые дымовые газы непосредственно в теплообменник. Работу такого сложного механизма трудно представить на бытовом уровне. Может быть, лет эдак через 300…

Насколько верно такое утверждение – не мне судить, однако – хочется поехидничать.

Читаем про пиролизные котлы на украинском сайте ведущего чешского  производителя отопительного оборуования «Атмос-Украина» atmos.net.ua/documents/drova, цитирую:

«Будет заблуждением считать, что пиролизные твердотопливные котлы АТМОС работают на принципе сжигания дров. На самом деле дрова являются лишь источником выработки топлива – древесного газа. Именно этот газ – смешиваясь со вторичным воздухом в керамической форсунке – сгорая, выделяет полезное тепло, за счет которого происход нагрев всей отопительной системы.»

Очень хочется спросить у господ заморских специалистов: – А куда, в таком случае Вы деваете древесный уголь (кокс)? Ибо всем известно, что конечным продуктом полного пиролиза древесины является почти чистый углерод – древесный уголь. .. (это уже из Википедии)

Лошади понятно, что он (кокс) сгорает там же, в пиролизной камере пиролизного котла. Куда, специально для этого и подают первичный воздух. И все же, все же… хе-хе-хе. Все вышеизложенное наталкивает на глубокуюю мысль, что нет четкого определения и разграничения для пиролизного и газогерераторного котлов. Хотя

 

Вернёмся-же к нашему предмету – пиролизному котлу

и рассмотрим детальней его конструкцию и принцип работы.

Конструкция пиролизного котла

Чтобы избежать непонятных самописных схем, предлагаю рассматривать конструкцию пиролизного котла на живом примере. Пиролизные котлы Мотор Сич – классический пример конструкции пиролизного котла. На эти пиролизные котлы в интернете очень много технической информации, поэтому все схемы, рисунки и эскизы будут от них.

 

 

 

Принцип работы пиролизного котла

 

Футеровка пиролизного котла

 

 

 

Преимущества пиролизных котлов

Производители пиролизных котлов приписывают им невероятные преимущества перед всеми остальными. Дескать, и экономичны, и экологичны, и многое другое…

Вот то, что удалось собрать и систематизировать автору:

(с комментариями, естессно, самого автора)

1. Преимущество – долгий срок эксплуатации
2. К. Спорный вопрос.
3. С одной стороны, да – действительно. Металл корпуса пиролизного котла может послужить 15-20 лет.
4. Однако, редко какая футеровка выдержит столько-же. А, без футеровки, пиролизный котёл – это металлолом. При нормальной и щадящей эксплуатации, футеровки пиролизного котла хватит на 2 года. Максимум – на три. Поэтому, владельцы пиролизных котлов – запасайтесь футеровкой.
5. Преимущество – загрузка топлива два раза в сутки
6. К. Полный рекламный бред. Практика показала, что наиболее эффективный режим обслуживания пиролизных котлов –это с интервалом в три часа. Дрова, они и есть дрова, ребята.
   
7. Преимущество – экологичность (практически полное отсутствие дыма)
8. К. Это – да! Это –верно!
9. За счёт полного дожигания СО (угарный газ) экологи разрешают ставить пиролизные котлы даже в спальных районах столицы.
10. Преимущество – высокий КПД — 90%
11. К. Есть такое дело.
12. Преимущество – можно сжигать даже свежесрубленную древесину.
13. К. Спорный вопрос.
14. Сжигать-то можно, только толку-то?
15. При сжигании древесины влажностью 50%, КПД котла падает почти в 0%
16. Смысл таких деяний?

Недостатки пиролизных котлов

Пиролиз — обзор | Темы ScienceDirect

2.1.2 Пиролиз

Пиролиз биомассы — это процесс термического расщепления макромолекул биомассы на небольшие молекулы при повышенной температуре в инертной или обедненной кислородом атмосфере с образованием трех основных продуктов: бионефти, горючего газа и biochar. Как правило, выход продуктов бионефти, биоугля и газа составляет 50–70, 13–25 и 12–15 мас.% Соответственно (Mohan et al. , 2006). Существует множество рабочих параметров, влияющих на выходы и состав продуктов пиролиза, таких как виды биомассы, предварительная обработка, температура пиролиза, скорость нагрева и атмосфера (Hu and Gholizadeh, 2019).

Пиролиз биомассы можно разделить на медленный пиролиз, быстрый пиролиз и мгновенный пиролиз, в зависимости от различных рабочих температур, скоростей нагрева и времени пребывания (Perkins et al., 2018; Chen et al., 2019), как показано в таблице. 1 (Perkins et al., 2018; Chen et al., 2019; Singh et al., 2019).

