Казани з піролізним спалюванням палива

Піролізниє (газогенераторні) казани на російському ринку - це давно не новина. Споживач вже знайомий з цією назвою. Його (споживача) вже не дивує, що піролізниє казани, як правило, в 1,5 - 2 рази дорожче традиційних твердопаливних, тому що час їх роботи на одному завантаженні в рази перевищує час роботи дров'яних і вугільних казанів. А що, кінець кінцем, може бути важливіше для споживача, чим час роботи казана? Кому сподобається прокидатися серед ночі від холоду і, стукаючи зубами, бігти в котельну, щоб підкинути дрова в ненаситне жерло?

Чому ж піролізниє казани можуть працювати на одній закладці палива доба і навіть довше? Зрозуміло, час їх роботи може вимірюватися в широких межах залежно від багатьох чинників, а саме: температури на вулиці, необхідної температури в приміщенні, ступеня утеплення будинку, вигляду і вологості палива, а також від того, наскільки правильно спроектована і змонтована система опалювання. Але безперечне одне - піролізниє казани істотно ефективніше традиційних.

З чим це пов'язано?

По-перше, при спалюванні дрів, особливо вологих, неможливо досягти таких високих температур, як при спалюванні отриманого з них газу.

По-друге, для горіння газу необхідно менше вторинного повітря, чим для горіння дрів, завдяки чому вище температура горіння і, отже, ефективність і час горіння.

По-третє, процесом горіння піролізного газу легко управляти, тому робота газогенераторного казана піддається автоматизації практично так само, як газового або жідкотоплівного.

Що таке піроліз?

В основу роботи газогенераторного казана покладений принцип піролізного спалювання (або сухої перегонки) палива, суть якого полягає в тому, що під дією високої температури і в умовах недоліку кисню суха деревина розкладається на летючу частину - так званий піролізний газ і твердий залишок - деревне вугілля (кокс).

Піроліз деревини здійснюється при температурі 200 - 800°с. Причому процес цей екзотермічний, тобто що йде з виділенням тепла, за рахунок чого, до речі, поліпшується прогрівання і підсушування палива в казані, і відбувається підігрів повітря, що поступає в зону горіння.

Змішення кисню повітря з піролізним газом, що виділився, при високій температурі викликає процес горіння останнього, який використовується надалі для отримання теплової енергії. При цьому слід зазначити, що піролізний газ в процесі згорання взаємодіє з активним вуглецем, внаслідок чого димові гази на виході з казана практично не містять шкідливих домішок, будучи, здебільшого, сумішшю вуглекислого газу і водяної пари. І навіть Со2 такий казан викидатиме в атмосферу до 3-х разів менше, ніж звичайний дров'яний і, тим більше, вугільний казан.

В процесі піролізного горіння утворюється мінімальна кількість сажі і золи, тому казан рідше, ніж звичайний, потребує чищення.

З чого вибрати?

На сьогоднішній день на російському ринку піролізниє казани пропонуються декількома виробниками: ATMOS, DAKON, OLYMP, OPOP, VIESSMANN. Як ми бачимо, більшість з них чеські. Тому логічно буде розглянути конструкцію і роботу піролізного казана на прикладі одного з чеських виробників, наприклад заводу DAKON. Зробити це буде доречно ще і з тих міркувань, що Комфорт-еко працює із заводом DAKON вже майже 10 років і добре знайома з його продукцією.

До слова сказати, завод DAKON існує з 1949 року, а до 1970-го року став одним з найбільших виробників казанів на твердому паливі. Піролізниє казани завод почав вперше випускати в 1996 році, це були казани мазкі GASOGEN, які в 2005 році були зняті з виробництва і замінені вдосконаленою і технологічнішою моделлю KP PYRO.

Піролізниє казани DAKON

Якщо говорити про піролізном казан DAKON, то конструкція його така: корпус казана зварений із сталі завтовшки 4-6 мм, у верхню частину завантажується паливо, в ніжней розташована камера згорання з керамічними блоками. Верхня частина відокремлена від нижньою керамічною форсункою. У задній частині - колектор продуктів згорання з витяжним вентилятором, в передній частині - верхні (завантажувальна) і нижні дверці. На верхній панелі знаходиться пульт управління з елементами регулювання. Подача основного повітря забезпечується за допомогою регулювальних сегментів в бічних панелях, вторинне повітря нагрівається в задній частині колектора продуктів згорання і по трубах підводиться у форсунку.

