Подача вторичного воздуха в твердотопливном котле: Управление вторичным воздухом в отопительных котлах — Скорая техническая помощь

Современный угольный котел длительного горения | Твердотопливные котлы

Сегодня линейка котлов длительного горения работающих на угле, представлена очень большим разнообразием данных агрегатов. Попробуем немного разобраться в них.

Наиболее часто в магазинах можно видеть котлы работающие на твердом топливе и имеющие в своей основе принцип горения, как у обычной печи. Для таких моделей котлов длительного горения, свойственно горение топлива по всей его массе. А регулирование длительности горения происходит за счет подачи воздуха в подколосниковое пространство задвижкой, расположенной обычно, на дверце зольника. Регулировка подачи воздуха, как правило, происходит с помощью механического терморегулятора или вручную выставляется определенный зазор регулировочным винтом.

КПД таких моделей котлов, как правило, не превышает 80%, в виду того, что горение происходит по всей массе загруженного топлива, а регулируемая заслонка не позволяет ему сгорать эффективно с полной теплоотдачей, за счет ограничений подачи воздуха для горения.

КПД таких моделей котлов, как правило, не превышает 80%, в виду того, что горение происходит по всей массе загруженного топлива, а регулируемая заслонка не позволяет ему сгорать эффективно с полной теплоотдачей, за счет ограничений подачи воздуха для горения.

Образующийся химнедожег топлива и большое количество выделяемых углем газов, в некоторых моделях таких угольных котлов, дожигаются подачей вторичного воздуха, используя принцип пиролизного котла. Это способствует чуть более длительной работе котла.

Но максимальное время горения одной загрузки, в таком котле, как правило, не превышает 6-8 часов. Поэтому подкидывать топливо в такой котел необходимо через каждые 4-5 часов, а в ночное время в нем автоматически включается электротен, для поддержания заданной температуры.

Наиболее оптимальным по своим характеристикам горения топлива является угольный котел с дозированным нижним горением определенного слоя топлива. Такой метод горения угля позволяет максимально сжигать поступившую порцию угля и максимально снимать температуру, теплоносителем, в теплообменной части котла.

В данном варианте сжигания угля в отопительном угольном котле, при использовании механического или автоматического регулятора тяги, на подачу воздуха в зону горения, будет более эффективным и очень заметно увеличит длительность горения загруженного топлива, за счет выделения максимального количества тепла порцией угля, находящегося в зоне горения.

А использование вторичного воздуха, для наиболее полного сжигания всех продуктов горения, дополнительно увеличит длительность работы котла. Такие модели котлов, как правило, имеют в своей конструкции шахту или бункер, для загружаемого топлива, которое подается на колосник, под собственным весом или автоматическим толкателем. За счет большого объема топлива помещаемого в шахте или бункере котла, при равномерной его подаче в зону горения, эти модели угольных котлов не требуют дополнительного подключения к электричеству и не требуют в своей конструкции наличия электротена.

Твердотопливные котлы «Суворов» в Москве

На нашем предприятии ведётся постоянная работа не только по совершенствованию выпускаемой продукции, но и разработке новых изделий, с учётом тенденций развития отопительного оборудования, запросов потребительского рынка и накопленного опыта. В частности разработка новых серий котлов, как правило, происходит путём последовательного изготовления опытных и экспериментальных образцов, проведение на них обширной программы испытаний на специализированном стенде в широком диапазоне условий эксплуатации с использованием различных измерительных приборов. Это позволяет предлагать покупателям продукцию с достоверными техническими и эксплуатационными характеристиками.

Для более полного удовлетворения запросов покупателей на сегодняшний день производится три серии бытовых котлов: «Суворов Ультра», «Суворов –М» и «Суворов Эко», отличающиеся по своим техническим и эксплуатационным характеристикам и находящимся в различных ценовых категориях. Все котлы являются энергонезависимыми, что позволяет использовать их как в системах с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Для большей наглядности сравнения в таблице приведены некоторые характеристики близких по мощности котлов указанных серий.

Котлы «Суворов Ультра»

В конструкции котлов «Суворов Ультра», как и в котлах «Суворов Эко» и «Суворов — М», используются системы высокоточного управления объёмом поступающего в котёл воздуха и управления температурой дымовых газов.

В тоже время в конструкцию котлов серии «Суворов Ультра» внесен целый ряд новых технических решений, позволяющих значительно улучшить их технические и эксплуатационные характеристики, а также реализовать не имеющие аналогов функции. К числу этих решений относятся:

• реализация принципа нижнего горения, при котором происходит горение не всего объёма топлива, находящегося в бункере, а сравнительно небольшого объёма топлива в нижней части бункера. Что позволяет более оптимально и, следовательно, экономично сжигать топливо в течение длительного интервала времени;
• организация распределённой подачи подогретого воздуха, что обеспечивает более равномерное горение топлива в необходимом объёме основания бункера и формирование достаточно объёмного топочного ядра;
• увеличение длины газового тракта. Он сделан трёх оборотным с изменяемой длиной и специальным образом сконфигурирован. Это обеспечивает регулировку в широком диапазоне теплосъёма от газового потока к теплоносителю;
• теплоизоляция части газового тракта в зоне высоких температур и дожигание в ней (с помощью нагретого вторичного воздуха) пиролизных газов, а также летучих компонентов топлива в жидкой и твёрдой фазе. За счёт этого температура в восходящем канале может увеличиваться до 1200 0С. Высокоэффективное сжигание компонентов топлива в жидкой и твёрдой фазах на мощностях выше средней существенно уменьшает рост отложений на теплообменных поверхностях, что увеличивает период между чистками котла. Кроме того, возможно самоочищение теплообменных поверхностей от смолистых отложений после работы котла на близких к минимальным мощностям путём перевода котла в режим номинальной или максимальной мощности. В другой части газового тракта размещён турбулизатор, обеспечивающий дополнительное повышение теплосъёма от газового потока дымовых газов;
• футеровка шамотными плитами части основание бункера и газового тракта, что обеспечивает увеличение объёма горячего ядра горящего топлива, уменьшение объёма относительно холодных периферийных зон, повышение температуры в топке (до 900 – 1000 0С) и более полное сгорание компонентов, содержащихся в топливе;
• изменение соотношения первичного и вторичного воздуха при работе котла на различных мощностях, что обеспечивает снижение тепловых потерь и дополнительное повышение его экономичности;
• установка заслонки дымоудаления большой площади с системой блокировки загрузочной дверцы, которая обеспечивает при дозагрузке топлива более удобную и безопасную эксплуатацию котла;
• расширение типов используемого топлива. Кроме дров, опилочных и торфяных брикетов могут быть использованы опилки, уголь и пеллеты.

Совокупность новых технический решений позволила реализовать в твёрдотопливном котле принципиально новую функциональную возможность – работу котла в режимах ожидания и сверх малых мощностей с автоматическим переходом в этот режим и выходом из него. В ждущий режим котёл переходит автоматически в случае аварийной ситуации (прекращение работы циркуляционных насосов), либо переведён вручную путём их отключения и может находится в нём в течение длительного времени, генерируя небольшую мощность (сотни ватт) равную тепловым потерям котла через его корпус и за счёт небольшой циркуляции теплоносителя в системе отопления (в основном через гидрострелку). При возобновлении работы циркуляционных насосов или отборе тепловой энергии контуром горячего водоснабжения котёл автоматически переходит в режим генерации потребляемой мощности. В котле может быть реализован режим генерации сверхмалой мощности и электронной перестройки тепловой мощности в широком диапазоне, который может быть использован в летний период для получения горячей воды или для поддержания требуемой температуры в доме в периоды похолодания или осеннее весенний периоды.

Указанные функциональные возможности повышают надёжность системы отопления и безопасность эксплуатации котла, а также расширяет его эксплуатационные характеристики.

В целом наращивание объёма загружаемого в котёл объёма топлива и высокоэффективное его сжигание позволяют обеспечить большую продолжительность горения от одной закладке топлива, как на максимальной, так и на минимальной мощности. В частности, на опилочных брикетах время работы котла составляет до 28 ч. на номинальной мощности и до 126 ч. – на минимальной, при использовании дров, соответственно до 10 и 69 часов, что  значительно больше чем у аналогов. При этом на дровах получен коэффициент использования топлива 95,7% (процент извлекаемой тепловой энергии, содержащейся в топливе). В режиме сверх малой мощности продолжительность работы котла может увеличиться в несколько раз.  Большая длительность работы котла в автоматическом режиме, в том числе в режиме ожидания существенно упрощает обслуживание котла при его эксплуатации.

Таким образом, разработанные серии котлов торговой марки «Суворов» обладают высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, не уступающими известным аналогам, а по некоторым параметрам превосходит их.

Котлы «Суворов –М».

В котлах серии «Суворов –М» используются те же инновационные решения, что и в котлах «Суворов Эко»:

• система высокоточного управления входным воздухом;
• система управления температурой дымовых газов;
• система селекции азота.

Но в дополнение к ним сделана более совершенная подача вторичного воздуха, позволяющая полнее сжигать образующиеся при разложении древесины пиролизные газы, жидкие и твёрдые фракции. Для увеличения топочного ядра и повышения в нём температуры, которая необходима для более полного сгорания указанных фракций, стенки топки футерованы огнестойкими кремнеземными плитами. В котлах этой серии реализовано изменение соотношения первичного и вторичного воздуха в зависимости от генерируемой мощности, что обеспечивает дополнительное снижение тепловых потерь и как следствие повышение эффективности.

В целом за счёт некоторого усложнения конструкции в котлах «Суворов – М» удалось добиться более высоких технических и эксплуатационных характеристик, которые находятся на уровне известных аналогов или превосходят их.

Котлы «Суворов  Эко»

Сравнительно простыми являются котлы эконом класса «Суворов Эко». Тем не менее в них реализован целый ряд инновационных технических решений, часть из которых запатентована. К числу этих технических решений относятся:

• система высокоточного управления входным воздухом, которая обеспечивает не только поддержание температуры теплоносителя в пределах нескольких градусов, но и осуществляет остановку котла (минимизируя интенсивность горения) при прекращении работы циркуляционного насоса из-за выхода из строя или отключении электричества;
• система управления температурой дымовых газов. Эта система позволяет до пяти крат расширить диапазон перестройки генерируемой мощности котла при сохранении температуры дымовых газов в пределах минимально допустимых значений, что обеспечивает максимально возможный КПД в широком диапазоне мощностей. А это в свою очередь повышает экономичность котла и расширяет его эксплуатационные возможности;
• система селекции азота. Эта система обеспечивает повышение эффективности котлов за счёт удаления из топки части балластных газов — азота и паров воды, не успевших нагреться до высокой температуры, что и снижает тепловые потери и тем самым повышает экономичность котла.

Для увеличения срока службы, особенно в неблагоприятных условиях эксплуатации, в котлах «Суворов Эко» внутренние стенки рубашки выполнены из котловой стали толщиной 5 мм. При этом топка выполнена достаточно объёмной и в неё можно закладывать дрова большой длины. Тем не менее из-за сравнительно простой конструкции котлы серии «Суворов Эко» их эффективность немного ниже чем у котлов серий «Суворов –М» и «Суворов Ультра», но в своей ценовой категории они не уступает известным аналогам, а по ряду характеристик превосходит их.

Преимущества бытовых твердотопливных котлов

Твёрдотопливные котлы для отопления домов и других помещений остаются востребованным источником генерации тепловой энергии, поскольку являются одним из наиболее экономичных источников тепла. Современные бытовые твёрдотопливные котлы стали значительно совершеннее своих предшественников прошлого века. Они предназначены для получения тепловой энергии при сжигании органического твёрдого топлива. Твёрдотопливные котлы могут быть частично или полностью автономными источниками тепловой энергии и их функционирование может не зависеть от внешних поставщиков энергоресурсов.

Наши котлы работают на одной загрузке топлива достаточно длительное время в широком диапазоне генерируемых мощностей (перестройка мощности до 35 крат) и функционируют в автоматическом режиме поддерживая заданную мощность. Автоматически прекращают генерацию тепловой энергии  в аварийных ситуациях. В них минимизированы потери тепла с дымовыми газами, за счёт сужения диапазона её изменения, а также минимизирован рост отложений в топке и на теплообменных поверхностях, благодаря футеровке соответствующих поверхностей, что увеличивает периодичность обслуживания котла и срок его эксплуатации, повышает экономичность. Оснащение котлов контуром ГВС, возможность электронного управления тепловой мощностью твёрдотопливного котла приближает его функциональность к газовым котлам. Поэтому при выборе котла для частного дома необходимо оценивать не только эксплуатационные затраты, но и первичные затраты на оборудование системы отопления. Хотя эксплуатационные затраты газового котла немного меньше чем котла на дровах, но если учесть первичные затраты на оборудование системы отопления газовым и твёрдотопливным котлом, то твёрдотопливный котёл окажется выгоднее даже при длительном сроке эксплуатации системы отопления. Тем более, что скорость роста цены на газ значительно превосходит рост цен на дрова во многих регионах страны. А требования по безопасности оборудования газовой котельной выше чем с твёрдотопливным котлом. Поэтому твердотопливный котел для отопления частного дома сравнительно мало затратный, безопасный и эффективный способ обогрева любого жилого помещения, не зависящий от внешних поставщиков энергоресурсов.

Делайте заказ на сайте или звоните нам, чтобы получить бесплатную консультацию специалиста по любым вопросам.

Третичный воздух — Справочник химика 21

    Автоматическое регулирование температуры. Рассматриваемая система предусматривает 1) автоматическое поддержание температуры в камере горения (800—900 °С) изменением подачи третичного воздуха, что необходимо для увеличения срока службы футеровки, [c.221]

    Первичный, вторичный, третичный воздух. Рассмотренные примеры показывают с достаточной убедительностью, что необходимо прийти хотя бы и к несколько условным но достаточно конкретным представлениям, которые мы вкладываем в понятия о вторичном и первичном воздухе. В связи с этим мы-условимся называть вторичным воздухом любой воздух, который сознательно вводится в топочную камеру для дожигания той части топлива, которая сгорает в топочном объеме факельным способом. При этом, в сущности, имеется в виду та часть топочного объема, которая предназначена для целей дожигания горючего газа или горючей пыли. Первичным воздухом, мы, как и прежде, будем называть воздух, вступающий в топку совместно с топливом еще в начальной стадии первичного смесеобразования, будь то, например, корень факела или слой любой схемы слоевого питания. Местом его работы является та часть топки (вернее топочного пространства), которая выделена не только для частичного сгорания, но и в основном для первичной газификации топлива. Первичный избыток должен быть заметно меньше единицы (- О.Уч-О.О). [c.158]

    Печь кал пая. На рис. 100 приведена конструкция камерной печи для сжигания избытка печных газов от фосфорных печей. Топливом является печной газ, который сжигается в специальной газовой керамической горелке (см. стр. 360). Вторичный воздух подается в камеру горения через круглые отверстия, расположенные внутри горелки. Отходящие из камеры горения дымовые газы разбавляются третичным воздухом, отбираемым из печного цеха. Третичный воздух обдувает наружную поверхность камеры горения. Футеровка печи выполнена из шамотного кирпича и заключена в металлический кожух, который опирается на четыре катка, передвигающихся по рельсам, что позволяет при нагревании расширяться печи и работать без компенсатора.  [c.259]

    Воздух в топку подается в двух или в трех ее участках первичный воздух — в сжигательное устройство для распыления жидкого топлива или получения газовоздушной горючей смеси вторичный воздух — в камеру горения для окисления распыленного жидкого топлива или для создания внутреннего воздушного охлаждения пристенного слоя футеровки и частичного снижения температуры дымовых газов третичный воздух (рециркуляционный теплоноситель) — в камеру смешения для снижения температуры потока продуктов горения до заданного уровня и одновременного выравнивания в объеме. В некоторых конструкциях топок с мазутным топливом в форсунку подается весь воздух. В этом случае воздух, поступающий в камеру смешения, принято называть вторичным. [c.73]

    Другим направлением совершенствования работы барабанных печей является оптимизация подачи воздуха на сжигание летучих веществ и пыли в печи. В особенности большой эффект по снижению расхода топлива и увеличению выхода прокаленного кокса дает подача так называемого третичного воздуха в зону выделения летучих веществ и подача вторичного нагретого воздуха в выгрузочную зону печи. Оптимизация подачи воздуха особенно актуальна для печей российских алюминиевых заводов. [c.91]

