Поиск

Партнеры

Запчасти Днепропетровск. купить фильтр салона на астра .Только сегодня

Рассылка

E-Mail

Партнеры

Газовый генератор. Часть 3.

Часть 3

Продолжение. Начало статьи смотреть здесь: Часть 1, Часть 2

Газогенераторные (пиролизные) котлы

Газогенераторные котлы в своей основе используют принцип пиролизного горения, их также именуют пиролизные котлы. Принцип работы пиролизного котла состоит в сжигании выделяемого из твердого топлива (дров) при высокой температуре газа.

Такое горение легче контролировать, КПД работы газогенераторных котлов значительно выше, при топке пиролизного котла сухой древесиной оно достигает 85%. На рис. 1.4 представлены угольные печи, установленные недалеко от д. Сметанино Верховажского района Вологодской области.

Угольные печи-котлы

Рисунок 1.4. Угольные печи-котлы

Газогенераторные (пиролизные) котлы имеют отличное от традиционных твердотопливных котлов устройство. Устройство пиролизного котла - многокамерное, с шиберами для приведения в необходимый режим работы. Наличие шиберов обусловливается тем, что для работы пиролизного котла в режиме газогенератора в закладочном бункере котла должна быть достаточно высокая температура (600-800 °С), а для первоначального прогрева его запускают в режиме традиционного твердотопливного котла.

Печь для производства древесного угля состоит из:

  • топочного блока, который служит для сушки и разогрева древесины, находящейся в углевыжигательном блоке;
  • углевыжигательного блока, в который загружается древесина в размере 2,5 м3. Процесс углевыжигания длится 9-11 часов, в результате выход конечного продукта составляет 400 кг. Для слива конденсата в нижней части углевыжигательного блока предусмотрен сливной кран. Загрузка осуществляется вручную в загрузочный ящик. В верхней части углевыжигательного блока расположен предохранительный клапан;
  • основания, которое служит для крепления топочного и угле- выжигательного блока;
  • пандуса, который служит для выгрузки ящика с конечным продуктом (углем).

Процесс производства угля состоит из следующих этапов.

Режим сушки

Сушка выполняется путем естественной циркуляции теплоносителя - дымовых газов с температурой, равной 140-160 °С, через пакет дров, помещенных в углевыжигательный блок. Продолжительность периода сушки зависит от исходной влажности древесины. Теплоноситель нужных параметров получают путем сжигания древесных отходов в топочном блоке. Температура теплоносителя ограничивается уровнем, при котором еще не происходит пиролиз сырья, а лишь удаляется абсолютно большая часть исходной влаги, с 45-55% до 4-5%. На данной стадии из древесины выделяются в основном пары воды со следами эфиров и кислот.

Режим эндотермического пиролиза

При дальнейшем нагревании древесины температурный диапазон составляет 150-300 °С. На этой стадии исходное сырье полностью обезвоживается и переходит в полуобугленное состояние - бурую древесину. При этом выделяются простые газы и основная часть спиртов и кислот, а также часть смол. При температуре, близкой к 300 °С, начинается стадия экзотермического пиролиза, которая характеризуется самопроизвольным повышением температуры в углевыжигательном блоке без увеличения подвода тепла извне.

Режим экзотермического пиролиза

Экзотермический пиролиз происходит при температуре 300-400 °С. На этой стадии бурая древесина превращается в древесный уголь с 65-75%-ным содержанием нелетучего углерода. Оптимальный температурный диапазон составляет 350-380 °С, максимум с учетом погрешностей измерения и регулирования системы подачи теплоносителя - 400 °С.

Охлаждение угля

При окончании прокаливания уголь охлаждается до температуры, при которой исключается самопроизвольное его возгорание при контакте с воздухом.

Конечная температура охлажденного угля должна быть не более 85 °С, желательно иметь ее на уровне 40 °С.

В качестве сырья для производства угля используется береза. Рекомендуемый диаметр дров - от 60 до 200 мм при относительной влажности до 55%.

Пиролиз (сухая перегонка)

При достижении первоначального прогрева производят полную закладку камеры газогенераторного котла и приводят шибер в пиролизный режим работы. Газогенераторные котлы в этом режиме производят нагрев древесины в камере сгорания при практическом отсутствии кислорода, в результате чего происходит разлагание древесины - на древесный газ и древесный уголь (кокс).

Горение древесного газа происходит в вышестоящей камере по принципу работы обыкновенного газового котла и может быть также автоматизировано. Такое сгорание отличается большим КПД и меньшим образованием золы в топке котла и внутри дымохода, а значит, газогенераторный котел нужно реже чистить и проводить его заправку. В условиях хорошей утепленности дома, правильной подборки котла и правильного разведения системы отопления одной закладки дров хватает на целые сутки работы при температуре окружающего воздуха ниже нуля.

Поэтому котлы пиролизного типа горят и сохраняют тепло дольше.

Пиролизные котлы на отечественном рынке уже давно не считаются редкостью. Российские твердотопливные пиролизные котлы долгого горения уверенно и прочно завоевывают популярность людей, разбирающихся в системах отопления на твердом топливе. Тем не менее, пиролизные котлы в среднем в 1,5-2 раза дороже традиционных твердотопливных котлов.

Этому есть простое объяснение. Протяженность работы пиролизных котлов всего на одной загрузке дров в разы превышает период работы обычных дровяных и угольных твердотопливных котлов.

Газовые и биогенераторы при всей своей привлекательности, с точки зрения дешевизны вырабатываемой энергии, экологичности и дополнительных возможностей, в нашей стране остаются привилегией крупных промышленных предприятий, для которых энергетическая независимость, а также выигрыш в себестоимости за счет крупных объемов потребления являются ключевыми факторами при выборе энергоемких систем. Для бытового использования рекомендую привычные бензиновые и дизельные электростанции; часть из них рассмотрена в главе 2.

Дата: 23.07.2014