Пиролизные котлы

Это современные котлы, работающие на твёрдом топливе. В основе его создания лежит принцип применения пиролизной технологии, которая предусматривает разложение горючих материалов на газообразные компоненты с дальнейшим их сжиганием в отдельной топке.

Конструктивные особенности пиролизных котлов

В конструкцию котла входит двойная топка, разделённая на две камеры, одна из которых выполняет роль отделения загрузки и газификации. Именно в нём происходят пиролизные процессы. Исходное сырьё изначально загружается в первую топку, а в процессе постепенного сжигания в условиях ограниченного доступа кислорода, топливо разлагается на газообразные компоненты.

Газообразная смесь, которая образуется в первичном отсеке, направляется во вторую (основную) топку, где под действием отдельно подаваемого воздуха происходит её догорание (способ двойного дутья). Благодаря этому обеспечивается минимальный отвод тепла из первичной камеры.

Зачастую в этих установках наблюдается слишком высокое аэродинамическое сопротивление, поэтому для их полноценного функционирования нужно обеспечить принудительное поступление воздушных потоков. Для этих целей подходят дымососы и дутьевые вентиляторы.

Как работают пиролизные котлы

Как уже говорилось, твёрдые топливные материалы (дрова, уголь и т.д.) загружаются в газифицирующую камеру. В условиях дефицита кислорода и высокотемпературного режима (Т=200-800^оС) происходит тление и пиролиз топливного сырья, сопровождающееся выделением газообразной смеси, состоящей из водорода, оксида углерода и углеводородов. Ещё в ней присутствуют элементы воздуха, который подаётся в топку первичного горения.

Далее полученные продукты разложения направляются во вторую топку, где происходит их сгорание. Подача воздуха зачастую осуществляется в принудительном порядке. Во время процесса сжигания газов часть тепла поступает обратно в нижнюю часть первичного отделения, способствуя пиролизации топливных ресурсов, таким образом, обеспечивая непрерывный процесс. Оставшееся тепло предназначено для выполнения своих непосредственных функций – нагрева рабочей среды (преимущественно это воздух либо вода), которая используется в отопительных сетях.

Так как пиролиз носит экзотермический характер, то работа в топке может протекать безостановочно до тех пор, пока там будет горючее сырьё. Возможность поддерживать рабочие процессы продолжительный промежуток времени – важное преимущество данного вида оборудования.

В отличие от дровяных и других разновидностей котлов, где сжигание горючего осуществляется обычным способом, в случае с пиролизными установками расход кислорода заметно снижается. В результате этого увеличивается температура сгорания, что, в свою очередь сказывается на длительности и эффективности процессов сжигания топливных материалов.

Кроме того, газообразные продукты пиролиза при сжигании реагируют с активным углеродом, обеспечивая высокий уровень экологичности – содержание загрязняющих компонентов в побочных продуктах сжигания на выходе из агрегата ничтожно мало.

В сущности, что такое дым? Это сочетание углекислого газа и паров воды. Замечено, что зола и сажа при таком способе сжигания топлива тоже образуется в меньших количествах, нежели при обычном.

Эксплуатация установок

Рабочий процесс условно можно разделить на несколько этапов:

• Разложение древесного топлива (Т=400^оС);
• Сжигание пиролизного газа (Т=600^оС);
• Догорание газа (Т=1200^оС);
• Вывод продуктов горения (Т=170^оС).

В топках имеются специальные шиберы, позволяющие регулировать рабочий режим. Так, на предварительном этапе нужно прогреть установку до необходимой температуры, поэтому определённый промежуток времени, установка функционирует в режиме обычного сжигания. По достижению необходимой температуры, топка полностью заполняется горючим сырьём, после чего процесс сжигания продолжается в режиме пиролиза.

Перспективы использования пиролизных котлов

По сравнению с котлами, которые работают на природном газе либо жидких топливных материалах, твердотопливные котлы являются более востребованными в нашей стране. Столь высокая популярность данного оборудования обусловлена доступностью твёрдого топлива во всех отношениях, особенно древесины, которая отличается относительно невысокой стоимостью. В России достаточно много лесов, что исключает дефицит данного вида топлива.

К тому же пиролизные котлы обладают рядом неоспоримых преимуществ перед прочими твердотопливными котлами. Оно пользуются немалой популярностью среди владельцев частной недвижимости, загородных коттеджей, дач и т.д. Особенно актуально использование таких агрегатов для устройства систем отопления в энергосберегающих домах – чтобы отопить помещения, необходим пониженный расход энергии. В связи с этим, данное оборудование может быть использовано на протяжении длительного времени (больше суток) после разовой загрузки топливных материалов.

Но многие наши соотечественники пока ещё мало чего знают о пиролизных котлах и о том, какие преимущества они обеспечивают при использовании их в отопительных системах. Вместе с распространением информации растёт популярность этих котлов.

В завершении можно сделать вывод, что данная технология наилучшим образом подходит для российских регионов – ведь твёрдое топливо экономически выгодно и доступно для нас. Наиболее интересным вариантом являются установки, функционирующие на пеллетах (древесных гранулах), так как они экономичны и экологичны.