    Аналогичный прием ввода третичного воздуха применяется также и в высокофорсированных факельных топках газовых турбин. Трудности охлаждения лопаточного венца за- [c.158]

    В отдельных случаях некоторая часть воздуха выделяется в виде третичного, подаваемого помимо основных горелок через специальные сопла. Это делается с целью разгрузки горелок от части воздуха, излишнего на первой стадии горения, и улучшения теплового баланса зажигания пыли (см. гл. 2). Назначением третичного воздуха может также быть вторичная турбулизация факела или создание своего рода воздушных завес в местах усиленного шлакования. В последних двух случаях третичный воздух именуют также острым дутьем . [c.42]

    Наконец, в качестве запретительного мероприятия против попадания в топочную камеру нерегулируемого избыточного воздуха подача необходимого для процесса воздуха организуется таким образом, чтобы каналы, подводящие воздух, компоновались как. можно ближе к органу питания топливом и состав-пяли с ним единое целое, — наиболее распространенная форма конструирования горелок. Так как для обычных топлив с высокой теплотворной способностью воздуха по 0 бъему подается значительно больше, чем топлива, то сооружение, подводящее воздух, принимает сравнительно громоздкие формы (если воздух предварительно не сжимается) и носит название воздушного регистра. При сжатом воздухе воздушное устье горелки может быть весьма компактным. Если компоновка топки с приемными каналами потребителя топочных газов это позволяет, то в целях лучшего использования балластного (третичного) воздуха и выдачи потребителю, по возможности, однородной продукции по всему сечению выходного отверстия топки можно последнее соответственно сузить. Такой прием помогает охватывающему движению периферийной части потока и не только позволяет добиться большей однородности по составу и температуре выдаваемых то-по Ч Гых газов, но и способствует более скорому завершению хвостовой части процесса. Сочетание этого приема с приемом распределения по сечению камеры факелов малой производительности может привести к существенному [c.191]

    Ввод первичного воздуха несколько притормаживается в целях уменьшения его расхода ио сравнению с расходом вторичного и третичного воздуха. Нередко этому способствует закручивающий аппарат, устанавливаемый [c.192]

    Зона охлаждения вводом третичного Воздуха (а 1) [c.108]

    В случае надобности падающая часть температурной кривой может характеризоваться весьма крутым падением, для чего в часть камеры, которая расположена за зоной полного сгорания топлива, можно подать добавочный третичный воздух, роль которого сводится к разбавлению горячих топочных газов в целях снижения конечной температуры этих газов до заданного умеренного уровня (фиг. 33). Этот прием получил широкое применение в топках для газотурбинных установок, огневых сушилках, некоторых специальных печах пищевой промышленности и т. п. [c.109]

    Следует особо рассмотреть вопрос об избытке воздуха в горелках. При использовании мельничного воздуха в качестве первичного и отсутствии сброса его (а также подачи третичного воздуха) помимо горелок средний избыток воздуха в горелках нг совпадает с общим избытком организованно (без учета присосов через ограждения топочной камеры) подаваемого в топку воздуха ат°Р . В случае же подачи пыли в горелки горячим первичным воздухом, обычно применяемой при сжигании [c.50]

    В высокотемпературной зоне первичного факела горелок выжиг топлива еще не достигает конечного значения. Поэтому наличие свободного 02>1,5ч-2% могло бы здесь обеспечиваться при материальных избытках воздуха в горелках, заметно меньших 1,08—1,10. Однако для последующего догорания пыли в этом случае должно быть организовано своевременное пополнение убыли кислорода подмешиванием сбросного (или третичного) воздуха. Запоздание подвода необходимого кислорода здесь особенно нежелательно, так как оно повлечет за собою торможение горения в высокотемпературной зоне факела. Это противоречило бы основному принципу рациональной организации процесса горения в топке стремлению выжечь возможно большую долю горючей массы топлива именно в высокотемпературной зоне факела, где условия для интенсивного выгорания наиболее благоприятны. Торможение выгорания в ядре факела и затягивание его в последующую часть топочного объема с быстро снижающейся температурой и ослабленной турбулентностью ведут к значительному возрастанию ме-4 51 [c.51]

    I — рабочее пространство 2 — щелевой радиационный рекуператор для подогрева первичного воздуха от 400 до 700° С 3 —подвод вторичного воздуха при режиме холостого хода 4 — трубчатый рекуператор для подогрева первичного воздуха до 400° С 5 — трубчатый рекуператор для подогрева вторичного воздуха 6 — подвод первичного воздуха 7 — подвод вторичного воздуха при рабочем режиме 8 — подвод третичного воздуха [c.141]

    Такая печь (рис. 22) представляет собой стальной сварной барабан, обогреваемый снаружи продуктами горения, получаемыми в пылеугольной топке. Загрузка и выгрузка продукта из барабана производится механически. Барабан опирается на ролики и вращается специальными механизмами. Печь оборудована рекуператором для подогрева до 300° С вторичного и третичного воздуха, поступающего в пылеугольную горелку. Температура в топке 1300—1350° С. Топка печи выполнена из шамотного кирпича класса А, а обмуровка барабана —из шамота класса Б. Снаружи печь изолирована диатомовым кирпичом. Потребность в металле н строительных материалах на печь шамотных изделий—198 т, диатомового кирпича — 78 тыс. шт., глиняного обыкновенного кирпича — 400 тыс. шт., литья чугунного — 16 г, проката — 40 г. [c.63]

    Применяемое в топках струйное дутье служит для местного усиления скорости смесеобразования, т. е. для ускорения процесса горения и выравнивания температуры по объему получаемого теплоносителя. Струйный метод подачи воздуха наиболее эффективно применяется в топочном объеме, где в виде струй встречается не только вторичный (собственно камера горения), но и третичный воздух (камера смешения), необходимый для снижения температуры потока продуктов горения. В этих случаях особое значение для обеспечения равномерной температуры теплоносителя имеет угол внедрения струи в основной поток. [c.12]

    В кольцевой зазор между кожухом подается третичный воздух или рециркуляционный газ, который охлаждает внутрен 1ин кожух и обеспечивает температуру наружного кожуха камеры го- [c.63]

    К камере горения примыкает камера смешения дымовых газов с третичным воздухом или рециркуляционными газами для получения теплоносителя с заданной температурой. Ка.мера смешения имеет цилиндрическую форму, футерована шамотным кирпичом класса А. В начале камеры смешения имеются отверстия для подачи разбавляющих газов. На камере смешения или трубо- [c.64]

    Вертикальные форсуночные печи могут быть с нижней и верхней подачей в топочное пространство расплавленной серы. На рис. 44 показана схема вертикальной форсуночной печи с нижней подачей. Печь представляет собой вертикально поставленную цилиндрической формы шахту, корпус 2 которой, изготовленный из листовой стали, футерован огнеупорным шамотным кирпичом 3. Внутри шахта разделена на две неравные части перегородкой 5 из шамотного кирпича, не доходящей до верхнего свода печи. В большей части печи внизу установлена форсунка 6, через которую в печь подают расплавленную серу и воздух для ее разбрызгивания и горения. Вторичный воздух подают в печь через отверстия 7, расположенные в стенке нижней части печи. Для дожигания паров серы поступает третичный воздух через отверстия 4, расположенные вверху в стенке печи. Сернистый газ выходит из печи через газоход 1 с температурой около 1000° С и направляется в котел-утилизатор. [c.102]

    Третичный воздух в количестве 240 ООО м 1ч, отбираемый из печного цеха, поступает в установку, обдувает камеру сжигания и снижает температуру отходящих газов до 46—180° С. [c.25]

    К первой группе относятся циклоны, в которых сжигаются угли (рис. 3,/). Чаще всего уголь используется как дополнительное топливо при обработке материалов, содержащих горючие компоненты, например сульфидных концентратов. В этом случае процесс горения в наибольшей степени приближается к процессу сжигания твердого тоилива в энергетической циклонной топке. Ввод угля в плавильный циклон осуществляется либо аксиально через направляющий аппарат вместе с шихтой (рис. 3,/,(5), либо тангенциально (рис. 3,/,5) с третичным воздухом (первичный воздух подается с шихтой). Вторичный воздух вдувается через сопла со скоростями порядка 100— 50 м1сек [Л. 12]. Выбор способа введения твердого топлива во многом определяется требованиями технологии к организации в циклоне зон с восстановительной средой. На твердом топливе в циклонах обрабатывались материалы с температурой плавления [c.171]

    Наконец, термин третичный воздух мы условимся приберечь для тех нередких случаев, когда чрезмерно горячие с точки зрения их потребителя топочные газы сознательно разбавляются добавочным балластным воздухом уже после завершения iпpoцe a полного сжигания. Этот сознательный прием расчленения работы воздуха в соответствии с его назначением является вполне современным и получил в настоящее время самое разнообразное применение. Например, его применяют в огневых сушилках, при надлежащем устройстве — весьма экономичных, в которых для этой цели должны быть соблюдены два основных условия выдача потребителю газовото потока с достаточно низкой средней температурой и поддержание в зоне горения достаточно высокого температурного уровня, обеспечивающего полное завершение процесса. [c.158]

    Ввод первичного, вторичного, и третичного воздуха в топках силового типа. В специальных случаях третичному воздуху поручается особая роль снижение температурного уровня топочных газов до предела, допускаемого потребителем. Если потребитель ставит такое ограничение, то очевидно, что при этом будет важно сохранить температурную однородность выдаваемых газов, для чего придется применить методы интенсивного смесеобразования, как раз не свойственные конечным зонам с а МО развивающегося топочного процесса. Наиболее современным примером о этом отнощении является получение потока топочных газов для газовой турбины, разбавляемых до четырех-пятикратного избытка воздуха (700н-900° на жидком топливе). В этом случае проточная часть топки разделяется с достаточной четкостью на собственно топочную камеру и на камеру юмешения. В схематизированном виде типичное устройство подобного рода [Л. 87 и 17] представлено на фиг. 18-6. [c.192]

    Аналогичный прием может быть применен и для ввода вторичного воздуха, для чего предусматривается добавочный пережим и соответствующая система отверстий в самой камере горения. При этом преследуется сохранение дальнобойностн струй и активизация смешения по возможности в самой сердцевине потока. Основным мероприятием в эгом отношении остается сообщение отдельным струям соответствующего количества движения (про-изведание массы на скорость) системы малых отверстий обслуживают процесс смешения по периферии, система больших — в сердцевине потока. Не следует забывать, что устройство в жаровой трубе искусственных пережимов, сопел вторичного и третичного воздуха может приводить к существенному увеличению общего гидравлического сопротивления.  [c.192]

    Полезно отметить, что в топках турбокомпрессора воздушного реактивного двигателя не всегда четко можно отделить топочную камеру, где происходит процесс горения, от камеры смешения, в которой топочные газы разбавляются третичным воздухом. При нормальных условиях можно считать, что процесс в основном полностью заканчивается в самой топке, занимающей примерно половину объема всего топочного устройства. Соответственно этому пришлось бы удвоить тепловые характеристики, приведенные в табл. 23-2 для этих топок (Ытоп, топ). Пожалуй, еще более напряженно работают силовые топки прямоточного воздушного реактивного двигателя, в которых процесс идет при значительно меньшем избы-точном давлении , так как предварительная компрессия воздуха осущ ествляется в этом случае в диффузоре лишь за счет набегания сна ряда на неподвижный воздух. Несмотря на значительно меньшие весовые скорости воздушного потока (Уо о) по сравнению с топками турбокомпрессора воздушного реактивного двигателя, эти топки обеспечивают не меньшие тйтЛовые нагрузки, а в соответствующих случаях и значительно превышают их.  [c.263]

    Зона горения делится на пер чичную(с подачей лервичного воздухав количестве, меньшем расчетно-необходимого) и вторичную, в которой воздух подается в количестве, соответ ствующем заданному избытку в самом процессе горения. В первичной зоне коэффициент избытка меньше единицы ( вторичной зоне он несколько больше единицы (о1>1). В третью зону (за зоной горения) подается в большом количестве третичный воздух, разбавляющий топочные газы и тем значительно снижаюш,нй температуру выдаваемых [c.108]

    В ряде случаев температура топочных газов должна быть ниже той, которая минимально допустима в самом топочном процессе, что достигается разбавлением топочных газов добавочным балластным (третичным) воздухом. Однако вмешательство третичного воздуха в сам процесс крайне нецелесообразно из-за снижения температурного уровня горения, которое во всяком случае станет неэкономичным вследствие неполного сгорания топлива, а при чрезмерной величине избытка воздуха может привести к потере устойчивости процесса. Балластирование топочных газов третичным воздухом единственно целесообразно только за пределами самой топки , т. е. за зоной активного горения, работа которой должна характеризоваться весьма умеренными избытками воздуха. [c.220]

    В отдельных случаях часть горячего воздуха нодают в топку в виде острого дутья. Острое дутье (третичный воздух) имеет целью активизировать вторичное смесеобразование в объеме топки, а иногда также создать воздушные завесы в местах усиленного шлакования экранов. Подача третичного воздуха, как правило, должна устанавливаться при настройке режима топки. В последующей эксплуатации ее отдельно не регулируют, и она изменяется пропорционально расходу вторичного воздуха. [c.122]

    Предложена дуплекс-технология , включающая установку частичного сжигания покрышек и печь для обжига портландцементного клинкера. Изношенные покрышки без предварительного измельчения загружаются в вертикалыо ю печь (Ь=12м) производит ьностью 3 т/ч. В нее же подается третичный воздух из охладителя клинкера. В форкамере установки при 1000°С резина разрушается, образующийся горючий газ с теплотворной способностью 5 МДж/м и температурой 850°С, а также тонкодисперсный углерод выходят из установки при 500 С и направляются в декарбониэатор печи обжига клинкера, где сгорают в среде третичного воздуха. Проволока попадает в эту же печь, расплавляется в ней и усваивается клинкером (8сЬт1с1Ьа]5…). [c.296]

    Печь представляет собой вертикальную цилиндрическую шахту, наружный диаметр которой равен 4000 мм, высота 7000 мм. Стальной корпус 2 печи футерован шамотным кирпичом 3. Шамотная перегородка 5, не доходящая до свода печи на 700 мм, делит печное пространство на два неравных отсека. В большем отсеке устанавливают форсунки 6 для распыления жидкой серы. В форсунки компрессором нагнетается воздух. Через три патрубка 7, расположенные в ннжней части большего отсека, поступает в печь вторичный воздух. С целью разрушения битуминозной корки на дно печи через три патрубка 8 вводится барботажный воздух. Для сжигания паров серы в верхнюю часть печи через четыре патрубка 4 поступает третичный воздух. Обжиговый газ с температурой 1000° С уходпт из меньшего отсека печи и по газоходу 1 направляется в котел-утилизатор. [c.76]

    Топливовоздушная смесь сгорает над слоем продукта в потоках «вторичного и третичного воздуха, подаваемого в печь соответственно через патрубки б и 7. Газообразные продукты сгорания выходят из печи через горловину 8. Купол 10, предназначенный для отвода газа (воздуха), выполнен в виде трубы Вентури, что спосо твует улучшению смесеобразования и полноте сгорания продукта. [c.70]

---

Отопление частного дома твердотопливным котлом на дровах

Выбор твердотопливного агрегата

Проанализировав стоимость отопления различными способами, я остановился на твердотопливном угольном отопительном котле. Действительно, стоимость дизельного топлива и электричества постоянно растет. В настоящее время отапливаться углем приблизительно в четыре раза дешевле, чем соляркой или электричеством. Газ тоже не является альтернативой, так как провести его очень дорого из-за пресловутой коррупционной составляющей. Стоимость газа неотвратимо стремится к мировой цене, как ее понимает Газпром. Давление газа в трубах во многих районах в самые пиковые моменты (при экстремально низких температурах) падает так, что котлы отключаются, и дома вымерзают.
Главным недостатком угольного котла является необходимость регулярно (2-3 раза в день) загружать его топливом. Если Вы согласны на это, то твердотопливный котел — Ваш выбор. Перед установкой нужно определиться с мощностью котла, местом его установки, схемой разводки труб от него и системой обеспечения циркуляции теплоносителя.