Таблица 1. Характеристики различных процессов пиролиза биомассы (Mohan et al., 2006; Hu and Gholizadeh, 2019; Perkins et al., 2018; Chen et al., 2019; Singh et al., 2019; Bridgwater, 2012; Вамвука, 2011; Ли и др., 2010; Ахтар и Амин, 2012; Батлер и др., 2011).

Процесс	Диапазон температур (° C)	Скорость нагрева (° C мин. — 1 )	Время пребывания (с)	Выход (мас.%)
				Жидкость	Газ	Древесный уголь
Медленный пиролиз	300–800	& lt; 10	& gt; 30	30	35	35
Обычный пиролиз	& lt; 700	10–100	10–30	50	25	25
Быстрый пиролиз	400–600	& gt; 10	& lt; 2	70	12	13
мгновенный пиролиз	& lt; 650	60 000	& lt; 0.5	75	& lt; 12	& lt; 13

В пиролизе биомассы использовалось несколько типов реакторов, включая реакторы с неподвижным слоем, реакторы с барботажным псевдоожиженным слоем, реакторы с циркулирующим псевдоожиженным слоем, вращающиеся конусы, шнеки, абляторы, пиролизеры для измельчения и печи пиролиза для измельчения ( Hu and Gholizadeh, 2019; Perkins et al. , 2018; Chen et al., 2019; Bridgwater, 2012; Vamvuka, 2011; Li et al., 2010; Akhtar, Amin, 2012; Butler et al., 2011).

По сравнению с другими технологиями преобразования биомассы, технология пиролиза биомассы предлагает, среди прочего, такие преимущества, как высокая эффективность преобразования, простые устройства и простота эксплуатации. Однако низкое качество (например, низкая теплотворная способность, стабильность и высокая кислотность) и меньшее количество применений пиролизных биомаслей остаются основными техническими проблемами пиролиза биомассы (Hu and Gholizadeh, 2019).

Как мы используем пиролиз | HERU

Можно простить вас за то, что вы думаете, что пиролиз — это хирургическая процедура из прошлого или даже какая-то форма исторического исследования, исследования или древнего искусства.

Для тех из вас, кто, возможно, не знаком с этим выражением, пиролиз — это термохимическая обработка, которая может применяться к любому органическому продукту на основе углерода.

Но это не просто термохимическая обработка, это сердце и душа HERU.

Вы видите, что пиролиз — это, по сути, нагревание ресурсов глубоко в животе HERU, позволяя ему превращать повседневные «вредные» предметы, такие как пластмассы, подгузники, кофейные чашки и продукты питания, в энергию, которую можно использовать для подогрева воды. системы и производить газ для бытовых / коммерческих котлов.

Топливо будущего

Преобразование веществ в нефть, синтезированный газ или синтез-газ и полукоксий (произведенный в отсутствие кислорода) — эта старинная технология является топливом, лежащим в основе революционной технологии HERU.

И в сочетании с нашей революционной инновацией в области тепловых труб, которая была разработана и запатентована совместно с Университетом Брюнеля в Лондоне, камера пиролиза является самой эффективной из когда-либо разработанных для низкотемпературной обработки.

С практической точки зрения, пиролиз входит во вторую стадию общего процесса HERU. Ему предшествует этап 1 — сушка, а затем следует этап 3 — сжигание.

Запатентованные тепловые трубки позволяют распределять тепло по всей камере. Затем это снижает энергию, необходимую для нагрева камеры, и обеспечивает больший контроль над процессом пиролиза без движущихся частей внутри камеры.

Что еще более важно, сочетание пиролиза и передовой технологии тепловых трубок HERU позволяет осуществлять высокоэффективный низкотемпературный процесс пиролиза, создавая продукты, которые используются для топлива дома.

Значительная экономия углерода

Дома, которые работают на дуэли за счет энергии, вырабатываемой HERU, и солнечной энергии, по оценкам, экономят в среднем 1 200 кг CO2 для домашнего хозяйства. И, если принять его во всех 27 млн ​​домохозяйств Великобритании, можно будет сэкономить 32,4 миллиона тонн углерода, что эквивалентно 8,8% от общего объема выбросов углерода в Великобритании *. И это только домашние хозяйства, только представьте, чего можно достичь, если бы бизнес тоже принял HERU….

Пиролиз может быть устаревшим методом лечения, но нет ничего старого в том, как он используется для питания первого в мире гибридного котла и позволяет HERU стать новым героем в борьбе с загрязнением пластмассой и глобальным потеплением, а также помочь в движении к возобновляемым формам. упаковки.