що Утворився в топці піролізний газ за допомогою витяжного вентилятора засмоктується в камеру згорання, де, змішуючись з вторинним повітрям в керамічній форсунці, горить з максимально можливою для деревного палива корисною тепловіддачею. Піролізноє горіння забезпечує казану ККД на рівні 85-88%.

Як вже було відмічено, до позитивних особливостей казана можна віднести, насамперед, те, що його робота піддається достатньо точному регулюванню, на відміну від звичайних твердопаливних казанів. Автоматика казана управляє роботою витяжного вентилятора і циркуляційного насоса. На пульті управління можна міняти потужність в діапазоні від 50 до 100% від номінала, а терморегулятором, яким укомплектований казан, встановлювати необхідну температуру теплоносія.

В_настоящєє_время DAKON почав випускати піролізниє казани в чавунному корпусі -damat PYRO. Власне кажучи, матеріал корпусу є основною відмінністю казана DAMAT PYRO від вже відомого KP PYRO. Чавунний казан довговічніший, оскільки володіє підвищеною, в порівнянні із сталевим, стійкістю до смол і кислот, що утворюються в процесі піролізного горіння. Крім того, чавун менш схильний до низькотемпературної корозії, тому DAMAT PYRO може працювати з 50%-ной потужністю, наприклад, в осінньо-весняний період.

До недоліком казанів DAKON, як, втім, і більшості піролізних казанів, можна віднести хіба що його енергозалежність - без електрики, від якої харчується вентилятор, казан працювати не буде. Проте, враховуючи те, що вентилятору потрібно всього 85 Ватів (як завжди лампочці), цю проблему можна вирішити шляхом установки невеликого дизельного генератора.

Піролізниє казани OPOP

В даному контексті, буде доречний упомінуть піролізний казан іншої чеської фірми OPOP - H730 PYRO. Це поки єдина газогенераторна модель, вироблювана заводом OPOP. Корінною відмінністю цього казана є незалежність від електрики. Крім того, в піролізних казанах OPOP H730 можна використовувати як дрова, так і вугілля (причому вугілля переважно).

В казані OPOP H730 палива, що утворюються при піролізі, на колосникових гратах гази через пальник діффузорного типу поступають в камеру згорання, де за допомогою вторинного повітря відбувається їх спалювання. При цьому вторинне повітря в камеру згорання не нагнітається вентилятором, як у більшості піролізних казанів, а засмоктується в процесі русі газів по камері згорання через спеціальну перфоровану трубку. Регулювання потужності казана в даному випадку здійснюється зміною ступеню відкриття заслінок первинного і вторинного повітря, при цьому казан повністю автономний (не залежить від електрики) і забезпечує ККД на рівні 85%.

Декілька слів про паливо

Піролізниє казани рекомендується топити якомога сухішою деревиною, тоді забезпечується робота казана на максимальній потужності і тривалий термін його служби.

Наприклад, дерево з 12 - 20%-ним змістом води має теплоту згорання 4 квт-час на 1 кг деревини, дерево з 50%-ним змістом води має теплоту згорання 2 квт-час / 1 кг деревини.

Залежність теплотворної здатності палива від вмісту води в деревині

Як видно з графіка, корисний енергетичний зміст деревини вельми істотно знижується залежно від об'єму води, що міститься в нім.

Сира деревина мало гріє, погано горить, сильно димить і істотно скорочує термін служби казана і димохідної труби. Потужність казана знижується до 50%, а витрата палива збільшиться в два рази.

Вид деревини

Кількість теплоти на 1 кг

Ккал

Кдж

КВт-час

ялина

3900

16250

45

сосна

3800

15800

44

береза

3750

15500

43

дуб

3600

15100

42

бук

3450

14400

40

- За даними ATMOS

О. Беловол, Комфорт-еко