Вашему вниманию подборка материалов: В се, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование

Сопло для подачи в топку вторичного воздуха

Изобретение касается сопла для подачи в топку вторичного воздуха, содержащего кожух прямоугольного сечения, образованный четырьмя попарно расположенными одна против другой стенками, называемыми первыми стенками и вторыми стенками, и способный поворачиваться посредством приводного органа вокруг оси, называемой осью вращения, проходящей через указанные первые стенки, при этом кожух выполнен открытым с двух противоположных сторон, из которых одна сторона служит для впуска воздуха, а другая — для его выпуска в топку. Конструкция из заслонок, расположенных перпендикулярно вторым стенкам, размещена внутри кожуха, причем каждая из заслонок способна поворачиваться посредством приводного устройства вокруг соответственно оси, перпендикулярной оси вращения и пересекающей последнюю. Изобретение обеспечивает регулирование температуры во всем топочном объеме за счет регулирования вертикальной и горизонтальной ориентации струи вторичного воздуха посредством натяжения или отталкивания тяги и скользящего перемещения приводного вала. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к соплу для подачи в топку вторичного воздуха.

Более точно изобретение касается сопла для подачи в топку вторичного воздуха, содержащего кожух прямоугольного сечения, образованный четырьмя, расположенными попарно друг против друга стенками, называемыми первыми и вторыми стенками, и выполненный поворотным посредством приводного органа вокруг оси, называемой осью вращения, проходящей через первые стенки, при этом кожух выполнен открытым с двух противоположных сторон, из которых одна сторона служит для впуска воздуха, а вторая для его выпуска в топочное пространство.Вертикальные ряды таких установленных друг над другом сопел располагаются, как правило, по четырем углам топки в верхней части кожухов с горелками и предназначены для выравнивания температуры внутри топки, в результате чего становится возможным снижение выбросов окислов азота.Известно расположение сопел с вертикальной ориентацией с целью обеспечения дутья вторичного воздуха в вертикальной плоскости. Для достижения этого они состоят из кожуха, который поворачивается вокруг горизонтальной оси благодаря устройству со штырями, расположенными на первых вертикальных стенках указанного кожуха, причем вращение обеспечивается приводным органом, образованным тягой, шарнирно закрепленной на одной из стенок над осью вращения и притягиваемой или выталкиваемой для ориентации сопла.Такое сопло описано в патентной заявке FR-2689211, поданной заявителем 30 марта 1992 года.Однако оказалось, что при такой дутьевой системе температура внутри топки не одинакова, поскольку сопла подают воздух только в пространство, ограниченное постоянным горизонтальным уровнем, и не происходит никакой подачи воздуха за пределы этого уровня.Изобретение позволяет регулировать температуру во всем топочном объеме, обеспечивая регулирование горизонтального направления воздушного потока на выходе, и это достигается без изменения существующего вертикального устройства ориентации.Для достижения этого, согласно изобретению, конструкция из заслонок, установленных перпендикулярно вторым стенкам, расположена в кожухе, при этом каждая из заслонок способна поворачиваться приводным устройством вокруг соответствующей оси, перпендикулярной оси вращения и проходящей через нее. За счет этого обеспечивается оптимальный режим в топке, используемой, например, для котла большой мощности с тангенциальным нагревом, при этом достигается температурное выравнивание пара на выходе из котла. Кроме того, благодаря регулированию угла дутья вторичного воздуха становится возможным более эффективно уменьшить выбросы окислов азота.Согласно предпочтительному варианту исполнения указанные заслонки располагаются параллельно и связаны между собой.Предпочтительно, чтобы указанное приводное устройство было связано с одной из заслонок и было образовано вилкой, шарнирно установленной на заслонке по оси, перпендикулярной этой заслонке, и смонтированной с возможностью поворота вокруг своей продольной оси на детали, шарнирно расположенной на приводном валу, скользящем вдоль продольной оси и установленном параллельно вторым стенкам.Предпочтительно, чтобы кожух был выполнен из рифленого листа.Кожух может быть упрочнен на выходной стороне стержнями, скрепленными со вторыми стенками и расположенными параллельно первым стенкам. Ниже изобретение описывается более подробно со ссылкой на фигуры, на которых показан только предпочтительный вариант выполнения изобретения.Фиг. 1 изображает вид топки в горизонтальном разрезе; фиг. 2A и 2B — вертикальный разрез дутьевого сопла, согласно изобретению, в положении справа и в положении, в котором оно направлено вверх; фиг. 3A и 3B — горизонтальный разрез дутьевого сопла, согласно изобретению, в положении справа и в положении, в котором оно направлено направо; фиг. 4 — вид с детали приводного устройства поперечный разрез, увеличено; фиг. 5 — вид спереди дутьевого сопла, согласно изобретению, вид сбоку на топку.Топка 1 прямоугольного сечения в горизонтальной плоскости, представленная на фиг. 1, содержит по четырем своим углам кожухи 2 с горелками и снабжена соплами 3 для дутья вторичного воздуха. Указанные кожухи 2 с горелками выполнены в виде рядов сопел, расположенных друг над другом на участке топки по ее высоте.В том случае, когда они могут устанавливаться только вертикально, как это имеет место в прототипе, сопла 3 подают вторичный воздух в зону 4 с постоянным горизонтальным размером. Однако в топке имеются и зоны 5, в которые не может нагнетаться вторичный воздух и в которых не регулируется температура.Благодаря изобретению указанные сопла 3 способны устанавливаться также и горизонтально без изменения устройства вертикальной регулировки и, следовательно, способны устанавливаться в любом направлении, в результате чего становится возможным регулировать температуру во всем топочном объеме.С этой целью сопла 3 выполнены предпочтительно в том виде, как они показаны на остальных фигурах.Дутьевое сопло 3 состоит из кожуха 6 прямоугольного сечения, образованного четырьмя расположенными попарно друг против друга стенками, при этом две вертикальные стенки 6A, называемые первыми стенками, и две слегка наклоненные к горизонту стенки 6B, называемые вторыми стенками, предпочтительно выполнены из рифленого листа для обеспечения снижения деформации под температурным воздействием. Кожух 6 выполнен открытым с двух противоположенных сторон, из которых одна сторона 6D служит для впуска воздуха, а вторая сторона 6D — для его выпуска в топку. Кожух 6 установлен на опорную конструкцию 8 и способен поворачиваться посредством приводного органа вокруг горизонтальной оси 7, так называемой оси вращения, проходящей через указанные первые стенки 6A. Данный приводной орган образован тягой 9, шарнирно закрепленной на одной из вертикальных стенок 6A над осью вращения 7, подтягивается или выталкивается для вертикальной ориентации кожуха 6, который способен поворачиваться благодаря устройству со штырями 10, расположенными на вертикальных стенках 6A указанного кожуха 6.Кожух 6 усилен на выходной кромке 6C стержнями 11, связанными с наклонными стенками 6B и установленными параллельно вертикальным стенкам 6A.В кожухе 6 размещена конструкция 12 из заслонок, установленных перпендикулярно наклонным стенкам 6B. Данная конструкция 12 состоит из параллельных заслонок 12A, 12B, которые соединены между собой посредством плоских профилей 12C, 12D, с которыми связаны заслонки.Каждая из заслонок 12A, 12B выполнена поворотной и установлена на двух шарнирах 20A и 20B, установленных с возможностью вращения на вторых стенках 6B кожуха 6 посредством приворотного устройства вокруг соответственно оси 13, перпендикулярной оси вращения 7 и пересекающей последнюю. Указанное приводное устройство связано с заслонкой, предпочтительно с центральной заслонкой 12A, и состоит из вилки 14, шарнирно связанной с заслонкой 12A по оси, перпендикулярной данной заслонке 12A, и установленной с возможностью вращения вокруг своей оси на детали 14A, шарнирно установленной на приводном валу 15, горизонтально скользящем по продольной оси и опирающемся на направляющие втулки 18, поддерживаемые стойками 19 (фиг. 2A, 2B) на опорной конструкции 8. Более точно, деталь 14A представляет собой прямоугольный профиль с продольной прорезью 16, в которую входит штырь 17, пересекающий вал 15, как показано на фиг. 4.Таким образом, становится возможным регулировать вертикальную ориентацию струи вторичного воздуха посредством натяжения или отталкивания тяги 9, а также регулировать ее горизонтальную ориентацию посредством скользящего перемещения приводного вала 15. Эти оба вида регулирования могут производиться одновременно, что позволяет обеспечить ориентацию в любом направлении. Кроме того, устройство горизонтальной ориентации может быть установлено на одной из существующих конструкций сопел, имеющих вертикальную ориентацию.

Формула изобретения

1. Сопло для подачи в топку вторичного воздуха, содержащее кожух (6) прямоугольного сечения, образованный четырьмя, расположенными попарно одна против другой стенками, так называемыми первыми стенками (6А) и вторыми стенками (6В), и способный поворачиваться посредством приводного органа вокруг оси вращения (7), проходящей через первые стенки (6А), причем кожух выполнен открытым с обеих противоположных сторон (6С, 6D), из которых одна сторона является стороной (6D) для впуска воздуха, а другая сторона является стороной (6С) для его выпуска в топку, отличающееся тем, что в кожухе (6) расположена конструкция (12) из заслонок, установленных перпендикулярно вторым стенкам (6В), при этом каждая заслонка (12А, 12В) установлена с возможностью поворота благодаря приводному устройству вокруг соответственно оси (13), перпендикулярной оси вращения и пересекающей последнюю.2. Сопло по п. 1, отличающееся тем, что указанные заслонки (12А, 12В) установлены параллельно и связаны между собой. 3. Сопло по п.1 или 2, отличающееся тем, что приводное устройство связано с заслонкой (12А) и состоит из вилки (14), шарнирно установленной на заслонке (12А) по оси, перпендикулярной этой заслонке, и смонтированной с возможностью вращения вокруг своей продольной оси на детали (14), шарнирно установленной на приводном валу (15), сквозящем вдоль продольной оси и установленном параллельно вторым стенкам (12В).4. Сопло по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что кожух (6) выполнен из рифленого листа.5. Сопло по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что кожух (6) упрочен по выходной кромке (6С) стержнями (11), связанными со вторыми стенками (6В) и установленными параллельно первым стенкам (6А).

РИСУНКИ

,

,

,

,

,

Твердотопливные пиролизные газогенераторные котлы продолжительного горения

Действие таких котлов базируется на газификации топлива. Топка такого котла разделена на 2 половины по горизонтали. Верхняя половина, которая одновременно является загрузочной камерой для топлива, дрова не горят, а тлеют. Испытывая на себе воздействие высоких температур, дрова выделяют различные горючие вещества, которые и становятся основным топливом для котла, сгорая во второй камере, расположенной снизу.

Описанный принцип действия котлов существенно повышает КПД таких образцов, в этом случае можно говорить о 85 или даже 90 %. Время горения топлива также ощутимо увеличивается, доходя до 12 часов. Дело в том, что в рассматриваемых котлах процесс непосредственного горения топлива происходит только в нижней камере.

В верхней, загрузочной камере, дрова только тлеют, выделяя горючие вещества. После этого горючие вещества перемешиваются с воздухом и через специальную форсунку отправляются во вторую, нижнюю камеру, где и становятся основным топливом для такого котла. В процессе сжигания смеси из воздуха и газов, выделяющихся из дров, удаётся достичь достаточно высоких температур, поэтому нижняя камера, в которой и происходит процесс сгорания, обшивают специальной термостойкой отделкой.

Топливо в рассматриваемых котлах прогорает почти полностью, что позволяет говорить ещё и об экономичности котла. Кроме того, в силу своих технических особенностей котёл не образует сажи и пепла в процессе работы. Для того, что пиролизный котёл полноценно выполнял свои функции, необходимо полноценное нагнетание воздуха внутрь устройства.

Рассматриваемые котлы являют собой сложную и недешевую аппаратуру. В большинстве случаев, в конструкцию таких котлов входят:

• Дымососы;
• Электронные приборы для управления рабочим процессом котла и эффективного контроля за ним.

Важным условием для правильной эксплуатации пиролизного котла, является уровень влажности топлива. Влажность дров, которые будут закладываться в такой котёл, не должна превышать 25 %. Практика показывает, что хранящиеся в поленнице дрова могут похвастаться таким процентом влажности только спустя 24 месяца после начала хранения. Также котёл требователен и к размерам топлива: толщина дров, которые готовятся к закладке в такой котел, не должна быть менее 100 миллиметров. Минимальная мощность котла, которую можно считать подконтрольной, составляет 50 %, в тех случаях, когда мощность котла опускается нижеуказанного показателя, работа прибора становится нестабильной. Это говорит о том, что котёл хорошо адаптирован для работы в холодные периоды года, однако совершенно непригоден для эффективной эксплуатации в межсезонье.

Пиролизные котлы от таких производителей, как VERNER и ATMOS могут похвастаться отличными отзывами от пользователей, успевших изучить и испытать данную технику в процессе практического применения.

Внешний приток и вторичный воздух печи

Итак, разобрались в разнице между между голландской и русской печами, познакомились с колпаковым принципом, и даже про печь-ракету узнали. Некоторые, наверняка, уже и с верхним розжигом поэкспериментировали.

Пришла пора рассказать про вторичный воздух и внешний приток. С чего из них начать даже не знаю… Думаю, что логичнее начать с простого. Простого, да не для всех очевидного.

Внешний приток

Начну с цитаты небольшой заметки в старом советском журнале «Сделай сам» за 1992 год. Заметку написал А.Т. Данилов. Не постесняюсь привести её целиком, того стоит:

«Кто имеет дом с печным отоплением, знает, что когда затапливают печь, температура внутри здания резко понижается и в комнате становится холодновато. И прежде чем комната нагреется до необходимой температуры, иной раз проходит не один час. Понижение температуры после розжига печи объясняется просто. Когда открывают перед розжигом дров заслонки печи, появляется тяга и необходимый для горения дров воздух поступает из комнаты. В комнате создаётся пониженное давление, и холодный воздух с улицы, через щели, окна и двери просачивается в комнату, и температура внутри дома падает. Кирпичная печь – сооружение с низким КПД. Прежде чем нагревать, она сама должна основательно прогреться. А она нагревается медленно. Для того, чтобы печь не забирала воздух из комнаты, я подвёл к ней воздух из подвала. От колосникового поддувала я вывел через пол трубу в неотапливаемый подвал. Трубу предусмотрел с задвижками. Все щели в дверцах, духовке, металлической плите тщательно промазал. Хотите верьте, хотите нет, а через 10 минут после розжига дров температура в комнате начала подниматься. Я не теплотехник и не могу дать математического обоснования эффекта, но топливо стал тратить на треть меньше! У меня было намерение просчитать всё это, но вскоре получил новую квартиру, а старый дом пошёл на слом.»

Для горения топлива необходим воздух, и печь берёт его из дома. За час она просасывает через себя не один десяток кубометров воздуха. Прикинем: дом 40 м², высота потолков 2,5 метра, тогда объём воздуха равен 200 м³. Печь топится от одного до трёх часов, так что при работе она высасывает из дома 5-15% процентов воздуха, который должна нагреть.

Так почему бы не забрать этот воздух не с жилого помещения, а, например, с подвала? А ещё лучше — с улицы. И если точка забора воздуха будет находится ниже уровня топливной камеры, то мы ещё и создадим дополнительную тягу! И тогда можно сделать дымоход покороче. Либо, если следовать рекоммендациям из упоминавшейся ранее статьи и делать дымоход по периметру помещения, то добрать необходимую длину вертикального дымохода можно не трубой вверх, а трубой вниз!

А самое интересное — наши предки так и делали! Слышали про Аркаим? Если нет — почитайте, материалов в тырнетах много. Но на что нужно обратить внимание — так это на наличие в каждом доме Аркаима печи, подача воздуха в которую происходило из колодца. И тяга в печи была такая, что можно было плавить бронзу без мехов!

Мог бы ещё порассуждать о том, что это ещё один повод ставить дом на склоне холма, но, думаю, фантазия читателя уже сама рисует новые горизонты.

Самое главное, о чём нужно поразмышлять: прирост КПД не только засчёт не-забирания воздуха из помещения, но и засчёт увеличения тяги (выше температура = эффективнее сгорание топлива). Думаю, как минимум 10%, хотя вряд ли выше 30% (у чувака в заметке по его словам на треть). Но даже если 15-20% — то тоже очень неплохо.