Хотите узнать больше о том, как HERU может помочь наполнить ваш мир энергией и в то же время без особых усилий снизить воздействие на окружающую среду? Или, может быть, вы хотите увидеть пиролиз в действии? Свяжитесь с нами по телефону 01386 425808 или [email protected]

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 дизельные двигатели, 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, диоксид 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 для производства энергии. Эти заводы работают в основном за счет древесных отходов и сельскохозяйственных остатков. 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 получения топливных газов (например,грамм. синтез-газ, генераторный газ). 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 быть произведены 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 похож на газификацию, 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 можно использовать напрямую (например, в качестве котельного топлива и в некоторых стационарных двигателях) или очищать для более качественного использования, например, моторного топлива, химикатов, клея и других продуктов.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 технологии конверсии: отчет для законодательного органа, июнь 2007 г.

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)

Контролируемый пиролиз

PCPC Модели ^® имеют высокоэффективную запатентованную систему, которая предупреждает и предотвращает перегрев.Печь пиролиза оснащена высокочувствительной системой управления, обеспечивающей дополнительную защиту и гибкость в 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.

Расположенная в дымовой трубе дожигателя, эта чувствительная система (патент США 4270898) контролирует скорость выделения дыма от 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 печей с контролируемым пиролизом

^®

• 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
• Ознакомьтесь со всеми функциями и характеристиками наших моделей с контролируемым пиролизом ^®

Пиролиз становится персональным — Характеристики

Адам Дакетт посещает мастерскую Ника Спенсера, чтобы узнать больше об установке пиролиза, которая позволяет домам и предприятиям перерабатывать отходы в газ для отопления

От Heru к нулю: система стремится устранить «отходы»

ПРЕДСТАВЬТЕ мир, в котором вместо того, чтобы вывозить домашний мусор на свалку или в центр переработки, вы просто «сжигали» его в домашнем устройстве для нагрева воды.

Это будущее может быть ближе, чем вы думаете, после Ника Спенсера, который после десятилетий работы в индустрии вторичной переработки задумал разработать пиролизный агрегат, названный HERU, который так же прост в использовании, как мусорный бак и предназначен для коммерческого использования. запуск позже в этом году.

Помашите своим отбросам на прощание. Попрощайтесь с мусоровозом, доставляющим ваши отходы на свалку. На самом деле, почему бы вообще не попрощаться со словом «отходы»?

Два блока технической оценки уже использовались в фермерском магазине и в местном муниципальном кафе недалеко от мастерской Ника в сельской местности Вустершира в Великобритании.И когда мы перейдем к печати, третий блок находится в стадии строительства недалеко от штаб-квартиры IChemE в Регби, где жители местной системы защищенного жилья используют его для переработки своих бытовых отходов в тепло.

Концепция, частично профинансированная правительством Великобритании в 2017 году, привлекательно проста: установка для получения энергии из отходов, подключенная к бойлеру, резервуару для горячей воды и вашей канализации. Откройте крышку устройства. Выбрось свой мусор. Это может быть что угодно, от испорченной еды и скошенной травы до использованных подгузников и пластиковой упаковки.Закройте крышку. Нажмите кнопку «вкл». Уходи.

Помашите своим отбросам на прощание. Попрощайтесь с мусоровозом, доставляющим ваши отходы на свалку. На самом деле, почему бы вообще не попрощаться со словом «отходы»? Ваши бытовые «отходы» теперь являются ценным ресурсом, который вы можете использовать для обогрева дома.

От скаковых лошадей к ненужным мусоровозам

Для тех, кто не знаком с пиролизом, Ник описывает его как естественный, ускоренный процесс. Проще говоря: закопайте динозавра или дерево в землю из-за недостатка кислорода и подождите миллионы лет, пока тепло земли преобразует его в углеводороды.

«То, что делает HERU, является точно таким же процессом, но сокращает его с 5–9 миллионов лет до 5 часов пиролиза», — говорит Ник.

Конечно, технология, лежащая в основе этой концепции, гораздо менее проста. Но прежде чем мы перейдем к этому, стоит узнать, как Ник изобрел такое устройство.

Он изучал животноводство и сельскохозяйственную инженерию, а после окончания учебы основал бизнес по превращению использованных газет в постельное белье для скаковых лошадей. Преимущество бумаги перед соломой в том, что лошади ее не едят, поэтому тренеры могут лучше контролировать их рацион.Бизнес пошел так быстро, что Нику понадобилась еще одна, чтобы заполучить больше использованных газет. «По чистой случайности я стал первой компанией по переработке вторсырья в Великобритании».

Это переросло производство постельных принадлежностей, и у него оказалось больше газет, чем он мог обработать.

«Я начал продавать газеты бумажным фабрикам в Великобритании и Европе, а в последнее время — бумажным фабрикам по всему миру».

Он продал бизнес по переработке вторсырья и сохранил бизнес по торговле товарами. Отсюда он инвестировал в 180 мусоровозов и сдал их в аренду местным властям, у которых не было средств на покупку собственных. Ник продолжал создавать и продавать ряд предприятий и предприятий по переработке отходов, прежде чем он понял, что это «безумие» вождение грузовиков, работающих на ископаемом топливе, в дома и из домов, собирая топливо для заводов по переработке отходов в энергию, а затем отправляя энергию обратно в дома людей. . Он спросил: «Почему бы нам просто не убрать всю эту углеродную инфраструктуру и просто не поставить машину дома?»