Вторичный воздух

Это уже магия не для простых смертных

Пока для меня самого в этой теме много белых пятен, и личного опыта пока ноль. Так что не буду мудрствовать лукаво, и просто пробегусь по верхам. Вглубь сможете копнуть на соответствующих форумах. Если решитесь пройти по ссылкам — осторожно, можно сломать мозг. Но всё, что не убивает, делает нас сильнее

Дело в том, что на разных этапах топки воздух необходим в разных местах. То он нужен дровам, то он нужен пламени (проходя через угли воздух беднеет на кислород). И его как-то нужно подавать то туда, то сюда.

Задача непростая. Можно решить датчиками и прочей электроникой, но это сложно, дорого, и к тому же ненадёжно. Вот и появляются разные идеи решения этой задачи не датчиками, а конструктивом.

Некоторые предлагают делать сухой шов, через который воздух подаётся в нужные места. По мере нагрева топочной камеры кирпичи расширяются и шов закрывается. Воздух начинает идти другим путём (или через другой сухой шов). Так можно подавать воздух сначала вниз, и потом по мере нагрева топки вторичка будет подаваться всё выше и выше.

Идея интересная, но лично я себе пока не представляю как это сделать с должным уровнем надёжности.

Вот этот дядька предлагает делать кожух подачи вторичного воздуха вокруг топки и подавать его в её верхнюю часть, в пламя, через соответствующие отверстия. И я с ним согласен. Так прощё и надёжнее, но эффективнее ли это схемы с сухим швом — вопрос. Кстати, блог у дядьки классный. Много очень полезной информации. У него своё видение на всё, очень ценю.

Но загвоздка в том, что универсального и гарантированно надёжного решения подачи вторичного воздуха пока не придумали. И практикой в достаточной мере не обосновали. Это нормально, ведь это те самые новые технологии. Они экспериментальны. Так что надо пробовать.

Итог

На этом тема печного отопления временно закрывается. Как я уже говорил, печь в нашем доме мы ещё не сделали. Уже завезён кирпич, уже заведена 250-литровая ванна глино-песчаного раствора (нынче замёрзшего). Придёт весна — будем делать. Что конкретно — покажет время. Может, я наткнусь на какую-то информацию, которая в корне изменит моё видение. А может и не наткнусь. В любом случае процесс и результаты будут описаны на страницах этого блога.

Оригинал статьи

Процесс сжигания твердого топлива делят на три стадии

1. воспламенение (зажигание),
2. активное горение
3. дожигание.

• В первой стадии твердое топливо вначале подогревается и подсушивается и при температуре 105 – 110 °С теряет свою влагу.
• Затем при температуре 300 – 400 °C оно начинает разлагаться на летучие вещества и твердый остаток.
• При дальнейшем нагреве, когда его температура становится равной температуре воспламенения, топливо загорается. Температура воспламенения (примерная) различных топлив следующая, °С: дров – 300; бурого угля – 300 – 400; каменного угля – 450 – 500; антрацита – 700 – 750; жидкого топлива 500 – 600; газа около 600.
• Стадия активного горения характеризуется высокой температурой (более 1000 °С) с максимальным выделением тепла и наибольшим потреблением воздуха (кислорода), расходуемого на горение кокса и летучих веществ.
• Дожигание твердого топлива характеризуется уменьшающимся тепло-выделением и снижающейся потребностью в воздухе.

Котлы на твёрдом топливе, горение в которых происходит естественным путём

Котлы такого типа отличаются от аналогов тем, что все дрова, которые были помещены в топку, горят одновременно, то есть процесс горения твёрдого топлива, в рассматриваемом случае — дров, происходит естественно.

К преимуществам котлов этого типа традиционно относят простую конструкцию и низкую стоимость изделия. Такой котёл снисходителен к качеству дров и не вызывает затруднений в процессе обслуживания, что также можно отнести в актив устройства.

Оператор такого котла может контролировать мощность работы устройства, однако этот показатель может колебаться между 60 и 100 % КПД, конкретная цифра зависит от того, насколько интенсивным является горение. Интенсивность горения регулируется с помощью специальной заслонки, которая ограничивает попадание воздуха в котёл. Вместе с мощностью неизбежно уменьшается и КПД аппарата.

Практика показывает, что максимальный КПД, который могут похвастаться подобные котлы, составляет 80%. Говоря о минусах твердотопливных котлов с природным типом сгорания топлива, принято вспоминать о том, что процесс горения топлива происходит в максимально короткие сроки. Как правило, одной партии помещённых в котёл дров хватает не более, чем на 4 часа.

Твердотопливные котлы на дровах

Котлы на дровах по принципу сжигания топлива делятся на три категории:

Твердотопливные котлы естественного, природного горения

В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров .

В традиционных котлах естественного горения происходит обычный, природный процесс сгорания топлива. Такие котлы имеют простое устройство, относительно не дорогие, менее требовательны к качеству топлива и не сложные в обслуживании.

Мощностью котла можно управлять, изменяя интенсивность горения топлива, но в ограниченном диапазоне 60-100%. Для этого, прикрывая заслонку, уменьшают подачу воздуха в котел При этом снижается не только мощность, но и КПД котла. Максимальный КПД котлов классического горения не превышает 80%.

Самый большой недостаток — малая продолжительность горения

одной загрузки топлива, обычно не более 4-х часов.

Способы подачи вторичного воздуха в печь

1. Подача вторичного воздуха через дверцу топки.
2. Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.
3. Подача вторичного воздуха через силому.
4. Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

1.Подача вторичного воздуха через дверцу топки.

Наиболее часто встречающийся способ подачи вторичного воздуха в печь.

Многие современные печные дверцы имеют на своём корпусе специальные отверстия для прохода воздуха в топку. Обычно эти отверстия удобно закрываются шибером. Этим шибером регулируется количество подаваемого воздуха.

Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.

Достоинство этого способа в том, что можно сделать подачу точно в место скопления недогоревших веществ.

Сложность в том что определить, такое, волшебное место в печи непросто.

И самое большая сложность, это несоответствие дыры в печи с противопожарными нормами.

Подача вторичного воздуха через силому.

Силома это такой канал для прохода воздуха из поддувала печи в область подачи вторичного воздуха. Силома изготавливается из нержавеющей стали и устанавливается в печь с компенсационными зазорами для возможного расширения.

Устраивать подачу вторичного воздуха через силому это довольно техничное и современное решение в строительстве печей.

Для грамотного устройства силомы в печь важно понимать процессы горения в печи и последствия воздействия огня на материалы. По факту, немногие печники используют этот способ, т.к

это довольно сложное мероприятие требующее чёткости проекта и хорошего качества материала силомы

По факту, немногие печники используют этот способ, т. к. это довольно сложное мероприятие требующее чёткости проекта и хорошего качества материала силомы.

Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

Хороший способ для подачи вторичного воздуха при условии достаточности места внутри печи.

У меня обычно не получается разместить внутри печи ещё один канал для вторичного воздуха.

Обычно печь проектируешь с максимальной мощностью в минимальном размере и для канала под воздух просто не остаётся места, но если вы не ограничены размерами тогда сделать канал для вторичного воздуха из кирпича будет хорошим решением.

Возможно есть и ещё какие то более экзотические способы для подачи вторичного воздуха в печь.

Отопительный камин печь

Проще и легче поставить дверцу с отверстиями и шибером, этот способ работает и не требует каких то ухищрений.

Понятие о первичном и вторичном воздухе

Термин достаточно часто встречающийся в технической литературе, посвященной отоплению с использованием твердотопливных котлов. Вот как его расшифровывают : 65. Вторичный воздух дли горения

Часть воздуха для горения, подаваемого через горелку или непосредственно в камеру горения теплового агрегата. (ГОСТ 17356-89)

Говоря простым языком, вторичный воздух служит для дожигания горючих газов, полученных при сжигании (извините за тавтологию) древесины. Дело в том, что при сжигании древесины в некоторой ее части происходит процесс газификации древесины, результатом которого является древесный уголь и так называемый генераторный газ, состоящий из водорода, СО, немного метана и много балластных веществ. Вот именно для сжигания получившихся горючих газов и подаётся вторичный воздух .

Первичным, соответственно, воздухом называется воздух, подаваемый непосредственно в зону горения древесины (на колосники).

Таким образом, подаваться вторичный воздух должен не в зону непосредственного горения древесины, а в зону образования горючих газов. Точное место его ввода определяется аэродинамикой потока дымовых газов. Обычно, вторичный воздух подается в район пламени.

На воздуховодах как первичного, так и вторичного воздуха целесообразно устанавливать отсечную и регулирующую арматура. При этом, первичный и вторичный воздух целесообразно подавать индивидуальными вентиляторами. Дело в том, что каждый вид топлива требует свою пропорцию воздуха для полного сжигания, поэтому пассивный (нерегулируемый, за счёт разницы давлений) способ подачи вторичного воздуха в камеру сгорания снижает общий КПД котла.

Образец воздуховода вторичного воздуха горелках ECO показан на фотографии. Отсутствие подобной подачи воздуха ведёт к снижению КПД теплогенератора за счёт того, что часть газообразного топлива, которое еще могло бы сгореть и обогреть помещение, безвозвратно уносится в дымовую трубу.

Подробней о вторичном воздухе в других горелках можно прочитать здесь

фото 1 пеллетная горелка и воздуховод вторичного воздуха (сверху)

Горение – это реакция, при которой происходит преобразование химической энергии топлива в тепло.

Горение бывает полным и неполным. Полное горение происходит при достаточном количестве кислорода. Нехватка его вызывает неполное сгорание, при котором выделяется меньшее количество тепла, чем при полном, и окись углерода (СО), отравляюще действующая на обслуживающий персонал, образовывается сажа, оседающая на поверхности нагрева котла и увеличивающая потери тепла, что приводит к перерасходу топлива и снижению к.п.д. котла, загрязнению атмосферы.

Для сгорания 1 м 3 метана нужно 10 м 3 воздуха, в котором находится 2 м 3 кислорода. Для полного сжигания природного газа воздух подают в топку с небольшим избытком. Отношение действительно израсходованного объёма воздуха Vд к теоретически необходимому Vт называется коэффициентом избытка воздуха a = Vд/Vт. Этот показатель зависит от конструкции газовой горелки и топки: чем они совершеннее тем меньше a. Необходимо следить, чтобы коэффициент излишка воздуха не был меньше 1, так как это приводит к неполному сгоранию газа. Увеличение коэффициента избытка воздуха снижает к. п.д. котлоагрегата.

Полноту сгорания топлива можно определить с помощью газоанализатора и визуально – по цвету и характеру пламени: прозрачно-голубоватое – сгорание полное;

красный или жёлтый – сгорание неполное.

Скорость продвижения зоны горения в направлении, перпендикулярном самой зоне, называется скоростью распространения пламени. Скорость распространения пламени характеризует быстроту нагрева газовоздушной смеси до температуры воспламенения. Наибольшую скорость распространения имеет пламя водорода, водяного газа ( 3 м /сек), наименьшую — пламя природного газа и Пропано-бутановой смеси. Большая скорость распространения пламени благоприятно влияет на полноту горения газа, а малая, наоборот, служит одной из причин неполного сгорания газа. Скорость распространения пламени увеличивается при применении газокислородной смеси вместо газовоздушной.

Горение регулируется увеличением подачи воздуха в топку котла или уменьшением подачи газа. В этом процессе используется первичный (смешивается с газом в горелке – до горения) и вторичный (соединяется с газом или газовоздушной смесью в топке котла в процессе горения) воздух.

В котлах, оборудованных диффузионными горелками (без принудительной подачи воздуха), вторичный воздух под действием разряжения поступает в топку через поддувочные дверцы.

В котлах, оборудованных инжекционными горелками: первичный воздух поступает в горелку за счёт инжекции и регулируется регулировочной шайбой, а вторичный – через поддувочные дверцы.

В котлах со смесительными горелками первичный и вторичный воздух подаётся в горелку вентилятором и регулируется воздушными задвижками.

Нарушение соотношения между скоростью газовоздушной смеси на выходе из горелки и скоростью распространения пламени приводит к отрыву или проскакиванию пламени на горелках.

Если скорость газовоздушной смеси на выходе из горелки больше скорости распространения пламени – отрыв, а если меньше – проскок.

При отрыве и проскоке пламени обслуживающий персонал должен погасить котёл, провентилировать топку и газоходы и снова разжечь котёл.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Обзор твердотопливного котла Buderus Logano S111

__________________________________________________________________________

Обзор твердотопливного котла Buderus Logano S111

Твердотопливный котел Buderus Logano S111-2-12/16 представляет собой отопительный агрегат, в котором в качестве топлива используется бурый уголь. Прибор предназначен для отопления коттеджей и загородных домов.

Твердотопливный котел Будерус Логано S111-2 можно устанавливать и эксплуатировать только в помещениях с постоянно хорошей вентиляцией. Агрегат должен применяться только для нагрева воды в системе отопления и горячего водоснабжения в баках косвенного нагрева.

Котельная установка работает с минимальной температурой обратной линии 65 °C. Обеспечьте, чтобы эта температурная граница поддерживалась соответствующими устройствами.

Основные части котла Buderus Logano S111-2-12/16:

— Регулятор горения.
— Заслонка первичного воздуха.
— Зольная дверца.
— Рычаг встряхивания колосниковой решётки.
— Рычаг загрузочной заслонки.
— Термоманометр.

Рис. 1. Основные компоненты котла Buderus Logano S111-2-12/16 (WT)

1-Котел с заслонкой, 2-Рычаг загрузочной заслонки, 3-Рычаг встряхивания колосниковой решётки, 4-Зольная дверца, 5-Заслонка первичного воздуха, 6-Регулятор горения, 7-Термоманометр

С помощью регулятора горения задаётся требуемая температура котловой воды и этим ограничивается её максимальное значение. Заслонка первичного воздуха (связанная с регулятором горения) регулирует подачу воздуха.

За зольной дверцей находится зольный ящик. Благодаря перемещениям рычага встряхивания колосниковой решётки зола падает в зольный ящик.

Через загрузочную заслонку подается топливо. В холодном состоянии через неё можно чистить аппарат. Термоманометр показывает температуру в отопительном агрегате и давление воды.

Рис. 2. Твердотопливный котел Buderus Logano S111-2 в разрезе (тип 24)

1-Растопочная заслонка, 2-Поверхности нагрева, 3-Встряхивающая колосниковая решётка, 4-Загрузочная камера, 5-Шамотные кирпичи, 6-Топочная камера, 7-Вертикальная решётка

Котёльную установку можно приобрести с предохранительным теплообменником (обозначение «WT»). При опасности перегрева срабатывает термостатический клапан, и через предохранительный теплообменник подаётся охлаждающая вода. Из-за этого снижается температура котловой воды.

Для котлов Buderus Logano S111-2 типов 12, 16, 20, 24, 25/27 и 32 топливом является бурый уголь, такой как бурый уголь орех 1 (20 – 40 мм) с теплопроводностью 16 МДж/кг и влажностью до 28 %.

Для агрегатов типов 32D и 45D топливом являются дрова с тепловой способностью 13 МДж/кг и влажностью до 20 %, максимальная длина 330 мм и, соответственно, 530 мм, максимальный диаметр 100 мм.

Возможно применение других видов топлива, таких как кокс, каменный уголь и брикеты, но в этом случае не гарантируются параметры, заявленные в технической характеристике. Применение других видов топлива сокращает срок службы котла.

Кроме того, при использовании каменного угля и кокса возникают значительно более высокие температуры, что приводит к значительному сокращению срока службы элементов котельного агрегата (например, колосниковой решетки, шамотных кирпичей, уплотнительных шнуров и т.п.).

Работа отдельных компонентов котла Будерус Логано S111-2

Растопочная заслонка ставится наклонно при разогреве холодного котла. В таком положении перекрывается канал горячих газов в агрегате и горячие дымовые газы напрямую выходят в трубу, что позволяет быстрее достичь в ней рабочую температуру.

При нормальном режиме работы (рычаг вертикально — растопочная заслонка закрыта) горячие дымовые газы нагревают дополнительный канал. Это позволяет лучше использовать их тепло.

Установите рычаг заслонки в вертикальное положение (примерно через 10 – 15 минут).

Заслонку дымовых газов нужно отрегулировать в зависимости от системы отвода дымовых газов и применяемого топлива.

В открытом положении (рычаг вдоль дымохода) достигается более высокая температура дымовых газов, но ухудшается КПД.

Первичный, вторичный и третичный воздух

Первичный и вторичный воздух засасываются через регулируемую воздушную заслонку дверцы зольной камеры.

У котла на твердом топливе Buderus Logano S111-2 типа 32D первичный воздух подается сверху через отверстие в загрузочной дверце.

Рис. 3. Потоки воздуха для горения

1-Вторичный воздух, 2-Первичный воздух, 3-Третичный воздух

Вторичный воздух подводится в топочную камеру через канал в охлаждающем ребре. Подача вторичного воздуха не регулируется.

Подача третичного воздуха через регулируемые отверстия в боковых стенках котла способствуют лучшему горению. Их размер зависит от применяемого топлива и теплопроизводительности (примерно 5 – 10 мм).

Заслонка первичного воздуха

Регулятор горения через цепь меняет зазор воздушной заслонки. Чем горячее котел, тем больше закрывается воздушная заслонка, чтобы не было превышения заданной температуры котловой воды.

Подачу первичного воздуха можно отрегулировать вручную регулировочным винтом (колпачковая гайка на внутренней стороне воздушной заслонки) или автоматически, задав на регуляторе горения температуру воды в котле Будерус Логано S111-2.

— Проверьте температуру котловой воды по термоманометру.

— При 85 °C заверните регулировочный винт в воздушную заслонку настолько, чтобы при свободной цепи оставался зазор 5 мм. Это препятствует образованию полукоксового газа при достигнутой температуре котловой воды.

Установите на регуляторе горения такую температуру, чтобы температура котловой воды была выше 65 °C.

Отверстия для третичного воздуха

Качество горения зависит от правильной регулировки подачи третичного воздуха в топочную камеру. Количество подаваемого воздуха можно регулировать открытием или закрытием заслонок в соответствии с применяемым топливом.

— Проверьте пламя через смотровое отверстие в крышке.

— Отверстия для третичного воздуха можно открывать только при видимом пламени в топке.

— Правильное количество третичного воздуха считается достигнутым при жёлтом или светло-красном пламени. При недостаточном количестве пламя тёмно-красное с чёрными краями. При избыточном количестве третичного воздуха пламя короткое, белое или фиолетовое.

— Через некоторое время снова проверьте пламя через смотровое отверстие, т.к. количество подаваемого третичного воздуха снижается в процессе горения.

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ КОТЛОВ

Протерм Пантера     Протерм Скат     Протерм Медведь     Протерм Гепард     Эван
Аристон Эгис     Теплодар Купер     Атем Житомир     Нева Люкс     Ардерия     Нова
Термона     Иммергаз     Электролюкс     Конорд     Лемакс     Галан     Мора     Атон

_______________________________________________________________________________

Модели котлов    Советы по ремонту котлов    Коды ошибок    Сервисные инструкции

_______________________________________________________________________________

Монтаж и эксплуатация газовых котлов Бош 6000

Управление и обслуживание котлами Vaillant Turbotec / Atmotec

Обзор газовых котлов Житомир-3 Атем

Монтаж системы отопления частного дома

Котлы Данко, Росс и Dani — Ответы специалистов на вопросы пользователей

Рекомендации по монтажу настенных газовых котлов Навьен

Обзор твердотопливного котла Купер ОК-15 Теплодар

Неисправности и ошибки котлов Ферроли

Сборочные элементы, монтаж и подключение электрокотла Скат Protherm

Обзор отопительных котлов Дон КСТ-16

Ремонт и сервис котлов Вайлант — ответы экспертов

Обзор газового котла КСГ Очаг

Обзор отопительного котла Купер ОК-20 Теплодар

Комплектация и компоненты электрического котла Протерм Скат

Подключение и ввод в работу котла Будерус Логомакс U072

Ответы специалистов по неисправностям котлов Китурами

Советы мастеров по обслуживанию котлов Навьен

Обслуживание компонентов газового котла Navien Deluxe

Подключение котла Аристон Egis Plus 24 ff к рабочим системам

Промышленные твердотопливные котлы WOOD MATIC S (, ) #4790

Твердотопливный котел

Твердотопливный жаро-водотрубный котел предназначен для работы на древесной стружке и топливных гранулах (пеллетах). Неподвижная колосниковая решетка. Непрерывность подачи топлива.

Описание

Водоохлаждаемый жаро-водотрубный котел предназначен для работы на твердом топливе. Непрерывность подачи топлива, в том числе кускового, обеспечивается особенностями конструкции системы подачи топлива и колосниковой решетки. Дифференцированная подача первичного воздуха в отдельные и не сообщающиеся между собой участки подколосникового пространства. Вся конструкция выполнена в одном компактном готовом к монтажу блоке, который быстро монтируется. Возможность работы котла в режиме «старт-стоп». Два этапа сгорания, с газификацией топлива на решетке и широким диапазоном изменения первичного/вторичного дутьевого воздуха в зависимости от вида используемого топлива. Независимая система обеспечивает подачу вторичного воздуха с высокой турбулентностью. Геометрия газохода дымовых газов и трубный экран сконструированы таким образом, чтобы свести к минимуму необходимость чистки. При этом обеспечена доступность ко всем узлам без исключения. Форма трубного каркаса соответствует специальным требованиям по организации качественного сгорания и легкой очистки. Оригинальная система шнековой подачи топлива, являющаяся результатом моноблочной конструкции механизированного питателя котла. Термостатическая система управления автоматической шнековой подачей топлива, подготовка к устройству противопожарной системы. Система подачи топлива в <span «class=»txt»>твердотопливном котле может быть выполнена с непрерывной модуляцией от 50% до 100% мощности горения и может быть настроена на частичную мощность (ниже максимальной). Высокий КПД сгорания превышает 85%. Топка <span «class=»txt»>котла Fer Wood S имеет большой объем и футеровку из огнеупорного кирпича, вверху футеровка оформлена в виде свода и направление хода дыма инвертировано для оптимальной сушки влажного топлива. Высококачественная огнеупорная футеровка из комбинации жаростойкого бетона и кирпича, в зависимости от зоны. Фундамент топки охлаждается водяной рубашкой, которая полностью удаляет тепло, излучаемое внешними стенками.

Параметры

Стоимость установки определяется на основании опросного листа.

Особенности

Используемые виды топлива: необработанные отходы первичной и вторичной обработки дерева и пробки; древесные гранулы; биомасса (отходы первичной обработки сельскохозяйственной продукции, растительные отходы лесного хозяйства и сельскохозяйственного производства, фруктовые отходы, мука из виноградных косточек, шелуха и другие растительные отходы).

WOOD MATIC SGM — Ferroli

WOOD MATIC SGM представляет собой котел с водяными трубами и двойной оболочкой, разработанный специально для твердого топлива, с трубной структурой, соответствующей конкретным требованиям быстрой чистки и правильного сжигания. Твердотопливный котел с фиксированной решеткой, идеально подходящий для сжигания биомассы и продуктов обработки очищенной и неочищенной древесины.
Модельный ряд состоит из 7 моделей с полезной тепловой мощностью от 700 кВт до 2,907 кВт.

• Стандартное расчетное давление — 2 бар
• Система перемещения топлива, с использованием наклонной подвижно- переталкивающей решетки, обеспечивающая эффективныйконтроль тол- щины слоя топлива, даже в случае размягчения и частичного плавления золы и осуществляющая транспортировку последней в золоприемник для механической выгрузки.
• Специально разработанная нами система шнековой подачи, результат блочной конструкции котла и механической горелки.
• Подколосниковое пространство разделено на герметичные отсеки для дифференцированной подачи воздуха для сгорания.
• Большая и полностью сухая камера сгорания с обратным потоком дымового газа и дымовой камерой для оптимальной сушки сырого топлива.
• Горение происходит в два этапа, образование горючего древесного газа происходит на колосниковой решетке, расход первичного и вторичного воздуха горения в надколосниковом пространстве регулируется в широком диапазоне в зависимости от свойств используемого топлива. Вторичный воздух подается через независимую систему с высокой турбулентностью.
• Высококачественная огнеупорная футеровка из комбинации жаростойкого бетона и кирпича в зависимости от зоны, трубного пучка и формы пути дымовых газов гарантирует минимальную необходимость в очистке, а также обеспечивает доступность ко всем элементам через боковые дверцы.
• Основание, поддерживающее котел, содержит камеру сгорания и полностью выложено специальными кирпичами, выдерживающими сгорание при высокой температуре; охлаждение производится посредством водяных труб для подавления тепла, излучаемого внешними стенками.
• Термостатическая система для автоматического продвижения шнека и дополнительное устройство обеспечения пожарной безопасности.
• Высокий КПД сгорания, обычно превышающий 85%.

Весь агрегат выполнен в виде единой конструкции, имеет сравнительно небольшие габаритные размеры и прост в монтаже. Эти котлы могут работать в режиме «пуск-остановка»; систему подачи топлива можно откалибровать до мощности, меньшей, чем максимальная.

Уполномоченный представитель ИЗАО «ФерролиБел», Республика Беларусь.
Товар сертифицирован, сведения о сертификации смотрите в разделе «Документация»

Твердотопливный водогрейный котел WOOD MATIC SGM			600	800	1000	1200	1500	2000	2500
Номинальная мощность		кВт	700	930	1163	1395	1768	2326	2907
Топочная мощность		кВт	823	1094	1368	1641	2080	2736	3420
Общая емкость котла		дм3	1710	1920	2030	2280	2540	3070	3300
Потеря напора воды		∆P мбар	280	300	350	400	400	400	500
Присоединительные размеры (ПОДАЧА-ОБРАТКА)		DN	100	125	125	125	125	150	150
Сопротивлене со стороны дымовых газов		мм	2,5	2,7	3,2	3,3	3,5	4,9	5,2
Габаритные размеры ШхВхД		мм	1520х4184 х4573	1520х4714 х4573	1600х4823 х4573	1600х5077 х4909	1730х5274 х5000	1730х5635 х5600	1730х5973 х5600
Диаметр дымохода		мм	300	350	350	400	400	500	600
Вес котла		кг	2740	3280	3900	4180	4940	5890	6300
Вес основания		кг	5300	5580	5880	7210	7680	9410	10100
Вес бункера		кг	340	340	340	340	340	340	340
Вес питателя		кг	270	270	270	380	380	430	430

По вопросам приобретения запасных частей необходимо обращаться в сервисные центры.
Ближайший авторизованный сервисный центр Вы можете найти в разделе СЕРВИСНЫЕ ЦЕНТРЫ

Отзывы о Ferroli WOOD MATIC SGM

Вы пользователь оборудования или имеете опыт работы с ним?
Оставьте свой отзыв! Мы обязательно учтем Ваши пожелания и предложения.

Воздух для горения — обзор

7.6 Впрыск четвертичного воздуха

Подача воздуха для горения в котлы-утилизаторы крафт-бумаги включает нагнетание воздуха на двух или более отметках в топке котла. На самом нижнем уровне воздух нагнетается через отверстия во всех четырех стенах. Одной из основных проблем при эксплуатации котлов-утилизаторов является образование отложений на поверхностях теплопередачи в верхней части котла. Наиболее опасные отложения возникают в пароперегревателе и парогенераторе.Эти отложения образуются в основном из-за частиц, которые возникают в результате уноса некоторых частиц распыляемой жидкости в потоке воздуха и дымовых газов. По мере того, как частицы распыляемого щелока падают на дно печи, они набухают и теряют вес, становясь менее плотными и легче улавливаемыми. Наиболее чувствительная зона для уноса — это слой полукокса и уровень входа первичного воздуха в печь. Еще одна критическая зона — это вторичный уровень входа воздуха прямо над слоем угля. Уносимые частицы уносятся вверх в область над форсунками для впрыскивания черного щелока восходящими газами и предназначены для уноса из печи с выходным газом печи или для осаждения в перегревателе и парогенераторе.

Производство целлюлозного завода неразрывно связано с мощностью его котла-утилизатора. В последнее время целлюлозно-бумажные комбинаты увеличивают объем производства за счет улучшения управления технологическими процессами и модернизации заводов. Эти улучшения выдвигают требования к производительности котла-утилизатора за пределы их первоначальной проектной мощности. В результате котлы-утилизаторы во многих случаях ограничивают производительность целлюлозных заводов.

Котлы-утилизаторы включают три уровня воздуха для горения (первичный, вторичный и третичный), выполняющие разные функции.Первичный воздух расположен на самом нижнем уровне печи. Он подает воздух для сжигания полукокса на поверхности обугленного слоя. Обугливание образуется при сгорании частиц распыляемого щелока в печи. Обугленный частично сгорает в полете, поскольку он падает на дно печи, но последняя часть углерода в обугленном сгорает наверху слоя обугленного, покрывающего дно печи. Первичный воздушный поток обеспечивает геометрию слоя, которая позволяет регенерированным расплавленным химическим веществам подходить для выхода по периметру котла и к выпускным желобам для расплава. Пол котла иногда имеет уклон, чтобы облегчить удаление этого химического вещества.

Вторичный воздух поступает в котел ниже форсунок подачи черного щелока и выше первичного воздуха. Вторичный воздух помогает формировать верхнюю часть слоя полукокса и подает воздух для сжигания горючих газов, поднимающихся из слоя. Если поток вторичного воздуха слишком велик, дымовой газ, образующийся при сгорании летучих компонентов, будет переносить капли щелока в верхнюю топку, что приведет к закупорке котельной установки.Третичный воздух вводится в котел на высоте над пистолетами для нагнетания черного щелока и используется в основном для сжигания летучих веществ, которые удаляются из капель черного щелока по мере их пиролиза и высыхания.

Было предпринято несколько попыток повысить эффективность котла путем внедрения сложных систем управления, влияющих на поток воздуха в камеру сгорания (Blackwell и MacCallum, 1992a, b; Blackwell et al., 1979; Jansen, 1990). Путем полного использования третьей ступени и добавления четвертого отверстия для нагнетания воздуха можно уменьшить унос и загрязнение труб. Это может снизить частоту промывки котла-утилизатора, что приведет к экономии энергии, поскольку можно уменьшить количество отключений котла и повторного нагрева. Focus on Energy (2006) подсчитал, что каждый цикл повторного нагрева котла будет потреблять около 10 млн БТЕ при стоимости около 50 000 долларов. Капитальные затраты на эту меру оцениваются в 300 000–500 000 долларов.

Вторичный воздух — обзор

2 КОНСТРУКЦИЯ И ПОВЕДЕНИЕ СГОРАНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

В качестве испытательной печи была выбрана нагревательная вставка для изразцовой печи с тепловой мощностью 10 кВт, представляющая самые современные системы сжигания дров.Конструкция печи и область, исследуемая с помощью упомянутых профильных измерений, показаны на Рисунке 1.

Рисунок 1. Исследуемая испытательная печь, тепловая мощность 10 кВт

Коммерчески доступная печь состоит из двух пространственно разделенных реакционных зон. В первой реакционной зоне как древесное топливо газифицируется, так и газы, выделяемые деревянными бревнами, начинают гореть. Во вторичной реакционной зоне к газам добавляют предварительно нагретый воздух для почти полного сгорания. Впрыск вторичного воздуха осуществляется двумя способами: с помощью трех сопел перед горловиной и через щель в середине горловины.

Одной из типичных характеристик периодического сжигания поленьев в небольших системах сжигания с дымоходом с естественной тягой является изменение условий сжигания во время цикла сжигания. На рис. 2 показан типичный цикл горения исследуемой испытательной печи, характеризуемый анализом основных компонентов дымовых газов. Цикл горения можно разделить на три различных этапа горения: запуск, основное горение и этап сжигания полукокса.

Рисунок 2. Изменение основных газовых компонентов в дымовых газах

Фаза запуска длится от загрузки новой партии бревен до максимальной концентрации CO ₂ в дымовых газах.Из-за низких температур в реакционных зонах, низкой скорости горения топлива и большого количества избыточного воздуха фаза запуска связана с высокими выбросами несгоревших компонентов, таких как CO и углеводороды.

Следующая основная фаза сжигания характеризуется высоким содержанием CO ₂ в дымовых газах и низкими выбросами несгоревших компонентов. Практически полное сгорание можно объяснить повышением температуры в печи и более низким коэффициентом избытка воздуха по сравнению с условиями на этапе запуска.В течение приблизительно 20-30 минут условия горения и поле потока в реакционных зонах остаются почти постоянными.