Его путешествие по разработке подразделения HERU уже началось.

Мыслить внутри коробки

«Я знал, что сжигать нельзя, и много лет интересовался пиролизом.Мне это показалось действительно увлекательным, потому что это такой естественный процесс, и с природой редко можно спорить ».

Ник хотел сконструировать устройство, которое можно было бы использовать так же просто, как мусорное ведро на колесах: просто откройте крышку, бросьте мусор и уходите.

Профессор, который сосредоточился на исследованиях пиролиза, сказал ему, что создание такой простой операции было бы невозможным, потому что сырье необходимо было предварительно обработать, чтобы высушить, измельчить и закачать в машину. Ник признает, что начало было обескураживающим.

Но затем его представили Хусаму Джухара, эксперту по теплообмену и исследователю из Лондонского университета Брунеля, который вывел Ника на след термосифонов. Проще говоря, это герметичные трубы, используемые для передачи тепла — в данном случае к пиролизируемому ресурсу. Они содержат рабочую жидкость, которая циркулирует конвекцией, а не насосом.

«Если бы мы могли использовать их, это направило бы всю энергию в середину камеры… так что нам не нужно делать предварительную обработку.”

Другие пытались разместить нагревательные элементы снаружи, но это сгорало неравномерно. Устройство может газифицировать материал вблизи стенок камеры, но, двигаясь внутрь, вы можете получить высокотемпературный пиролиз, низкотемпературный пиролиз, а затем никакого эффекта в центре.

«Значит, если подгузник упадет в центр камеры, с ним ничего не случится».

Nik вместо этого создал устройство, в котором нагревательные элементы — четыре запатентованных термосифона — выступают в центр камеры.

«Неважно, куда вы бросите подгузник; вы получите идеально однородные 300 ° C. Для нас это был большой прорыв ».

Вид изнутри: Четыре внутренних термосифона обеспечивают равномерный нагрев

Три этапа работы

Пользователь кладет мусор — но давайте теперь назовем это «ресурсом», завинчивает крышку, чтобы она была герметичной, и с помощью сенсорного экрана включает ее.Далее следует трехступенчатый процесс: сушка, пиролиз, сжигание.

Элемент мощностью 3 кВт нагревает воду в термосифоне, находящемся под вакуумом, поэтому температура кипения составляет 45 ° C. Он поднимается до конца термосифонной трубки, и его тепло рассеивается в камере; Затем он конденсируется и течет обратно к нагревательному элементу и продолжает свое движение.

Ник объясняет, что городские отходы в среднем содержат около 35% влаги: продукты питания составляют около 70%; садовая обрезка 55%; и картон 10%. HERU нагревает ресурс, выпаривая его влагу.Образовавшийся пар проходит через два теплообменника, конденсируется. и вода стекает в канализацию. Уловленное тепло используется для нагрева воды в подключенном резервуаре для горячей воды.

После удаления влаги и температуры в камере около 220 ° C начинается пиролиз. Высушенный органический материал начинает разлагаться в отсутствие кислорода при повышении температуры в камере до 300 ° C. Он производит очень небольшое количество масляного пара, который проходит через теплообменники и конденсируется. Масло (в среднем около 5%) вместе с хлором смывается с поверхности теплообменников с помощью моющего средства и смывается в канализацию, подобно тому, как ваша посудомоечная машина избавляется от масла, смытого с грязной сковороды.Удаление хлора на этой стадии позволяет избежать образования диоксинов на стадии сгорания.

Синтез-газ, выходящий из нагретого материала, очищается через водяной сетчатый фильтр, проходит через циклон для отделения влаги, через фильтр 5 мкм и компрессор, а затем в резервуар для хранения объемом 25 л до тех пор, пока он не понадобится котлу.

Сейчас около пяти часов; с газом и нефтью разбираются, и все, что остается от ресурса, — это полукокс с температурой 300 ° C. Машина открывает клапан, который вводит воздух для сжигания полукокса, производя газ, богатый монооксидом углерода и оксидами азота.

«Выхлоп проходит через теплообменники, мы извлекаем энергию и направляем ее в систему горячего водоснабжения».

Затем выхлопные газы проходят через водяной сетчатый фильтр, в котором используется щелочной раствор для очистки от оксидов азота и оставшихся масляных паров.

«Мы превращаем их в нитрат и бросаем в воду. Затем эта вода используется в процессе стирки ».

Отработанный газ затем проходит в резервуар для хранения, при этом любой оксид углерода в потоке полностью сгорает, когда он поступает в котел.Как и в любом котле, образующийся CO ₂ удаляется, но Ник отмечает, что он не приближается к превышению нормативных пределов.