Переход от основной фазы сжигания к фазе сжигания полукокса указывается быстрым увеличением выбросов CO. Из-за полной газификации деревянных бревен процесс горения переходит от гомогенных газофазных реакций к гетерогенному процессу горения с более низкой скоростью горения топлива. В результате большего количества избыточного воздуха в конце цикла сжигания и связанных с этим более низких температур концентрация CO увеличивается до очень высоких значений.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

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

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

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

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

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

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

---

Что сохраняется в файле cookie?

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

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

Влияние подачи первичного и вторичного воздуха на выбросы газов из маломасштабной ступенчатой ​​камеры сгорания топлива на твердой биомассе

Справочная информация: Исследование глобального бремени болезней, травм и факторов риска, 2013 г. (ГББ, 2013 г.), является первым из серии ежегодных исследований. обновления ГББ. Количественная оценка факторов риска, особенно изменяемых факторов риска, может помочь выявить новые угрозы здоровью населения и возможности для их предотвращения. Исследование ГББ 2013 предоставляет своевременную возможность обновить сравнительную оценку рисков, добавив новые данные о подверженности, относительных рисках и свидетельствах о соответствующем контрфактическом распределении рисков. Методы. Приписываемые смерти, потерянные годы жизни, годы, прожитые с инвалидностью, и годы жизни с поправкой на инвалидность (DALY) были оценены для 79 рисков или групп рисков с использованием методов исследования ГББ 2010. Пары риск – результат, отвечающие четким критериям доказательств, были оценены для 188 стран за период 1990–2013 гг. По возрасту и полу с использованием трех исходных данных: подверженность риску, относительные риски и теоретический минимальный уровень подверженности риску (TMREL). Риски организованы в иерархию с блоками поведенческих, экологических, профессиональных и метаболических рисков на первом уровне иерархии.Следующий уровень иерархии включает девять кластеров связанных рисков и два индивидуальных риска, при этом более подробная информация представлена ​​на уровнях 3 и 4 иерархии. По сравнению с ГББ 2010 были добавлены шесть новых факторов риска: практика мытья рук, профессиональное воздействие трихлорэтилена, истощение в детском возрасте, задержка роста в детстве, небезопасный секс и низкая скорость клубочковой фильтрации. Для большинства рисков данные о воздействии были синтезированы с помощью метода байесовской мета-регрессии, DisMod-MR 2.0 или пространственно-временной регрессии гауссовского процесса.Относительные риски были основаны на мета-регрессиях опубликованных когортных и интервенционных исследований. Приписываемое бремя для кластеров рисков и всех рисков вместе взятых учитывало данные о посредничестве некоторых рисков, таких как высокий индекс массы тела (ИМТ), через другие риски, такие как высокое систолическое артериальное давление и высокий уровень холестерина. Результаты. Все риски вместе составляют 57,2% (интервал неопределенности 95% [UI] 55,8–58,5) смертей и 41,6% (40,1–43,0) DALY. Количественно оцененные риски составляют 87,9% (86,5–89,3) DALY по сердечно-сосудистым заболеваниям, начиная с минимального уровня в 0% для неонатальных расстройств и забытых тропических болезней и малярии.Что касается глобальных DALY в 2013 году, шесть рисков или кластеров рисков вызвали каждый более 5% DALY: диетические риски, на которые приходилось 11,3 миллиона смертей и 241,4 миллиона DALY, высокое систолическое артериальное давление на 10,4 миллиона смертей и 208,1 миллиона DALY, недоедание среди детей и матерей на 1,7 миллиона смертей и 176,9 миллиона DALY, табачный дым на 6,1 миллиона смертей и 143,5 миллиона DALY, загрязнение воздуха на 5,5 миллионов смертей и 141,5 миллиона DALY и высокий ИМТ — 4,4 миллиона смертей и 134,0 миллиона DALY. Структура факторов риска меняется в зависимости от региона и страны и со временем. В Африке к югу от Сахары основными факторами риска являются недоедание среди детей и матерей, небезопасный секс и небезопасная вода, санитария и мытье рук. У женщин почти во всех странах Северной и Южной Америки, Северной Африки и Ближнего Востока, а также во многих других странах с высоким уровнем дохода высокий ИМТ является ведущим фактором риска, а высокое систолическое артериальное давление — ведущим фактором риска в большинстве стран Центральной и Восточной Европы. Восточная Европа и Южная и Восточная Азия. Для мужчин высокое систолическое артериальное давление или употребление табака являются основными рисками почти во всех странах с высоким уровнем доходов, в Северной Африке и на Ближнем Востоке, в Европе и Азии.Для мужчин и женщин небезопасный секс — главная опасность в коридоре из Кении в Южную Африку. Интерпретация: поведенческие, экологические, профессиональные и метаболические риски могут объяснить половину глобальной смертности и более одной трети глобальных DALY, предоставляя множество возможностей для профилактики. Из более серьезных рисков бремя, связанное с высоким ИМТ, увеличилось за последние 23 года. Ввиду значимости поведенческих факторов риска следует активизировать исследования в области поведенческих и социальных наук, посвященные мерам по устранению этих рисков.В настоящее время доступно множество вариантов политики профилактики и первичной медико-санитарной помощи, позволяющих снизить основные риски.

Роль первичного и вторичного воздуха в сжигании древесины в кухонных печах

Количественная оценка бремени болезней, вызванных различными рисками, дает информацию о профилактике, предоставляя отчет о потере здоровья, отличный от того, который предоставляется анализом отдельных болезней. После проведения сравнительной оценки риска в 2000 г. полного пересмотра глобального бремени болезней, вызванного факторами риска, не проводилось, и ни один из предыдущих анализов не оценивал изменения бремени, связанного с факторами риска, с течением времени.МЕТОДЫ Мы оценили смертность и количество лет жизни с поправкой на инвалидность (DALYs; сумма лет, прожитых с инвалидностью [YLD] и потерянных лет жизни [YLL]), относимых на счет независимого воздействия 67 факторов риска и кластеров факторов риска для 21 региона в 1990 г. и 2010. Мы оценили распределение воздействия для каждого года, региона, пола и возрастной группы, а также относительные риски на единицу воздействия путем систематического анализа и синтеза опубликованных и неопубликованных данных. Мы использовали эти оценки вместе с оценками смертей от конкретных причин и DALY из исследования Global Burden of Disease Study 2010, чтобы рассчитать бремя, связанное с воздействием каждого фактора риска, по сравнению с теоретическим воздействием минимального риска.Мы включили неопределенность в отношении бремени болезней, относительных рисков и подверженности рискам в наши оценки относимого бремени. ВЫВОДЫ В 2010 г. тремя ведущими факторами риска глобального бремени болезней были высокое кровяное давление (7,0% [95% интервал неопределенности 6,2-7,7] глобальных DALY), курение табака, включая пассивное курение (6,0%). 3% [5 · 5-7 · 0]) и употребление алкоголя (5 · 5% [5 · 0-5 · 9]). В 1990 г. ведущими рисками были недостаточная масса тела у детей (7,9% [6,8-9,4]), загрязнение воздуха в домашних условиях твердым топливом (HAP; 7,0% [5,6-8,3]) и курение табака, включая пассивное курение (6,1% [5,4-6,8]). На факторы риска, связанные с питанием, и отсутствие физической активности в совокупности приходилось 10,0% (95% UI 9 · 2–10,8) глобальных DALY в 2010 году, причем наиболее заметными диетическими рисками были диеты с низким содержанием фруктов и с высоким содержанием натрия. Ряд рисков, которые в первую очередь влияют на детские инфекционные заболевания, в том числе неулучшенное водоснабжение и санитария, а также дефицит питательных микроэлементов у детей, упали в период с 1990 по 2010 год, при этом на неулучшенные услуги водоснабжения и санитарии приходилось 0,9% (0,4–1,6) глобальных DALY. в 2010 году. Однако в большинстве стран Африки к югу от Сахары недостаточная масса тела у детей, HAP, а также неисключительное и прекращенное грудное вскармливание были ведущими рисками в 2010 году, в то время как HAP был ведущим риском в Южной Азии.Основным фактором риска в Восточной Европе, большей части Латинской Америки и южной части Африки к югу от Сахары в 2010 году было употребление алкоголя; в большинстве стран Азии, Северной Африки и Ближнего Востока, а также в Центральной Европе это было высокое кровяное давление. Несмотря на снижение, курение табака, включая пассивное курение, оставалось основным риском в Северной Америке и Западной Европе с высокими доходами. Высокий индекс массы тела увеличился во всем мире, и он является основным риском в Австралазии и южной части Латинской Америки, а также занимает высокие места в других регионах с высоким уровнем дохода, Северной Африке и на Ближнем Востоке, а также в Океании.ИНТЕРПРЕТАЦИЯ Во всем мире влияние различных факторов риска на бремя болезней существенно изменилось, поскольку риски инфекционных заболеваний у детей сместились в сторону рисков неинфекционных заболеваний у взрослых. Эти изменения связаны со старением населения, снижением смертности среди детей младше 5 лет, изменениями в составе причин смерти и изменениями воздействия факторов риска. Новые данные привели к изменениям в величине ключевых рисков, включая неулучшенные условия водоснабжения и санитарии, дефицит витамина А и цинка, а также загрязнение окружающей среды твердыми частицами. Степень, в которой произошел эпидемиологический сдвиг, и основные риски в настоящее время сильно различаются по регионам. В большинстве стран Африки к югу от Сахары ведущие риски по-прежнему связаны с бедностью и с детьми. ФИНАНСИРОВАНИЕ Фонд Билла и Мелинды Гейтс.

% PDF-1.3 % 674 0 объект > эндобдж xref 674 59 0000000016 00000 н. 0000001549 00000 н. 0000001705 00000 н. 0000001845 00000 н. 0000001909 00000 н. 0000004249 00000 п. 0000004424 00000 н. 0000004508 00000 п. 0000004592 00000 н. 0000004683 00000 п. 0000004787 00000 н. 0000004843 00000 н. 0000004945 00000 н. 0000005001 00000 п. 0000005116 00000 п. 0000005172 00000 н. 0000005275 00000 п. 0000005331 00000 п. 0000005434 00000 н. 0000005490 00000 н. 0000005593 00000 п. 0000005649 00000 н. 0000005752 00000 п. 0000005808 00000 н. 0000005911 00000 н. 0000005967 00000 н. 0000006070 00000 п. 0000006125 00000 н. 0000006237 00000 п. 0000006292 00000 н. ܕ yckOk? 1) / P -12 >> эндобдж 677 0 объект > эндобдж 678 0 объект > эндобдж 731 0 объект > ручей ИԪ) BC + {ofTAͦd6M] p-Ӆ.c] ic YU ص & QB \ b & f / ‘* v! S «+ {] + Qp} e.% 6: vonQh] P» Vm6_VU8g`r5 ͹9B ަ x #? UyahEUNJPeU @ ݠ v ߲ x) 4GL` vŞV * C $ | QGj ~ m? ‘@ k’6T ϦDRΕi | 2ΙUO: Aȫz9lopZ w! O =>) BXȤn

Границы | Разработка и производительность многотопливного жилого котла, сжигающего сельскохозяйственные отходы

Введение

Рост населения, истощение и рост цен на ископаемое топливо и климатический кризис во всем мире требуют быстрого развития технологий использования возобновляемых источников энергии с минимальным воздействием на окружающую среду. Топливо из биомассы обладает значительным потенциалом для удовлетворения этих потребностей благодаря своему обилию, низкой стоимости и сокращению выбросов парниковых газов.К 2050 году до 33–50% мирового потребления может быть обеспечено за счет биомассы (McKendry, 2002).

ЕС поставил цель увеличить долю возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии до 27% к 2030 году (ЕС, 2014). Древесное топливо преимущественно использовалось как в крупных, так и в малых системах для производства тепла или электроэнергии. Однако растущая конкуренция за такие виды топлива в секторе отопления, лесопилении и бумажной промышленности, а также рост производства древесных гранул привели к росту цен на древесину и нехватке сырья (Uslo et al., 2010). Таким образом, для достижения цели роста использования биомассы потребуется более широкий ассортимент сырья (Carvalho et al., 2013; Cardozo et al., 2014; Zeng et al., 2018), что создаст дополнительную потребность в топливе. технологии переработки и контроля выбросов.

Для южноевропейских стран, где популярно отопление жилых домов с использованием топлива из биомассы в качестве более дешевой альтернативы, предпочтительным сырьем являются отходы сельского хозяйства и агропромышленности. Они легко доступны в больших количествах и обладают высоким энергетическим потенциалом, уменьшая путем сжигания объем отходов и увеличивая экономическую отдачу для сельских общин. В Греции доступно около 4 миллионов тонн в год, что эквивалентно примерно 50% валового потребления энергии (Vamvuka and Tsoutsos, 2002; Vamvuka, 2009).

Наиболее распространенными типами бытовых топочных устройств являются дровяные печи, дровяные котлы, печи на древесных гранулах и устройства для сжигания древесной щепы. Помимо дровяных печей и обычных котлов с бесконечными винтами, используются котлы смешанного горения с надстройками автоматизации, решениями для хранения и различными механизмами подачи (Vamvuka, 2009; Sutar et al., 2015; Ан и Джанг, 2018). В прошлых исследованиях изучались выбросы дымовых газов, эффективность и проблемы, связанные с золой, при сжигании сельскохозяйственных остатков. Крупномасштабные агрегаты или небольшие пеллетные устройства для домашнего или жилого центрального отопления, некоторые из которых используют верхнюю подачу, вращающиеся или движущиеся решетки (Vamvuka, 2009; Carvalho et al., 2013; Rabacal et al., 2013; Garcia-Maraver et al., 2014 ; Pizzi et al. , 2018; Zeng et al., 2018; Nizetic et al., 2019). Тем не менее, все еще недостаточно информации о характеристиках не гранулированного сырья с точки зрения эффективности и выбросов загрязняющих веществ в соответствии с пороговыми значениями в зависимости от различных конструкций небольших систем и условий эксплуатации.В основном использовалась древесная щепа (Kortelainen et al., 2015; Caposciutti and Antonelli, 2018), тогда как разработка котлов в странах Средиземноморья идет медленно.

Было доказано, что маломасштабные системы биомассы вносят значительный вклад в качество местного воздуха за счет выбросов загрязняющих веществ, таких как CO, SO ₂ , NO _x , полиароматических углеводородов и твердых частиц, которые могут серьезно повлиять на здоровье человека и климат. Эти выбросы зависят от свойств топлива, применяемой технологии и условий процесса, и их мониторинг и контроль очень важны для соблюдения экологических ограничений и экономической эффективности требований рынка. Было обнаружено, что выбросы CO варьируются от 600 до 680 частей на миллион _v для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 50-400 частей на миллион _v для скорлупы бразильских орехов и 100-400 частей на миллион _v для лузги подсолнечника ( Cardozo et al., 2014). Было показано, что выбросы NO _x находятся в диапазоне 300-600 мг / м ³ для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 180-270 мг / м ³ для скорлупы бразильских орехов и 50-720 мг / м ³ для лузги подсолнечника (Cardozo et al., 2014). Для последнего выбросы SO ₂ варьировались от 78 до 150 мг / м ³ .Сообщается, что КПД котла (Rabacal et al., 2013; Fournel et al., 2015) составляет от 63 до 83%, в зависимости от типа топлива.

Поскольку сельскохозяйственные остатки доступны только в течение ограниченного периода времени в течение года, их смеси увеличивают возможности поставок для действующих предприятий. Однако, когда смеси используются в качестве исходного сырья, совместимость топлив в отношении характеристик сгорания должна быть должным образом оценена для эффективной конструкции и работы агрегатов сгорания. Переменный состав этих материалов предполагает тщательное знание их поведения в тепловых системах, чтобы избежать топливных комбинаций с нежелательными свойствами. Насколько известно авторам, смеси таких отходов, которые можно найти по низкой цене или бесплатно, не исследовались в бытовых приборах. Для определения выбросов твердых частиц и образования шлака использовались только гранулы древесного топлива или энергетических культур (Carroll and Finnan, 2015; Sippula et al., 2017; Zeng et al., 2018).

Основываясь на вышеизложенном, целью настоящего исследования было сравнить характеристики горения выбранных не гранулированных материалов сельскохозяйственных остатков, которые широко распространены в странах Южной Европы, и их смесей, чтобы изучить любые аддитивные или синергетические эффекты между компонентами топлива и получить выгоду. знания об использовании таких смесей в небольших котлах.Цель состояла в том, чтобы оценить производительность прототипа малозатратной установки для сжигания, позволяющей осуществлять предварительную сушку топлива и воздуха для горения выхлопными газами для производства тепловой энергии в зданиях, на фермах, малых предприятиях и теплицах с точки зрения важности параметры, такие как сгорание и КПД котла, температура дымовых газов и выбросы в окружающую среду.

Экспериментальная секция

Топливо и характеристика

Сельскохозяйственные остатки для данного исследования были отобраны на основе их обилия и доступности в Греции и странах Средиземноморья в целом.Это были ядра оливок (OK), предоставленные AVEA Chania Oil Cooperatives (Южная Греция), ядра персика (PK), предоставленные Союзом сельскохозяйственных кооперативов Giannitsa (Северная Греция), скорлупа миндаля (AS), предоставленные частной компанией ( Agrinio, C. Греция) и скорлупа грецких орехов (WS), предоставленные компанией Hohlios (Северная Греция).

После сушки на воздухе, гомогенизации и рифления материалы измельчали ​​до размера частиц <6 мм, используя щековую дробилку и вибрационное сухое просеивание. Типичные образцы были измельчены до размера частиц -425 мкм с помощью режущей мельницы и охарактеризованы с помощью экспресс-анализа, окончательного анализа и теплотворной способности в соответствии с европейскими стандартами CEN / TC335.Содержание летучих измеряли термогравиметрическим анализом с использованием системы TGA-6 / DTG в диапазоне 25–900 ° C, в потоке азота 45 мл / мин и при линейной скорости нагрева 10 ° C / мин. Химический анализ золы проводили на рентгенофлуоресцентном спектрофотометре (XRF) типа Bruker AXS S2 Ranger (анод Pd, 50 Вт, 50 кВ, 2 мА). Тенденция осаждения золы была предсказана с помощью эмпирических индексов. Эти показатели, несмотря на их недостатки из-за сложных условий, которые возникают в котлах и связанном с ними теплопередающем оборудовании, широко используются и, вероятно, остаются наиболее надежной основой для принятия решений, если их использовать в сочетании с испытаниями пилотной установки.

Отношение оснований к кислотам (уравнение 1) является полезным показателем, поскольку обычно высокий процент основных оксидов снижает температуру плавления, в то время как кислотные оксиды повышают ее. Это принимает форму (Vamvuka et al., 2017):

Rb / a =% (Fe2O3 + CaO + MgO + K2O + Na2O)% (SiO2 + TiO2 + Al2O3) (1)

, где на этикетке каждого соединения указывается его массовая концентрация в золе. Когда R _{b / a} <0,5 тенденция к осаждению низкая, когда 0,5 b / a <1 тенденция к осаждению является средней, и когда R _{b / a} > 1 тенденция к осаждению является высокой. Для значений R _{b / a} > 2 этот индекс нельзя безопасно использовать без дополнительной информации.

Влияние щелочей на склонность золы биомассы к шлакованию / загрязнению является критическим из-за их тенденции к снижению температуры плавления золы. Один простой индекс, индекс щелочности (уравнение 2), выражает количество оксидов щелочных металлов в топливе на единицу энергии топлива в ГДж (Vamvuka et al., 2017):

AI = кг (K2O + Na2O) ГДж (2)

Когда значения AI находятся в диапазоне 0.17–0,34 кг / ГДж загрязнение или шлакообразование вероятно, тогда как при этих значениях> 0,34 практически наверняка произойдет обрастание или образование шлаков.

Для испытаний на сжигание были приготовлены смеси вышеуказанных материалов с соотношением компонентов до 50% по весу с наиболее распространенными в Греции сельскохозяйственными отходами — ядрами оливок.

Описание прототипа системы сгорания

Блок сжигания схематически показан на рисунке 1. Основными частями являются два бункера, эксикатор, система непрерывной подачи сырья и бойлер с поперечным потоком.Номинальная мощность 65 _тыс. кВт.

Рисунок 1 . Принципиальная схема многотопливного котла (сплошные стрелки показывают направление потока воздуха, пунктирные стрелки показывают направление потока биомассы).

Топливо хранится в главном бункере (A), боковые поверхности которого перфорированы для физического осушения топлива. В зависимости от наличия биомассы и особых потребностей в энергии открывается регулирующий клапан, и в систему подается соответствующее топливо. Затем биомасса переносится из бункера в эксикатор через наклонную стойку с направляющими, скорость которой регулируется в соответствии с потребностями котла.Горячий воздух поступает из выхлопных газов через систему обратной связи (H, J). В сушилке установлены две внутренние конвейерные ленты (B), состоящие из перфорированных медленно вращающихся роликов со стальной сеткой, позволяющих горячему воздуху проходить через него в восходящем направлении потока. Осушитель (B) имеет несколько отсеков, чтобы позволить воздуху перемещаться и в конечном итоге потерять часть своей температуры, создавая тем самым разницу температур. Специальная стальная сетка обладает высокой износостойкостью и довольно эффективно выдерживает экстремальные перепады температур.Скорость роликов тесно связана с влажностью биомассы и может изменяться в зависимости от потребностей автоматического управления. Затем сухая биомасса переносится (C) во временный бункер (D) и смешивается с теплым воздухом, поступающим из системы обратной связи (E), прежде чем направить его в горелку и зону сгорания котла. Используя горизонтальный теплый шнек диаметром 1 и 1/2 дюйма, обработанная биомасса подается в горелку (G). Скорость подачи регулируется двумя электронными диммерами. Первый диммер соответствует времени работы системы питания, а второй диммер соответствует времени задержки (винт выключен).Таким образом, подача сырья осуществляется полупериодическим способом. Первичный воздух для горения вводится через трубу в передней части топки и регулируется с помощью воздуходувки. Соотношение первичного и вторичного воздуха регулируется с помощью регулятора, установленного в дымоходе (K), с механическим регулятором, который позволяет изменять тягу в дымоходе. Котел (G) является гидравлическим и в основном производит горячую воду в замкнутой циркуляционной системе (F). Эта система имеет меры безопасности, чтобы поддерживать постоянное давление воды и транспортировать горячую воду к высокоэффективным фанкойлам для обогрева помещений.Датчики температуры Pt используются для измерения температуры воды в прямом и обратном потоке, а также в потоке внутри котла. Измеритель теплотворной способности измеряет расход воды и полезную энергию, получаемую водой. Выхлопные газы котла перед тем, как попасть в дымоход, проходят через теплообменник. Теплообменник (I) использует выхлопные газы для нагрева воздуха, который затем используется для сушки влажной биомассы.

Новинкой этого прототипа является конструкция эксикатора, питаемого выхлопными газами, выдерживающего экстремальные перепады температуры и работающего в соответствии с потребностями котла, теплообменника также питаемого выхлопными газами, а также прилагаемых датчиков температуры и измерителя теплотворной способности. Поскольку все основные части устройства являются стандартными, стоимость изготовления такой установки остается низкой. Аналоговые датчики и уже установленные детали будут заменены цифровыми датчиками и механическими деталями с цифровыми входами и выходами, в соответствии с результатами экспериментов по отклику агрегата. Ограничением системы является невозможность отрегулировать оптимальный коэффициент избытка воздуха, поэтому существует потребность в надежном управлении подаваемым воздухом для горения. Следует принять определение оптимальных параметров пользовательской системы автоматического управления, чтобы установка могла работать автономно.

Методика экспериментов и измерения данных

Эксперименты были структурированы таким образом, чтобы можно было построить аналитический профиль каждого материала, а также исследовать поведение типа топлива на различных стадиях процесса. Были проведены две серии экспериментов, чтобы изучить поведение и реакцию каждого остатка на технологическую цепочку устройства. Во время первой серии испытаний для каждого биотоплива проводилась калибровка скорости подачи в зависимости от диммерных переключателей.Скорость подачи определялась последовательностями интервалов задержки включения-выключения первого и второго диммера соответственно. Расход дымовых газов для каждой подачи сырья определялся путем измерения скорости вращения вентилятора на выходе газа, установленного в положении (K), с помощью анемометра. Следовательно, каждое биотопливо было протестировано в установке для сжигания, чтобы оптимизировать тепловой КПД путем настройки его специальных параметров с учетом качества выбросов. Важными независимыми переменными были скорость подачи сырья, скорость вентилятора, регулирующего воздушный поток в котле, и внутренняя температура котла.В настоящем исследовании представлены результаты для одного набора этих параметров с целью сравнения характеристик сгорания между испытанными сельскохозяйственными остатками, а также их смесями при постоянных рабочих условиях. Параметрическое исследование для оптимизации процесса будет представлено в следующем отчете.

Для пуска котла было подожжено топливо, были включены питатель твердого вещества и воздуховоды и выставлены желаемые значения (вкл. / Выкл. 10/30 с / с). Перед снятием первых показаний печи давали поработать 30 мин.Циркуляционная система горячей воды была настроена на работу после того, как температура достигла ≥55 ° C. Когда температура воды превышала 70 ° C, подача сырья временно прекращалась.

Состав дымовых газов непрерывно контролировался во время испытаний с помощью многокомпонентного газоанализатора, модель Madur GA-40 plus от Maihak, оборудованного двухрядным фильтром и осушителем. Отбор проб производился с помощью нагревательной линии с зондом в соответствии с греческими стандартами ELOT 896. В анализаторе используются электрохимические датчики для измерения концентрации газа.Содержание CO ₂ , CO, O ₂ , SO ₂ , NO _x в потоке выхлопных газов, индекс сажи, тепловые потери дымовых газов, температура дымовых газов и коэффициент избытка воздуха ( λ) непрерывно регистрировались анализатором. Аналоговый выходной сигнал анализатора передавался в компьютер, где сигналы обрабатывались и вычислялись средние значения за период дискретизации 0,5 мин.

После проведения измерений в установившемся рабочем режиме и давая печи поработать около 3 часов, питатель топлива и воздуховод были отключены, смотровое окно было открыто, а вытяжной вентилятор был установлен на высокую мощность для охлаждения агрегата.Зольный остаток был осушен, взвешен и проанализирован на предмет потерь при сгорании из-за несгоревшего углерода. Эксперименты были повторены дважды, чтобы определить их воспроизводимость, которая оказалась хорошей.

Термический КПД системы был определен как доля полезной энергии, полученной водой котла, к энергии, потребляемой топливом:

ηt = QoutQin = qwcpwΔTwΔtmfQf (%) (3)

где, q _w : массовый расход воды (кг / ч), c _pw : теплоемкость воды (МДж / кг · K), ΔT _w : разница температур прямого и обратного потоков воды (° K), Δt: общее время горения при температуре воды 70 ° C, м _f : масса сожженного топлива / смеси (кг), Q _f : теплотворная способность топлива / смеси (МДж / кг).

Эффективность сгорания определялась следующим образом:

ηc = 100-SL-IL-La (%) (4)

где,

SL = (Tf-Tamb) (A [CO2] + B) (5) IL = a [CO] [CO] + [CO2] (6) La = 100 мес. Мамо (7)

где: T _f : температура дымовых газов (° C), T _amb : температура окружающего воздуха (° C), [CO] и [CO ₂ ]: концентрации CO и CO ₂ в дымовых газах (%), A, B, a: параметры горения, характерные для каждого вида топлива (данные анализатором), м _o : общая масса сожженного органического вещества топлива (кг), м _a : масса органического вещества в золе (кг).

Для каждого экспериментального испытания проверялось, достаточно ли имеющегося тепла дымового газа для предварительного нагрева входящего воздуха для сжигания топлива до 70 ° C, а также для сушки биомассы в эксикаторе системы:

или

mflcpflΔTf≥mambcpambΔTamb + Qd (9)

где: m _fl , m _amb : масса дымовых газов и воздуха на кг сожженной биомассы (кг), c _pfl , c _pamb : удельная теплоемкость дымового газа и воздуха (кДж / кг ° K), ΔT _f , ΔT _amb : разница температур дымовых газов на выходе и входе в дымоход, а также предварительно нагретого и окружающего воздуха, соответственно (° K), Q _d : теплота сушки биомассы ( Мойерс и Болдуин, 1997). Согласно последующим результатам, указанное выше неравенство всегда соблюдалось.

Результаты и обсуждение

Анализы сырого топлива

В Таблице 1 указаны приблизительный и окончательный анализы изученных сельскохозяйственных остатков. Как можно видеть, все образцы были богаты летучими веществами и имели низкую зольность. В скорлупе миндаля самый высокий процент летучих веществ, а в скорлупе грецких орехов — самый низкий процент золы. Концентрация кислорода была значительной для всех образцов, а теплотворная способность колебалась в пределах 17.5 и 20,4 МДж / кг, что сопоставимо с верхним пределом для низкосортных углей. Содержание серы во всех остатках было практически нулевым, что свидетельствует о том, что выбросы SO ₂ не вызывают беспокойства для этого биотоплива. С другой стороны, содержание азота в скорлупе миндаля было значительным, что могло быть проблемой во время термической обработки с точки зрения выбросов NO _x .

Таблица 1 . Предварительный и окончательный анализы и теплотворная способность образцов (% от сухого веса).

Химический анализ золы, выраженный обычным способом для топлива в виде оксидов, сравнивается в Таблице 2 вместе с показателями шлакообразования / засорения и склонностью к осаждению. Общей чертой этих золошлаковых материалов является то, что они были богаты Ca и K и в меньшей степени P и Mg. Отношение основания к кислоте было намного больше 2 из-за низкого содержания кремнезема и глинозема в этой золе, так что нельзя дать каких-либо определенных руководящих принципов для поведения при шлаковании. Потенциал образования шлака / засорения, вызванного щелочью, можно более точно предсказать с помощью щелочного индекса.Таким образом, согласно значениям AI, для оливковых ядер и скорлупы миндаля неизбежна склонность к обрастанию из-за большого количества щелочи по отношению к единице энергии, которую они содержат (для миндальной скорлупы склонность намного ниже), в то время как для ядер персиков и скорлупы грецких орехов не ожидается загрязнения котлов. Когда ядра оливок были смешаны с другими остатками при соотношении компонентов смеси до 50%, таблица 2 показывает, что значения AI были значительно снижены. Однако следует отметить, что для небольших систем, таких как та, которая использовалась в этой работе, работающей при температуре ниже 1000 ° C и в течение относительно короткого периода времени, явления шлакообразования или загрязнения из-за золы не наблюдались.

Таблица 2 . Химический анализ золы сырья и склонности к шлакованию / засорению.

Характеристики сжигания биотоплива из сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

Изменение температуры воды на выходе из котла во время полной работы топочного агрегата показано на рисунке 2. Ясно, что ядра персика и скорлупа грецких орехов начали гореть раньше, чем два других остатка, передавая свою тепловую энергию воде примерно На 6 мин раньше оливковых ядер для повышения температуры с 25 до 70 ° C.Однако поведение скорлупы грецкого ореха было совершенно другим. Температура воды во время фазы запуска поднялась до 78 ° C (второй диммер выключен), так что для трех полных циклов (включение / выключение) время горения было увеличено примерно на 20 минут по сравнению с оливковыми ядрами. Для скорлупы грецкого ореха и миндаля три цикла в исследованных условиях длились около 1 часа.

Рисунок 2 . Изменение температуры котловой воды на выходе сырого топлива при полной работе агрегата.

Температура дымовых газов и выбросы

Температура дымовых газов (Таблица 3) представляет собой зависимость от топлива.Таким образом, он был выше для миндальных скорлуп, 267 ° C, для полной работы котла (в установившемся режиме), и ниже для ядер персика, 245 ° C, что означает большие и меньшие тепловые потери из печи, соответственно. Все значения температуры дымовых газов были достаточно высокими для предварительной сушки сырья (уравнение 9).

Таблица 3 . Характеристики горения топлива (средние значения) в установившемся режиме.

Концентрация

CO в дымовых газах при установившемся режиме работы печи (диммер включен) для четырех исследуемых остатков сравнивается на Рисунке 3.Повышенные уровни CO в биотопливе из ядер оливок, вероятнее всего, были связаны с большим количеством летучих веществ, которые увеличивают концентрацию углеводородов в реакторе, препятствуя дальнейшему окислению CO до CO ₂ , а также, в меньшей степени, более высокой зольностью. это горючее, которое ослабляло проникновение кислорода к частицам полукокса. Тем не менее, все значения CO были ниже законодательных пределов для малых систем (ELOT, 2011).

Рисунок 3 . Концентрация CO в дымовых газах для сырого топлива в установившемся режиме.