Ник говорит, что среднее сочетание ресурсов дает около 2 кВтч на каждый вложенный 1 кВтч, и компания, которая лицензировала технологию для производства коммерческих единиц, работает над дальнейшим повышением энергоэффективности.

Demo: Техническая оценка блока HERU, встроенного в трейлер

Борьба с фатбергами

«Значит, на дне камеры остается пепел.В какой-то момент я подумал, что это будет действительно неэлегантно, потому что нам придется вручную извлекать золу из машины ».

Ник работал с Университетом Брунеля, чтобы проверить золу, и обнаружил, что она содержит твердое вещество, называемое щелоком. Это помогает очистить канализацию — как это было, когда викторианцы смывали золу от сгоревших отходов в канализацию — и поскольку она щелочная, она помогает нейтрализовать серную кислоту, сливаемую в канализацию современными котлами, что подавляет бактерии, используемые при очистке воды растения.

Итак, на заключительном этапе HERU просто промывает свои внутренности под давлением, чтобы смыть золу в канализацию.

«Компании по очистке сточных вод любят щелок, потому что HERU берет жировой элемент и превращает его в энергию … Наша система устранит жирберги и отправит компании по очистке сточных вод продукт, который очистит стоки».

«Вот и все. Машина должна остыть до температуры ниже 40 ° C, прежде чем ее можно будет снова открыть. Как стиральная машина, она должна завершить свой цикл ».

Затем он говорит: «Вы доливаете и снова идете.”

Отвечая на вопрос о преодоленных проблемах безопасности, Ник отмечает, что термосифон представляет собой сосуд высокого давления, поэтому в нем есть разрывная мембрана и есть УФ-датчик, который проверяет, включен ли котел до того, как в него пойдет какой-либо газ. Он также протестировал машину, добавляя материалы, которые он не хотел бы использовать, например, батарейки и полные аэрозольные баллончики. HERU не поврежден, батареи выходят целыми, а сопла и содержимое аэрозольных баллонов подвергаются пиролизу и сгоранию, а на переработку остается только металлический контейнер.

Проблемы с упаковкой

Nik оптимистично оценивает дополнительные преимущества, говоря, что система также может улучшить материалы, которые мы отправляем на переработку. Добавьте к HERU стекло и металл, и они останутся чистыми. Этикетки и любые следы еды удаляются, но температура не становится достаточно высокой, чтобы изменить металл или стекло. Пользователь может просто вынуть его из HERU и положить в мусорную корзину.

Пользователи могут улучшить переработку отходов, пиролизируя и свою макулатуру.По мере роста опасений по поводу кражи личных данных люди начали измельчать свою макулатуру перед тем, как выбросить ее в мусорное ведро. Это создает проблему на предприятиях по переработке смешанных отходов, где стекло разбивается и пропускается через сита, чтобы отделить его, а также протягивается через измельченные полосы бумаги, загрязняя поток.

Если бы HERU получил широкое распространение и в мусорные баки добавляли только стекло и металл, это значительно облегчило бы работу переработчиков.

«Вы можете смешать металл и стекло вместе, и их очень просто разделить с помощью магнита и вихревого тока.”

Он также может помочь справиться со сложной упаковкой, такой как ламинированные пакеты с кормом для домашних животных и тюбики Pringles, сочетание материалов которых делает их переработку огромной проблемой.

«В контейнере Pringles много чего происходит. У вас есть сталь внизу, алюминиевая фольга [покрывающая трубку] картонную трубку, ламинат сверху и пластиковую крышку ».

HERU пиролизирует все, кроме металла, который затем можно отправить на переработку.

На вопрос о его недостатках Ник откровенно ответил: «Стоимость».

«Он сделан из нержавеющей стали 316L, что дорого. Вам нужно разобраться с этим, потому что он должен иметь дело с элементом хлора ».

Текущая система встроена в трейлер, поэтому ее можно перемещать для демонстрации. Мое первое впечатление — это то, что он выглядит довольно грубым, его электрические линии хаотично пересекают пространство. Это кажется незаконченным, потому что это так. Baxi, котельная, с которой он работает, Нику посоветовали избегать изготовления печатной платы до тех пор, пока не пройдет как минимум восемь месяцев без модификации программного обеспечения.

После полной разработки бытовая единица была бы размером со стандартную посудомоечную машину. Пользователи могут установить его на кухне, в гараже или на улице, хотя Ник предупреждает, что из-за экономических соображений может пройти некоторое время, прежде чем вы сможете заглянуть в местный магазин электротоваров и купить его. Первоначальное внимание уделяется продажам предприятиям.

«Коммерческое развертывание должно стать ближайшим приоритетом — это не значит, что мы не будем стремиться делать внутреннее развертывание для клиентов, которым они нужны.”