Средние концентрации загрязняющих веществ (± стандартная ошибка) в установившемся режиме и в течение всей работы установки представлены и сравнены на рисунках 4A, B, соответственно. Выбросы SO ₂ от всех видов биотоплива, являющиеся чрезвычайно низкими (0–13 ppm _против ), не показаны на графиках. На рис. 4A показано, что наибольшие выбросы CO были получены при сжигании ядер оливок, а наименьшие — при сжигании ядер персиков. Однако даже если при полной работе котла (включая интервалы без подачи топлива, т.е.е., второй диммер выключен) Значения CO были выше (Рисунок 4B), они не превышали допустимых пределов (ELOT, 2011). Кроме того, выбросы NO _x от всех изученных материалов были низкими и в соответствии с руководящими принципами стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011) для небольших установок (200–350 мг / Нм ³ ). Более низкие уровни NO _x в скорлупе миндаля, несмотря на их более высокое топливное N среди протестированных видов биотоплива, могут быть результатом временной восстанавливающей среды, создаваемой большим количеством летучих веществ в этом остатке (81.5%), что способствовало разложению NO _x .

Рисунок 4 . Средние концентрации загрязняющих веществ в газах от сырого топлива (A) в установившемся режиме и (B) в течение всей работы установки.

Нынешние значения выбросов газов сопоставимы с данными, указанными в литературе для аналогичных видов топлива, в то время как значения NO _x были значительно ниже. Для косточек персика выбросы CO варьировались от 600 до 680 частей на миллион _v (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов от 50 до 400 частей на миллион _v (Cardozo et al., 2014), для ядер пальмы от 2000 до 14000 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для жмыха гранулы между 1900 и 6500 частями на миллион _против (Kraszkiewicz et al., 2015), а для гранул для обрезки оливок — 1800 частей на миллион _против (Garcia-Maraver et al., 2014). С другой стороны, выбросы NO _x были обнаружены для косточек персика 300–600 мг / м ³ (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов 180–270 мг / м ³ (Cardozo et al. ., 2014), для пальмовых ядер от 90 до 200 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al. , 2020), для гранул жмыха 230-870 мг / м ³ (Kraszkiewicz et al., 2015) и для оливкового масла. гранулы для обрезки 680 мг / м ³ (Garcia-Maraver et al., 2014).

Горение и тепловой КПД

Характеристики сгорания четырех остатков представлены в таблице 3. Эффективность сгорания считается удовлетворительной для небольших систем (77% в соответствии с европейскими стандартами EN 303-5) и колеблется от 84 до 86%.Эти значения контролировались температурами дымовых газов, которые отражали чувствительные тепловые потери и концентрацию CO в дымовых газах, которые представляли основные потери тепла из-за неполного сгорания. Таким образом, ядра персика с наименьшими потерями SL и IL горели с наибольшей эффективностью. Интересно отметить, что большее количество воздуха в случае оливковых ядер (коэффициент избытка воздуха λ = 1,9), увеличивая поток дыма, казалось, каким-то образом снижает температуру камина и, следовательно, увеличивает уровень CO и газообразные тепловые потери (IL). Кроме того, на тепловой КПД системы, показанный в Таблице 3, влияла эффективность сгорания топлива, и она была выше для ядер персика из-за улучшенного сгорания в печи и улучшенной рекуперации тепла в трубках системы за счет повышения температуры. разница между прямым и обратным потоком воды в котел (ΔT _w = 26,2 ° C). Колебания, наблюдаемые в таблице, связаны с различным количеством сжигаемого биотоплива в зависимости от времени, когда котел работал с определенными интервалами включения / выключения диммеров, регулирующих подачу.Оптимизация расхода топлива и коэффициента избытка воздуха в сторону более низкого значения может привести к более высокой температуре камина (высокий поток подаваемого воздуха охлаждает печь), более низким выбросам CO из-за лучшего сгорания, более низкого содержания кислорода и более высоких концентраций CO в дымах и, следовательно, снижение потерь тепла или топлива и повышение эффективности сгорания. Это, в свою очередь, улучшит рекуперацию тепла в трубках и повысит тепловой КПД. Кроме того, некоторые модификации печи для увеличения времени пребывания дымовых газов снизят их температуру на выходе и, следовательно, чувствительны к потерям тепла.

Тем не менее, КПД котла соответствует литературным данным. Значения 91%, 83–86% и 75–83% были зарегистрированы для древесных гранул (Kraiem et al., 2016), древесины сосны и персика (Rabacal et al., 2013), соответственно. Более того, для многотопливного котла, сжигающего древесные материалы, было обнаружено (Fournel et al., 2015), что термический КПД зависит от зольности каждого сырья, т. Е. При содержании золы 1% КПД составляет 74%, а для золы содержание 7% упало до 63%. В другом блоке, сжигающем лесные остатки и энергетические культуры, эффективность варьировалась от 69 до 75% (Forbes et al., 2014).

Характеристики сжигания смесей сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

На рисунках 5A – C показано изменение температуры воды на выходе из котла в зависимости от времени во время полной работы печи для смесей остатков ядер оливок с ядрами персика, скорлупой миндаля и грецкого ореха. Из этих рисунков можно заметить, что как фаза запуска, так и фаза, когда система работала на полную мощность, были задержаны при подаче смесей топлива, смещая кривые в сторону более высоких значений времени примерно на 4–6 мин.Кажется, что подача смесей и, как следствие, выгорание не были такими однородными, как ожидалось теоретически.

Рисунок 5 . Изменение температуры воды на выходе из котла при полной работе агрегата для смесей (A), OK / PK, (B), OK / AS и (C), OK / WS.

Температура дымовых газов и выбросы

Таблица 4 показывает, что температуры дымовых газов, которые влияют на чувствительные тепловые потери дымовых газов, для всех смесей в установившемся режиме варьируются между значениями компонентов топлива.Это показывает, что характеристики горения смесей зависели от вклада каждого остатка в смеси.

Таблица 4 . Характеристики горения топливных смесей (средние значения) в установившемся режиме.

Средние выбросы CO и NO _x (± стандартная ошибка) в установившемся режиме для всех смесей сравниваются с выбросами сырого топлива на рисунках 6A – C. Выбросы SO ₂ не представлены на графиках, так как они были чрезвычайно низкими (4–20 ppm _против ).Значения CO в диапазоне от 1,121 до 1212 частей на миллион _v находились в пределах значений, соответствующих компонентным видам топлива, и находились в допустимых пределах для малых установок (ELOT, 2011). Более того, уровни NO _x (87–129 ppm _v или 174–258 мг / м ³ ) следовали той же тенденции и поддерживались ниже пороговых значений стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011). . Наилучшие показатели выбросов были получены у смеси ОК / ПК 50:50.

Рисунок 6 .Средние выбросы CO и NO _x газов в установившемся режиме из смесей (A) OK / PK, (B) OK / AS и (C) OK / WS.

Горение и тепловой КПД

Эффективность горения смесей ядер оливок с ядрами персика, миндаля и скорлупы грецких орехов варьировалась от 84,2 до 85,6%, как показано на Рисунке 7. Эти значения были между значениями, соответствующими материалам компонентов, но не пропорциональными процентному содержанию каждого остатка в смесь.Как показано в Таблице 4, эффективность сгорания зависела от типа сырья и массового расхода, а также от коэффициента избытка воздуха, который определял температуру камина и дымовых газов и, следовательно, потери тепла. Наибольшая эффективность была достигнута в случае смеси ОК / ПК 50:50, что, в свою очередь, отразилось на тепловом КПД котла за счет улучшенной рекуперации тепла из потока воды.

Рисунок 7 . Эффективность сгорания топливных смесей.

Выводы

Исследуемые сельскохозяйственные остатки характеризовались высоким содержанием летучих и низким содержанием золы.Их теплотворная способность была значительной — от 17,5 до 20,4 МДж / кг. Выбросы CO и NO _x от всех видов топлива в течение всего периода эксплуатации агрегата в изученных условиях были ниже установленных законом пределов, в то время как выбросы SO ₂ были незначительными. Эффективность горения была удовлетворительной, от 84 до 86%. Ядра персика, за которыми следует скорлупа грецких орехов, сожженные с максимальной эффективностью из-за более низких чувствительных тепловых потерь и потерь от неполного сгорания топлива, выделяют более низкие концентрации токсичных газов и повышают эффективность котла за счет улучшения рекуперации тепла в трубах системы.

Совместное сжигание сельскохозяйственных остатков можно в значительной степени предсказать по сжиганию компонентов топлива, что может принести не только экологические, но и экономические выгоды. Путем смешивания ядер оливок с ядрами персика, миндаля или скорлупы грецких орехов в процентном отношении до 50% была улучшена общая эффективность системы с точки зрения выбросов и степени сгорания. Устойчивость к вредным организмам была достигнута при смешивании ядер оливок и ядер персика в соотношении 50:50.

Эффективность сгорания зависит от типа сырья, массового расхода и коэффициента избытка воздуха.Необходим надежный контроль подачи воздуха для горения и определение оптимальных параметров.

Заявление о доступности данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительный материал.

Авторские взносы

DV: руководитель, оценка результатов и написание статей. ДЛ: эксперименты. ES: эксперименты. АВ: эксперименты. СС: оценка результатов. ГБ: техническая поддержка и оценка результатов. Все авторы: внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

ГБ использовала компания Energy Mechanical of Crete S.A.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы любезно благодарят AVEA Chania Oil Cooperatives, Союз сельскохозяйственных кооперативов Янницы и частные компании Agrinio и Hohlios за предоставленное топливо, а также лаборатории химии и технологии углеводородов и неорганической и органической геохимии Технического университета Крита. , для анализов CHNS и XRF.

Список литературы

Ан, Дж., И Янг, Дж. Х. (2018). Характеристики горения 16-ступенчатого колосникового котла на древесных гранулах. Обновить. Энергия 129, 678–685. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.06.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Caposciutti, G., and Antonelli, M. (2018). Экспериментальное исследование влияния вытеснения воздуха и избытка воздуха на выбросы CO, CO ₂ и NO _x небольшого котла на биомассе с неподвижным слоем. Обновить.Энергия 116, 795–804. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кардозо, Э. , Эрлих, К., Алехо, Л., и Франссон, Т. Х. (2014). Сжигание сельскохозяйственных остатков: экспериментальное исследование для небольших приложений. Топливо 115, 778–787. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.07.054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэрролл, Дж., И Финнан, Дж. (2015). Использование добавок и топливных смесей для снижения выбросов от сжигания сельскохозяйственного топлива в небольших котлах. Biosyst. Англ. 129, 127–133. DOI: 10.1016 / j.biosystemseng.2014.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карвалью Л., Вопиенка Э., Пойнтнер К., Лундгрен Дж., Кумар В., Хаслингер В. и др. (2013). Производительность пеллетного котла на сельскохозяйственном топливе. Прил. Энергия 104, 286–296. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2012.10.058

CrossRef Полный текст | Google Scholar

EC (2001). Директива 2001/80 / EC Европейского парламента и Совета от 23 октября 2001 г. об ограничении выбросов определенных загрязнителей в воздух от крупных установок для сжигания топлива .

Google Scholar

ELOT (2011). EN 303.05 / 1999. Предельные значения выбросов CO и NO _x для новых тепловых установок, использующих твердое биотопливо . FEK 2654 / B / 9-11-2011.

Google Scholar

Forbes, E., Easson, D., Lyons, G., and McRoberts, W. (2014). Физико-химические характеристики восьми различных видов топлива из биомассы и сравнение сгорания и выбросов приводят к получению малогабаритного многотопливного котла. Energy Conv. Managem. 87, 1162–1169.DOI: 10.1016 / j.enconman.2014.06.063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fournel, S., Palacios, J.H., Morissette, R., Villeneuve, J., Godbout, S., Heitza, M., et al. (2015). Влияние свойств биомассы на технические и экологические показатели многотопливного котла при внутрихозяйственном сжигании энергетических культур. Прил. Энергия 141, 247–259. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2014.12.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарсия-Маравер, А. , Заморано, М., Фернандес, У., Рабакал, М., и Коста, М. (2014). Взаимосвязь между качеством топлива и выбросами газообразных и твердых частиц в бытовом котле на пеллетах. Топливо 119, 141–152. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.11.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kortelainen, M., Jokiniemi, J., Nuutinen, I., Torvela, T., Lamberg, H., Karhunen, T., et al. (2015). Поведение золы и образование выбросов в маломасштабном реакторе сжигания с возвратно-поступательной решеткой, работающем с древесной щепой, тростниковой канареечной травой и ячменной соломой. Топливо 143, 80–88. DOI: 10.1016 / j.fuel.2014.11.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крайем, Н., Ладжили, М., Лимузи, Л., Саид, Р., и Джегуирим, М. (2016). Рекуперация энергии из тунисских агропродовольственных отходов: оценка характеристик сгорания и характеристик выбросов зеленых гранул, приготовленных из остатков томатов и виноградных выжимок. Энергия 107, 409–418. DOI: 10.1016 / j.energy.2016.04.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крашкевич, А., Пшивара, А., Качел-Якубовска, М., и Лоренцович, Э. (2015). Сжигание пеллет растительной биомассы на решетке котла малой мощности. Agricul. Agricul. Sci. Proc. 7, 131–138. DOI: 10.1016 / j.aaspro.2015.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мойерс, К. Г., и Болдуин, Г. У. (1997). «Психрометрия, испарительное охлаждение и сушка твердых тел», в Справочнике инженеров-химиков Perry, 7-е изд. , ред. Р. Х. Перри и Д. У. Грин (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Mc Graw Hill).

Google Scholar

Низетич, С., Пападопулос, А., Радика, Г., Занки, В., и Ариси, М. (2019). Использование топливных гранул для отопления жилых помещений: полевое исследование эффективности и удовлетворенности пользователей. Energy Build. 184, 193–204. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2018.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pawlak-Kruczek, H. , Arora, A., Moscicki, K., Krochmalny, K., Sharma, S., and Niedzwiecki, L. (2020). Переход домашнего котла с угля на биомассу — Выбросы от сжигания сырых и обожженных оболочек ядра пальмы (PKS). Топливо 263, 116–124. DOI: 10.1016 / j.fuel.2019.116718

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пицци А., Фоппа Педретти Э., Дука Д., Россини Г., Менгарелли К., Илари А. и др. (2018). Выбросы отопительных приборов, работающих на агропеллетах, произведенных из остатков обрезки виноградной лозы, и экологические аспекты. Обновить. Энергия 121, 513–520. DOI: 10.1016 / j.renene.2018.01.064

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рабакал, М., Фернандес, У., и Коста, М. (2013). Характеристики горения и выбросов бытового котла, работающего на пеллетах из сосны, древесных отходах и персиковых косточках. Обновить. Энергия 51, 220–226. DOI: 10.1016 / j.renene.2012.09.020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиппула, О. , Ламберг, Х., Лескинен, Дж., Тиссари, Дж., И Йокиниеми, Дж. (2017). Выбросы и поведение золы в котле на пеллетах мощностью 500 кВт, работающем на различных смесях древесной биомассы и торфа. Топливо 202, 144–153.DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.04.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сутар, К. Б., Кохли, С., Рави, М. Р., и Рэй, А. (2015). Кухонные плиты на биомассе: обзор технических аспектов. Обновить. Устойчивая энергетика Ред. 41, 1128–1166. DOI: 10.1016 / j.rser.2014.09.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. (2009). Биомасса, биоэнергетика и окружающая среда. Salonica: Tziolas Publications.

Google Scholar

Вамвука, Д., Трикувертис, М., Пентари, Д., Алевизос, Г., и Стратакис, А. (2017). Характеристика и оценка летучей и зольной пыли от сжигания остатков виноградников и перерабатывающей промышленности. J. Energy Instit. 90, 574–587. DOI: 10.1016 / j.joei.2016.05.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. и Цуцос Т. (2002). Энергетическая эксплуатация сельскохозяйственных остатков на Крите. Energy Expl. Эксплуатировать. 20, 113–121. DOI: 10.1260 / 014459802760170439

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн, Т., Поллекс, А., Веллер, Н., Ленц, В., и Неллес, М. (2018). Гранулы из смешанной биомассы в качестве топлива для малых сжигающих устройств: влияние смешения на образование шлака в зольном остатке и варианты предварительной оценки. Топливо 212, 108–116. DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.10.036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

.