Крупное домашнее потребление, вероятно, будет зависеть от стимулов для клиентов, таких как возврат местными властями части налога, уплаченного за сбор бытовых отходов.

Нет проблем с Pringles: HERU оставляет после себя только металл для вторичной переработки

Держится за HERU

Три существующих демонстрационных блока имеют емкость 19 л. Nik передал лицензию на эту технологию компании James Clark Technologies, которая сейчас разрабатывает прототип блока объемом 240 л для коммерческого использования.Затем десять из этих единиц будут изготовлены для первых пользователей, включая гостиницу, кинотеатр, больницу и дом престарелых, которые, как ожидается, будут доставлены в третьем квартале этого года. Эти единицы стоят приблизительно 30 000 фунтов стерлингов (39 000 долларов США). Стоимость будет снижаться по мере увеличения производства, но на данный момент он ожидает, что окупаемость инвестиций составит около пяти лет.

«В домах престарелых есть прокладки от недержания и прокладки для кроватей, и их дорого утилизировать, поэтому окупаемость инвестиций будет еще быстрее».

«

Hotels» также должны увидеть более быструю окупаемость, поскольку они производят много «отходов» и потребляют много энергии, — объясняет Ник.

Итак, что насчет промышленности? Есть ли планы по увеличению масштабов?

«Есть, да. Я подписываю соглашение о конфиденциальности, но ведутся дискуссии о строительстве 6-метрового дома, способного выдерживать до 200 тонн за раз. Я не могу сказать слишком много об этом ».

Ник говорит, что его видение проекта HERU состоит в том, чтобы каждый дом и бизнес мог управлять своими ценными ресурсами у источника.

«Мы будем следить за первыми десятью коммерческими установками раннего внедрения: 100, затем 1000, а затем полное производство, чтобы гарантировать качество; домашние HERU пошли по тому же пути, начав с новостроек.”

Обсуждения ведутся для трех заводов в США, и Nik также хочет производить продукцию в Азии.

«Генри Форд создал Ford Model T из-за своего ужаса, увидев конский навоз в Нью-Йорке. У нас сегодня та же проблема, но она спрятана в CO ₂ и закопана в ямах «вне поля зрения, вне памяти», до недавнего времени, где мы наблюдаем доказательства этого загрязнения в наших океанах и ужасных пожаров в Австралии. Представьте, если бы мы могли увидеть это сегодня на улицах, как бы это выглядело? »

тепловых триумфов | Biomassmagazine.ком

Использование быстрого пиролиза — охладителя газификации, бескислородного родственника — для экономичного производства биомасла, которое служит заменой альтернативному мазуту, было сложной задачей. Однако, несмотря на его необычные свойства и, как правило, высокие капитальные и эксплуатационные затраты, растет интерес к производству и использованию бионефти, и исследователи и компании добиваются успеха в устранении препятствий для коммерциализации.

Одной из таких компаний является Metso, чей технологический партнер, VTT Technical Research Center, Финляндия, работает над биомаслом с 1982 года. Юсси Мантиниеми, генеральный менеджер по технологиям энергетического направления Metso, говорит, что запатентованная интегрированная биомасла Процесс добычи нефти состоит из трех основных частей, первая из которых — обращение с топливом. Это включает прием топлива, сушку биомассы до 10% влажности, дробление и транспортировку.

Подготовленное топливо затем поступает в реактор пиролиза с псевдоожиженным слоем, где высушенная биомасса подвергается пиролизу в бескислородных условиях.«Тепло для реакции обеспечивается горячим песком из основного котла», — объясняет Мантыниеми. «После реактора в циклонах пары отделяются от песка и полукокса, которые возвращаются в котел».

Пары из реактора конденсируются с образованием биомасла, а неконденсирующиеся газы вводятся в котел для выработки тепла и электроэнергии.

Технология была тщательно протестирована на демонстрационной установке в VTT, а также на установке производительностью 7 тонн в день на научно-исследовательском предприятии Metso в Тампере, Финляндия.Этой осенью Metso и VTT достигнут важной вехи, когда будет завершено промышленное производство в Йоэнсуу, Финляндия, на объекте, принадлежащем энергетической компании Fortum. «Пиролизная установка интегрирована в существующую ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) и будет производить 50 000 тонн биомасла в год», — говорит Мантиниеми.

Ранее, для подтверждения концепции, около 40 метрических тонн биомасла сжигалось на теплоцентрали Fortum мощностью 1,5 МВт в Масале, Финляндия.

Пуск установки намечен на осень текущего года.Хотя это может служить доказательством того, что бионефть можно производить и использовать в коммерческих масштабах, все еще существуют препятствия для устойчивого развития рынка.

Развитие рынка

По мнению исследователей Mantyniemi и VTT, самая большая проблема в коммерциализации технологии быстрого пиролиза — сделать производство биомасла конкурентоспособным для сжигания. Другими словами, вся цепочка создания стоимости от закупки топлива до конечного использования должна быть способна работать с разницей между ценой эталонного топлива и ценой на сырье.Маржа для замены тяжелого нефтяного топлива относительно невелика, что делает разработку коммерческих вариантов очень уязвимой. Случаи, когда возможна замена легкого мазута, более прибыльны из-за большей наценки.
В случае Йоэнсуу Fortum планирует использовать произведенное биотопливо в котлах централизованного теплоснабжения в районах Йоэнсуу и Хельсинки для пиковых нагрузок, а не тяжелое и легкое жидкое топливо.

Еще одним препятствием на пути к коммерциализации является разработка технологии горелок, поскольку относительно немного производителей горелок разработали коммерчески доступные модели горелок для биомасла быстрого пиролиза, а конструкции чувствительны к изменениям качества биомасла.Это может вызвать проблемы с зажиганием, обнаружением пламени и стабилизацией пламени.

Что касается потенциальных потребителей биомассы, Мантиниеми говорит, что основными сегментами клиентов являются целлюлозно-бумажная промышленность и владельцы теплоэлектростанций, которые имеют доступ к биомассе. «Интеграция энергетических потоков пиролизной установки и использование существующей инфраструктуры являются преимуществами».

Первоначальное использование биомасла будет заменой тяжелого дизельного топлива в любых текущих приложениях, таких как промышленные котлы, котлы центрального отопления и промышленные печи для обжига извести, добавляет он.«Высокая плотность энергии [бионефти], то есть стоимость транспортировки, невысока по сравнению с другими формами биоэнергетики, и ее можно использовать в качестве замены тяжелого нефтяного топлива с очень ограниченными модификациями существующего оборудования и процессов».

Metso идет по пути к успеху в быстром пиролизе, аналогичному тому, что она испытала при коммерциализации своей технологии газификации, которую она совершенствовала более 30 лет. По словам Билла Партанена, менеджера по развитию бизнеса в области газификации, системы газификации с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFB) компании основаны на многолетних технологиях Cymic CFB и Hybex для систем с барботажным псевдоожиженным слоем. По всему миру работает более 200 предприятий.

Успешная газификация

Первая система газификации CFB была установлена ​​компанией Gotaverken — теперь Metso — на бумажной фабрике в Варо, Швеция, в 1987 году, и она все еще работает на комбинате, говорит Партанен. Девять лет спустя производство энергетических котлов Götaverken и финской котельной компании Tampella было объединено компанией Kvaerner, которая была приобретена компанией Metso в 2007 году. «Продолжающийся рост и развитие котлов и газификации с этими компаниями длился более 30 лет», — Партанен говорит.

В результате уроков, извлеченных за последние 30 лет, Metso в настоящее время располагает двумя крупнейшими в мире заводами по газификации CFB, которые успешно работают. На предприятии в Ваасе, Финляндия, до 40% лесных остатков сжигается в существующем электрическом котле мощностью 230 МВт и тепловом пылевидном угле мощностью 170 МВт, и это первое приложение Metso для коммунальных предприятий. Вырабатывая 230 МВт электроэнергии и 170 МВт тепловой энергии, объект успешно работает с декабря 2012 года.

По словам Партанена, совместное сжигание газификации дает преимущества, одна из которых заключается в повторном использовании существующей инфраструктуры, включая котел / турбину, инвестиционные затраты на строительство новой биомассы составляют примерно 30%.Кроме того, совместное сжигание биомассы дает возможность сохранить старую угольную электростанцию ​​в рабочем состоянии за счет снижения предельных значений выбросов ртути, CO2 и SO2, которые в противном случае могли бы потребовать нового оборудования для контроля выбросов.

Объект Metso, построенный в городе Лахти, Финляндия, использует сортированные твердые бытовые отходы (ТБО) для производства 90 МВт тепловой энергии и 50 МВт электроэнергии для централизованного теплоснабжения. «Это первая демонстрационная установка Metso, использующая отсортированные ТБО, и она успешно работает с декабря 2011 года», — говорит Партанен.«Это первые системы газификации древесных отходов и отсортированных ТБО, демонстрирующие, что газификация этого сырья может успешно применяться как в промышленности, так и в коммунальном хозяйстве».

Крупномасштабные проекты газификации биомассы, такие как вышеупомянутые, предлагают некоторые преимущества по сравнению с малыми или средними проектами, крупнейшим из которых является экономия на масштабе. «Крупномасштабная газификация может использоваться в крупных коммунальных и промышленных предприятиях, где системы меньшего размера не были бы экономически эффективными», — говорит Партанен.«Строить и эксплуатировать несколько небольших систем обходится дороже, чем одна большая система. Тот факт, что компания Metso продемонстрировала, что до 40 процентов угля может быть заменено синтез-газом в коммунальном котле без снижения номинальных характеристик котла, является важной вехой. Меньшие системы не имеют экономического смысла в коммунальных приложениях «.

Об особенностях, которые позволили Metso преодолеть проблемы, связанные с крупномасштабной газификацией биомассы, Партанен говорит, что долгая история исследований и разработок Metso в области технологий газификации и настойчивость подтолкнули технологию к коммерциализации.«[Технологии газификации] должны пройти цикл обучения, а это требует времени», — добавляет он. «Успех также основан на понимании того, что требуется, и затем на создании оборудования и систем, соответствующих потребностям. Примером являются свойства топлива и влияние этих свойств на процесс газификации. Смолы всегда были проблемой для газификаторов, и понимание того, как бороться с этими смолами, имеет решающее значение… понимание топлива и того, как различные характеристики топлива влияют на работу котла с псевдоожиженным слоем, является ключом к тому, как [Metso] преодолевает проблемы, связанные с газификацией.”

Автор: Анна Симет
Ответственный редактор журнала Biomass
[email protected]
701-751-2756

Пиролизный котел на твердом топливе | Серверная служба

Принцип работы, лежащий в основе работы пиролизного котла, принципиально отличается от принципа работы классического твердотопливного котла. На схеме ниже показаны основные конструктивные элементы пиролизного котла, а также принцип пиролизного сжигания и нагрева теплоносителя:

Внешний вид пиролизного котла мощностью 25-80 кВт

Как видно из вышеприведенной диаграммы, в пиролизном котле существует разделение фаз горения:

На первом этапе не дрова, а газ, который выделяется из древесины под воздействием высокой температуры и недостатка кислорода,
На втором этапе горит твердый остаток.

Достоинством пиролизных котлов является высокий КПД котлов данного типа, достигающий 85%, практически полное отсутствие золы и сажи, возможность регулировки мощности в диапазоне 100% -30% от номинальной мощности. Однако стоимость пиролизных котлов намного выше стоимости простых классических твердотопливных аналогов.

Установка твердотопливного пиролизного котла потребует тщательного соблюдения всех требований, включая высоту и внутреннее сечение дымохода. Параметры дымохода будут зависеть от типа и мощности котла.Наконец, они определяются в соответствии с ручным обслуживанием конкретного котла.

Важным обстоятельством является возможность дальнейшего подключения газа. Котел может быть как с одним контуром, так и с несколькими, также возможно использование одноконтурного котла с подключением котла. Твердотопливные котлы по конструкции топки могут быть стальными и чугунными, что тоже нужно учитывать перед установкой — материал различается по весу. Котлы можно устанавливать как на стяжку — жесткое основание, так и непосредственно на фундамент.

Монтаж пиролизного твердотопливного котла должен производиться с соблюдением требований безопасности. Обязательное требование — вентиляционное и дымоходное оборудование в помещении, где установлен котел. В течение одного часа воздухообмен должен пройти трижды, без учета воздуха, который потребуется для горения. В этом помещении запрещено хранение легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ. Монтаж твердотопливного пиролизного котла следует осуществлять методом размещения котла на огнеупорной основе — металлическом листе толщиной до 0.6 мм или асбестовая плита толщиной не менее полсантиметра. Перед самим котлом к ​​полу крепится металлический лист размером не менее 0,5 х 0,7 м.

Котел необходимо устанавливать на расстоянии не менее полуметра от горючих конструкций. Проход между лицевой стороной котла и противоположной стеной должен быть не менее одного метра для нормального обслуживания агрегата. Зазоры в дымоходе и соединениях дымохода после подключения необходимо заполнить глиняным раствором или любым другим термостойким герметиком, чтобы избежать возникновения пожароопасной ситуации или неудовлетворительной работы котельного оборудования.При установке в качестве уплотнительного материала для резьбовых соединений желательно использовать льняную нить с пропиткой из белого цинка на льняном масле или свинцовой смоле, а также ленту ФУМ. Допускаются и другие способы герметизации резьбовых соединений, которые могут гарантировать герметичность соединения.

Монтаж пиролизного котла на твердом топливе должен выполняться только специалистом!

Запрещается использовать воду из системы отопления для бытовых нужд во избежание выхода из строя котла, системы отопления и автоматических систем безопасности (может произойти коррозия защитной гильзы регулятора температуры воды).
Кипячение воды в отопительном котле и системе отопления запрещено, температура воды на выходе из котла не должна превышать 90 градусов. Если в системе произошел стук — из-за образования пара начались гидроудары, — тепло от топки необходимо отвести.
Очистить камеру котла можно только после того, как она полностью остынет.

Если Вам необходим качественный монтаж твердотопливного пиролизного котла — звоните нам по телефонам Ташкента:

+998 (71) 207-33-32

.